[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lamellenlüfter zum Einbau in Gebäuden.
[0002] Lamellenlüfter werden üblicherweise in Industriegebäuden und im Wohn- und Verwaltungsbau
verwendet, um ein natürliches Brandlüftungs- und/oder Lüftungssystem bereitzustellen.
Durch den Einbau eines Lamellenlüfters in ein Gebäude kann somit zum einen eine natürliche
Lüftung und zum anderen eine Brandentlüftung im Ernstfall durch ein Öffnen des Lamellenlüfters
gewährleistet werden. Lamellenlüfter mit transparenten Lamellen können zudem eine
Tageslichtnutzung ermöglichen.
[0003] Die einzelnen Lamellen eines Lamellenlüfters sind zwischen einer geschlossenen Position
und einer geöffneten Position verschwenkbar. Hierzu wird im Stand der Technik üblicherweise
ein Aktuator verwendet, der die Lamellen antreibt, um zwischen den beschriebenen Positionen
verschwenkt zu werden.
[0004] Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Lamellenlüfters 1 aus dem Stand
der Technik, der einen rechteckigen Lüfterrahmen 3 aufweist, der dazu ausgelegt ist,
an einer Gebäudeöffnung befestigt zu werden. An dem Lüfterrahmen 3 sind entlang einer
Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 3 eine Vielzahl von Lamellen 5 hintereinander parallel
angeordnet. Im geschlossenen Zustand der Lamellen 5 überlappen die Lamellen 5 einander
teilweise.
[0005] Zur Befestigung der einzelnen Lamellen 5 an dem Lüfterrahmen 3 erstrecken sich an
entgegengesetzten Enden der Lamellen 5 Verschwenkarme bzw. -platten 7 nach unten (Figur
2). Die Verschwenkarme 7 sind dabei starr mit der entsprechenden Lamelle 5 verbunden.
Weiterhin sind die Verschwenkarme 7 über entsprechende Verschwenkarm-Gelenkverbindungen
9 mit einer Steuerstange 11 verbunden, die von einem Aktuator 13 entlang der Längsrichtung
LR des Lüfterrahmens 2 verschiebbar ist. Durch die Übertragung der Bewegung der angetriebenen
Steuerstange 11 über die Verschwenkarm-Gelenkverbindungen 9 auf die Verschwenkarme
7 führen die Lamellen 5 eine rotatorische Bewegung um ihre jeweilige ortsfeste Lamellen-Drehachse
LD aus.
[0006] Üblicherweise sind die Lamellen 5 derart an dem Lüfterrahmen 3 befestigt, dass die
Lamellen 5 insbesondere im geschlossenen Zustand innerhalb des Lüfterrahmens 3 angeordnet
sind.
[0007] Die Lamellen-Drehachse LD, welche sich entlang einer Lamellen-Längsrichtung LL der
Lamelle 5 erstreckt, befindet sich üblicherweise etwa mittig unter der Lamelle 5.
Hierdurch ist die Lamellen-Drehachse LD immer in der Nähe des Schwerpunkts SPL (siehe
Figur 2) der Lamelle 5 angeordnet, so dass ein geringer Belastungshebelarm zwischen
der im Schwerpunkt SPL der Lamelle 5 angreifenden zur Erdoberfläche gerichteten Gewichtskraft
und der Lamellen-Drehachse LD nur ein geringes Belastungsmoment generiert.
[0008] Aufgrund der durch die Rotation verursachten Scherbewegung zwischen Querrändern der
Lamellen 5 und dem Lüfterrahmen 3 ist hierbei jedoch ein Spaltmaß zwischen den Querrändern
der Lamellen 5 und dem Lüfterrahmen 3 notwendig, was eine gewisse Undichtigkeit zur
Folge hat, insbesondere im Hinblick auf stehendes Wasser bei horizontalem Einbau.
Als Querränder der Lamelle werden die Ränder bzw. Kanten der Lamelle verstanden, die
sich im montierten Zustand parallel zu der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 3 und/oder
senkrecht zur Lamellen-Drehachse LD erstrecken.
[0009] Dieser Nachteil kann dadurch behoben werden, dass die Lamellen 5 nicht wie in den
Figuren 1 und 2 innerhalb des Lüfterrahmens 3 angeordnet sind, sondern außerhalb des
Lüfterrahmens 3 angeordnet werden und über den Lüfterrahmen 3 hinausragen. Randbereiche
der Lamellen 5 können somit im geschlossenen Zustand auf einer Oberseite 15 des Lüfterrahmens
3 aufliegen.
[0010] Nachteilig ist hier jedoch, dass die Lamellen-Drehachsen LD der einzelnen Lamellen
5 vor deren Vorderkante 17 (siehe Figur 3) angeordnet werden müssen und sich hierdurch
der Belastungshebelarm 33a zwischen dem Schwerpunkt SPL der Lamelle 5 und der Lamellen-Drehachse
LD vergrößert, was wiederum zu einem erhöhten Belastungsmoment 33b um die Lamellen-Drehachse
LD beim Verschwenken führt. Die Lamellen 5 befinden sich hierbei zu jeder Zeit oberhalb
des Lüftungsrahmens 3. Figur 3 zeigt hierzu schematisch die Kräfteverhältnisse für
einen Einbau des Lamellenlüfters 1 in einer 0° Einbaulage (horizontaler Einbau) sowohl
im geschlossenen Zustand als auch im offenen Zustand der Lamellen 5.
[0011] Dem Belastungsmoment 33b wirkt das Antriebsmoment 34a positiv entgegen, das sich
aus der angreifenden Kraft in der Verschwenkarm-Gelenkverbindung 9 sowie dem senkrechten
Antriebshebelarm 34b von der Kraftwirklinie im Kraftangriffspunkt 35 zur ortsfesten
Lamellen-Drehachse LD zusammensetzt. Die Steuerstange 11 führt dabei eine Schwenkbewegung
in der Ebene parallel zur Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 3 aus, deren Bewegungsbahn
36 dem festen radialen Abstand der Verschwenkarm-Gelenkverbindung 9 zur Lamellen-Drehachse
LD der jeweiligen Lamelle 5 entspricht. Hierzu ist der Aktuator 13, der selbst eine
lineare Hubbewegung 38 durchführt, schwenkbar zu lagern.
[0012] Der im Stand der Technik verwendete Antriebsmechanismus für Lamellenlüfter 1 mit
schwenkbaren Steuerstangen 11 und außermittiger Lamellen-Drehachse LD führt dabei
dazu, dass der Antriebshebelarm 34b, also das Antriebsmoment 34a, während des Öffnungsvorgangs
der Lamelle 5 abnimmt und bei maximalem Öffnungswinkel der Lamelle 5 sein Minimum
erreicht.
[0013] Dies macht sich besonders bei schräger Einbaulage des Lamellenlüfters 1 bis hin zum
Wandeinbau (siehe Figur 4) bemerkbar. Hierbei erreicht der Belastungshebelarm 33a
der Lamelle 5 im Bereich des maximalen Öffnungswinkels sein Maximum, zeitgleich verringert
sich der Antriebshebelarm 34b auf sein Minimum, wodurch die nötige Antriebskraft des
Aktuators 13 um ein Vielfaches steigt. Dadurch muss der Aktuator 13 größer dimensioniert
werden und/oder die Einbaulage des Lamellenlüfters 1 ist eingeschränkt.
[0014] Es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lamellenlüfter bereitzustellen,
der zum einen eine ausreichende Dichtigkeit und zum anderen einen verbesserten Antriebsmechanismus
aufweist.
[0015] Diese Aufgabe wird durch Lamellenlüfter gelöst, welcher umfasst:
einen Lüfterrahmen, der dazu ausgelegt ist, an einer Gebäudeöffnung befestigt zu werden;
eine Vielzahl von Lamellen, die entlang einer Längsrichtung des Lüfterrahmens über
Verschwenkarme schwenkbar an dem Lüfterrahmen angeordnet sind; und
einen Antriebsmechanismus, der dazu ausgelegt ist, die Lamellen zu verschwenken;
wobei eine Lamellen-Drehachse einer einzelnen Lamelle bezüglich der Längsrichtung
des Lüfterrahmens vor dieser Lamelle liegt, sodass die Lamellen außerhalb des Lüfterrahmens
verschwenkbar sind und im geschlossenen Zustand auf einer Oberseite des Lüfterrahmens
aufliegen;
wobei der Antriebsmechanismus eine Zahnstange, ein Zahnradelement und einen Aktuator
umfasst;
wobei die Zahnstange an dem Lüfterrahmen entlang dessen Längsrichtung verschiebbar
gelagert ist;
wobei der Aktuator dazu ausgelegt ist, die Zahnstange zu verschieben;
wobei das Zahnradelement einer entsprechenden Lamelle zugeordnet und mit dieser derart
verbunden ist, dass das Zahnradelement mit der Zahnstange in Eingriff steht und ein
Verschieben der Zahnstange ein Verschwenken der entsprechenden Lamelle um die Lamellen-Drehachse
bewirkt.
[0016] Vorteilhafterweise bleibt durch das Vorsehen des Zahnradelements, das mit der zugeordneten
Lamelle verbunden ist und somit zusammen mit der Lamelle um die Lamellen-Drehachse
verschwenkbar ist, der Antriebshebelarm zwischen dem Kraftangriffspunkt der Zahnstange
an den Zahnrad-Zähnen des Zahnradelements und der Lamellen-Drehachse im Wesentlichen
konstant. Hierdurch kann stets die vom Aktuator ausgeübte Kraft effektiv auf die Lamelle
übertragen werden, unabhängig von der Einbaulage des Lamellenlüfters bzw. der Öffnungsposition
der Lamelle. Dies kann ermöglichen, den Aktuator kleiner zu dimensionieren und/oder
die Flexibilität des Lamellenlüfters hinsichtlich der Einbaulage zu erhöhen.
[0017] Der Lamellenlüfter kann in jeder Art von Gebäude eingebaut werden. Insbesondere kann
der Lamellenlüfter sowohl auf Dächern als auch in Fassaden in Ausrichtungen zwischen
0° (horizontal) und 90° (vertikal) verbaut werden.
[0018] Zum Verbinden des Lamellenlüfters mit dem Gebäude weist der Lamellenlüfter einen
Lüfterrahmen auf, der dazu ausgelegt ist, in oder auf einer Gebäudeöffnung befestigt
zu werden. "In einer Gebäudeöffnung" kann dabei bedeuten, dass der Lüfterrahmen zumindest
bereichsweise innerhalb der Gebäudeöffnung angeordnet ist bzw. zumindest bereichsweise
von der Gebäudeöffnung umgeben ist. Bei einer Ausführung in der der Lüfterrahmen "auf
einer Gebäudeöffnung" angeordnet ist, ist der Lamellenlüfter bzw. der Lüfterrahmen
auf das Gebäude aufgesetzt und ragt von diesem vor. Die Form des Lüfterrahmens ist
dabei vorzugsweise an die Gebäudeöffnung angepasst. Insbesondere weist der Lüfterrahmen
eine rechteckige Form auf. Vorzugsweise ist der Lüfterrahmen dabei aus einem metallischen
Material, wie z. B. aus Aluminium oder Stahl, oder aus Kunststoff gefertigt.
[0019] Um das Gebäude zu lüften, sind an dem Lüfterrahmen eine Vielzahl von Lamellen schwenkbar
gelagert. Die Lamellen können dabei vorzugsweise zwischen einer offenen Position und
einer geschlossenen Position verschwenkt werden. Es ist jedoch auch möglich die Lamellen
zu jeder weiteren Position zu verschwenken und in dieser zu halten, die zwischen der
offenen Position und der geschlossenen Position angeordnet ist. In der "geschlossenen
Position" der Lamellen können sich die einzelnen Lamellen alle auf bzw. in einer Ebene
befinden, die der Lüfterrahmen-Ebene entspricht oder parallel zu dieser liegt. Insbesondere
ist es bevorzugt, dass die einzelnen Lamellen in dieser Position dichtend einander
kontaktieren, um den Gebäudeinnenraum gegenüber der Außenraum abzudichten. Dies kann
beispielsweise über Dichtungen erfolgen, die an Kontaktflächen der Lamellen angeordnet
sind. Alternativ können die Lamellen in der "geschlossenen Position" derart angeordnet
sein, dass die Lamellen sich bereichsweise überlappen. Auch hier kann die Kontaktfläche
zwischen Lamellen im Überlappungsbereich zusätzlich mittels zumindest einer Dichtung
abgedichtet sind. Die Lamellen können sich in der geschlossenen Position hinsichtlich
einer überlappenden Anordnung hierbei bezüglich einer Lüfterrahmen-Ebene, die durch
den Lüfterrahmen aufgespannt wird, in einem Winkel zwischen etwa 0° und etwa 10° befinden.
Als "offene Position" kann weiterhin jede Position verstanden werden, die von der
"geschlossenen Position" abweicht. Das heißt, dass jede Position der Lamellen als
offene Position verstanden werden kann, sobald die Lamellen von der "geschlossenen
Position" weg verschwenkt wurden und ein Lüften des Gebäudeinnenraums ermöglicht wird.
Vorzugsweise sind die Lamellen in der "offenen Position" bezüglich der Lüfterrahmen-Ebene
um einen Winkel verschwenkt, der zwischen etwa 30° und etwa 90°, zwischen etwa 50°
und etwa 90° oder bei etwa 90° liegt.
[0020] Die Lamellen weisen jeweils eine Lamellen-Drehachse auf, um die die Lamellen schwenkbar
angeordnet sind. Die Lamellen-Drehachsen sind insbesondere nebeneinander alle auf
einer Ebene, parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich vorzugsweise senkrecht
zur Längsrichtung des Lüfterrahmens.
[0021] Die Lamellen können aus einschaligem Aluminium, aus doppelschaligem Aluminium, mehrschaligem
transparenten Kunststoff oder aus Glas gefertigt sein. Insbesondere kann die Lamelle
eine doppelschalige Struktur mit dazwischen angeordnetem Isolationsmaterial aufweisen.
[0022] Um die einzelne Lamelle an dem Lüfterrahmen schwenkbar zu montieren bzw. zu lagern,
ist an zumindest einem Querende der Lamelle (vorzugsweise Seiten der Lamelle, die
im montierten Zustand parallel zu der Längsrichtung des Lüfterrahmens verläuft) jeweils
insbesondere starr ein Verschwenkarm befestigt. Der Verschwenkarm kann als dünnes
Blech oder als Gußteil ausgebildet sein, das an einer Unterseite der Lamelle befestigt
ist. Als "Unterseite der Lamelle" kann dabei eine Seite der Lamelle verstanden werden,
die im geschlossenen Zustand der Lamelle zu einem Innenraum des Lüfterrahmens gerichtet
ist, der von dem Lüfterrahmen umgeben ist. Eine einzelne Lamelle kann zwei Verschwenkarme
aufweisen, die jeweils an den entgegengesetzten Querenden der Lamelle befestigt sind.
Vorzugsweise erstreckt sich der Verschwenkarm parallel zu einer Längsseite des Lüfterrahmens
entlang der Längsrichtung des Lüfterrahmens, um eine Schwenkbewegung zu ermöglichen.
Weiterhin ist der Verschwenkarm derart ausgebildet, dass der Verschwenkarm sich vor
die entsprechende Lamelle bezüglich der Längsrichtung des Lüfterrahmens zur Lamellen-Drehachse
hin erstreckt. Hierbei kann der Verschwenkarm bogenförmig oder L-förmig ausgebildet
sein. In einem Bereich des Verschwenkarms, der vor der Lamelle ausgebildet ist, befindet
sich die "Lamellen-Drehachse", die als Dreh- bzw. Schwenklager ausgebildet ist.
[0023] Da die Lamellen-Drehachse vor der entsprechenden Lamelle angeordnet ist, ist es möglich,
die Lamellen außerhalb bzw. oberhalb des Lüfterrahmens zu verschwenken. Die Lamellen
können hierbei eine derartige Länge aufweisen, dass die Lamellen, insbesondere Bereiche
der Lamellen an den Querenden, in der geschlossenen Position zumindest bereichsweise
auf einer Oberseite des Lüfterrahmens aufliegen. Vorzugsweise weisen die Lamellen
eine Länge auf, die etwa einer Breite des Lüfterrahmens entspricht. Hierdurch wird
ein Spalt zwischen dem Lüfterrahmen und den Lamellen hinsichtlich einer Breitenrichtung
des Lüfterrahmens (senkrecht zur Längsrichtung des Lüfterrahmens) vermieden. Es wird
somit gewährleistet, dass der Lamellenlüfter eine vorteilhafte Abdichtung gegenüber
der Umgebung aufweist. Eine Kontaktfläche zwischen der entsprechenden Lamelle und
der Oberseite des Lüfterrahmens kann beispielsweise durch eine zusätzliche Dichtung
bereitgestellt werden, wobei diese an der Unterseite der Lamelle und/oder auf der
Oberseite des Lüfterrahmens angeordnet sein kann.
[0024] Um eine Lamelle mit einer Lamellen-Drehachse, die vor der Lamelle angeordnet ist,
verschwenken zu können, umfasst der Antriebsmechanismus eine Zahnstange, welche durch
den Aktuator in der Längsrichtung des Lüfterrahmens verschiebbar ist. Insbesondere
ist die Zahnstange ausschließlich entlang der Längsrichtung verschiebbar gelagert,
so dass der Abstand zwischen der Zahnstange und der Lamellen-Drehachse beim Verschwenken
der Lamellen konstant bleibt. Ein Verschieben der Zahnstange entlang der Längsrichtung
des Lüfterrahmens umfasst dabei ein Verschieben der Zahnstange sowohl in Vorwärts-
als auch in Rückwärtsrichtung. Die Zahnstange ist ein längliches Stabelement mit einer
Vielzahl von gleichmäßig verteilten Zähnen auf dessen Zahnstangen-Oberseite, die im
montierten Zustand den Lamellen zugewandt sind. Vorzugsweise ist die Zahnstange als
Gussteil gefertigt.
[0025] Weiterhin umfasst der Antriebsmechanismus ein Zahnradelement, das mit der Zahnstange
in Eingriff steht und durch das Verschieben der Zahnstange verschwenkbar bzw. rotierbar
ist. Insbesondere ist das Zahnradelement mit der zugeordneten Lamelle derart verbunden,
dass eine Rotation des Zahnradelements ein Verschwenken der Lamelle bewirkt. Die Lamellen-Drehachse
entspricht hierbei der Zahnradelement-Drehachse. Das Zahnradelement kann ebenfalls
als Gussteil ausgebildet sein.
[0026] Durch die Kombination der Zahnstange und dem Zahnradelement kann somit die lineare
Bewegung der Zahnstange in eine Rotationsbewegung umgewandelt werden, die dann ein
Verschwenken der Lamelle bewirkt. Es ist dabei bevorzugt, dass jeder Lamelle des Lamellenlüfters
jeweils ein Zahnradelement zugeordnet ist, so dass alle Lamellen gleichzeitig verschwenkt
werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass nur ein Teil der Lamellen des Lamellenlüfters
jeweils ein zugeordnetes Zahnradelement aufweisen. Insbesondere ist es bevorzugt,
dass alle Zahnradelemente identisch ausgebildet sind, wie auch die Lamellen und die
Verschwenkarme.
[0027] Der vorliegende Antriebsmechanismus bietet den Vorteil, dass durch die lineare Führung
der Zahnstange entlang der Längsrichtung des Lüfterrahmens der Abstand zwischen der
Lamellen-Drehachse und dem Punkt, an dem das Zahnradelement mit der Zahnstange in
Eingriff steht, zu jedem Zeitpunkt gleich groß ist. Hierdurch kann ein konstanter
Antriebshebelarm über den kompletten Schwenkbereich der einzelnen Lamelle bereitgestellt
werden. Weiterhin bietet der Antriebsmechanismus die Möglichkeit, über den Radius
des Zahnradelements die Größe des Antriebshebelarms zu definieren. Insbesondere bietet
der vorliegende Antriebsmechanismus die Möglichkeit den Radius des Zahnradelements
groß zu wählen, so dass zu jedem Zeitpunkt ein ausreichend großer Antriebshebelarm
vorliegt. Dieser kann hinsichtlich eines Dacheinbaus und vorliegender Schneelast vorteilhaft
sein und ermöglicht zudem, den Aktuator kleiner zu dimensionieren.
[0028] Obwohl der Lamellenlüfter vorstehend nur mit einer Zahnstange und einem Zahnradelement
pro zugeordneter Lamelle beschrieben wurde, kann der Antriebsmechanismus auch eine
Mehrzahl von Zahnstangen und einer Mehrzahl von Zahnradelementen pro zugeordneter
Lamelle aufweisen. Insbesondere können pro zugeordneter Lamelle an den entgegengesetzten
Querenden der Lamelle jeweils ein Zahnradelement befestigt sein, welche jeweils mittels
einer darunter angeordneten Zahnstange angetrieben werden können. Hierbei kann pro
Zahnstange ein Aktuator vorgesehen sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass beide Zahnstangen
über eine Verbindungsschiene bzw. Schubstange verbunden sind, und ein einzelner Aktuator
beide Zahnstangen über die Schubstange antreibt bzw. verschiebt.
[0029] Vorzugsweise umfasst das Zahnradelement einen Zahnradabschnitt und einen Lamellen-Verbindungsabschnitt,
wobei der Zahnradabschnitt über den Lamellen-Verbindungsabschnitt mit der zugeordneten
Lamelle verbunden ist, so dass eine Schwenkbewegung des Zahnradabschnitts über den
Lamellen-Verbindungsabschnitt an die zugeordnete Lamelle übertragen wird.
[0030] Mit anderen Worten ist das Zahnradelement in einen Zahnradabschnitt und einen Lamellen-Verbindungsabschnitt
aufgeteilt. Der Zahnradabschnitt ist dabei um die Zahnradelement-Drehachse rotierbar
und steht mit der Zahnstange in Eingriff, um durch diese verschwenkt zu werden. Die
Zahnradelement-Drehachse entspricht der Lamellen-Drehachse.
[0031] Um die Rotationsbewegung des Zahnradabschnitts auf die Lamelle zu übertragen, ist
der Zahnradabschnitt über den Lamellen-Verbindungsabschnitt mit der Lamelle verbunden.
Vorteilhafterweise überbrückt der Lamellen-Verbindungsabschnitt den Abstand zwischen
der Lamellen-Drehachse bzw. der Zahnradelement-Drehachse und der Lamelle.
[0032] Der Zahnradabschnitt und der Lamellen-Verbindungsabschnitt sind bevorzugt als ein
Bauteil in Form eines Gussteils gefertigt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die beiden
Bauteile separat gefertigt sind und miteinander verbunden werden.
[0033] Vorzugsweise ist der Lamellen-Verbindungsabschnitt an einer Lamellen-Unterseite der
zugeordneten Lamelle befestigt.
[0034] Wie bereits oben beschrieben wurde, kann als "Lamellen-Unterseite" bzw. als Unterseite
der Lamelle eine Seite der Lamelle verstanden werden, die im geschlossenen Zustand
der Lamelle zu einem Innenraum des Lüfterrahmens gerichtet ist, der von dem Lüfterrahmen
umgeben ist.
[0035] Eine Befestigung des Lamellen-Verbindungsabschnitts an der Lamellen-Unterseite bietet
den Vorteil, dass der Antriebsmechanismus vollständig unterhalb der Lamelle angeordnet
ist und somit keinerlei vorstehende Elemente vorhanden sind, die die Optik des Lamellenlüfters
beeinträchtigen würden. Gleichzeitig bietet der vorliegende Antriebsmechanismus jedoch
eine ausreichende Antriebskraft, um die Lamelle zu verschwenken.
[0036] Es ist bevorzugt, dass der Zahnradabschnitt ein Zahnrad-Teilabschnitt ist, der sich
über einen Winkel von etwa 30° bis etwa 90°, zwischen 50° und 90°, und vorzugsweise
etwa 90°, erstreckt.
[0037] Da die Lamellen des Lamellenlüfters nur um einen bestimmen Schwenkwinkel verschwenkbar
zu sein haben, ist es bevorzugt, dass der Zahnradabschnitt einem Zahnrad-Teilabschnitt
bzw. einem Segment eines Zahnrads entspricht. Die Länge des Kreisbogens des Zahnradabschnitts
ist dabei mindestens derart lang, dass der Zahnradabschnitt so verschwenkbar ist,
dass die Lamelle zwischen der geschlossenen Position oder der offenen Position verschwenkt
werden kann.
[0038] Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Mittelpunktswinkel des Zahnradabschnitts
dabei zwischen 30° und 90°, zwischen 50° und 90°, und vorzugsweise etwa 90° ist. Es
ist bevorzugt, dass der Mittelpunktswinkel des Zahnradabschnitts etwa dem Öffnungswinkel
der Lamelle zwischen der geschlossenen Position und der offenen Position entspricht,
so dass sämtliche Zahnrad-Zähne des Zahnradabschnitts mit den Zahnstangen-Zähnen der
Zahnstange über den Verschwenkvorgang in Eingriff kommen können.
[0039] Weiterhin bietet ein Zahnradabschnitt den Vorteil, dass aufgrund des vorhandenen
Platzes in einem Lüfterrahmen, der Teilkreisradius (Hälfte eines Teilkreisdurchmessers)
des Zahnradabschnitts groß gestaltet werden kann, so dass ein (ausreichend) großer
Antriebshebelarm zum Verschwenken der Lamelle bereitgestellt werden kann.
[0040] Vorzugsweise weist der Zahnradabschnitt einen Teilkreisradius auf, der größer ist
als etwa 40% einer Breite einer Lamelle, vorzugsweise größer ist als etwa 60% einer
Breite einer Lamelle.
[0041] Vorzugsweise kann durch den großen Teilkreisradius ein (ausreichend) großer Antriebshebelarm
zum Verschwenken der Lamelle bereitgestellt werden.
[0042] Eine Lamelle weist eine Lamellen-Längsrichtung auf, die sich im montierten Zustand
der Lamelle parallel zu der Lamellen-Drehachse und/oder quer zur Längsrichtung des
Lüfterrahmens erstreckt. Eine Lamellen-Breitenrichtung erstreckt sich dabei quer zur
Lamellen-Längsrichtung. Die "Breite" der Lamelle bezieht sich hierbei auf das Ausmaß
der Erstreckung der Lamelle in der Breitenrichtung. Die Enden der Lamelle in der Lamellen-Längsrichtung
werden vorliegend als "Querenden" bezeichnet. Insbesondere kann die Breite der Lamelle
als der Abstand verstanden werden, der zwischen der Lamellen-Drehachse dieser Lamelle
zu der Lamellen-Drehachse einer benachbarten Lamelle (angrenzende Lamelle hinsichtlich
der Längsrichtung des Lüfterrahmens) besteht.
[0043] Die Größe der Lamelle bzw. die Breite der Lamelle in dem vorliegenden Lamellenlüfter
steht dabei in Relation zu dem gewählten Teilkreisradius des Zahnradabschnitts. Konkret
ist es bevorzugt, dass der Teilkreisradius des Zahnradabschnitts größer ist als etwa
40% der Breite der Lamelle. Noch weiter bevorzugt ist der Teilkreisradius größer als
etwa 60% der Breite der Lamelle.
[0044] Als "Teilkreisradius" des Zahnradabschnitts wird dabei die Hälfte des "Teilkreisdurchmessers"
des Zahnradabschnitts verstanden.
[0045] Wächst somit die Breite der Lamelle ist der Teilkreisradius des Zahnradabschnitts
auch entsprechend zu erhöhen. So kann gewährleistet werden, dass der Antriebshebelarm
entsprechend vergrößert wird, um die erhöhten benötigten Verschwenkkräfte sicherzustellen.
[0046] Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass der Teilkreisradius des Zahnradabschnitts
mindestens 75% des Abstands von der Lamellen-Drehachse zum Schwerpunkt (insbesondere
Massenschwerpunkt) der Lamelle beträgt. Dieser Abstand ist gleichbedeutend mit dem
maximal auftretenden Belastungshebelarm der Lamelle. So ist gewährleistet, dass das
Verhältnis zwischen benötigter Antriebskraft pro Lamelle zur benötigten Verschwenkkraft
für eine Lamelle nicht zu groß wird.
[0047] Es ist bevorzugt, dass der Aktuator ein Linearaktuator ist, wobei eine Bewegungsrichtung
des Linearaktuators der Längsrichtung des Lüfterrahmens entspricht.
[0048] Der Linearaktuator kann elektrisch oder pneumatisch angetrieben sein.
[0049] Da die Bewegungsrichtung des Linearaktuators der Längsrichtung des Lüftungsrahmens
entspricht, ist die Bewegungsrichtung parallel zu der Bewegungsrichtung der Zahnschiene.
Dies führt zu einer optimalen Bewegungs- und Kraftübertragung zwischen dem Linearaktuator
und der Zahnschiene sowie zu einer Belastungsminimierung.
[0050] Vorzugsweise weist die Zahnstange an ihrer Zahnstangen-Oberseite Zahnstangen-Zähne
auf, die mit Zahnrad-Zähnen des Zahnradelements in Eingriff gelangen, und an ihrer
Zahnstangen-Unterseite eine Zahnstangen-Führung aufweist, die mit einer an dem Lüfterrahmen
angeordneten Führungsschiene derart zusammenwirkt, dass die Zahnstange entlang der
Längsrichtung des Lüfterrahmens geführt wird.
[0051] Wie bereits oben definiert wurde, bezieht sich die Zahnstangen-Oberseite auf eine
Seite der Zahnstange, die im montierten Zustand den Lamellen zugewandt sind.
[0052] Die Zahnstangen-Unterseite ist entgegengesetzt zu der Zahnstangen-Oberseite angeordnet
und weist die beschriebene Zahnstangen-Führung auf. Diese ist an dem Lüfterrahmen
befestigt und erstreckt sich in der Längsrichtung des Lüfterrahmens. Durch eine kontinuierliche
geradlinige Ausbildung der Zahnstangen-Führung kann die Zahnstange sicher entlang
der Längsrichtung des Lüfterrahmens durch ein Schieben oder Ziehen des Aktuators geführt
werden. Somit kann ein Verkanten der Zahnstange zuverlässig vermieden werden. Gleichzeitig
kann die Zahnstange in bzw. auf die Zahnstangen-Führung einfach aufgesetzt oder eingesetzt
werden, so dass der Montageaufwand geringgehalten wird.
[0053] Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Zahnstange an ihrer Zahnstangen-Unterseite einen
Aktuator-Verbindungsabschnitt aufweist.
[0054] Über den Aktuator-Verbindungsabschnitt ist der Aktuator mit der Zahnstange gekoppelt
bzw. ist der Aktuator mit der Zahnstange verbunden. Die Verbindung kann hierbei direkt
oder, wie vorstehend beschrieben, über eine Verbindungsschiene bzw. Schubstange erfolgen,
welche zwei Zahnstangen verbindet. Der Aktuator-Verbindungsabschnitt entspricht daher
einem Kraftübertragungspunkt, bei dem die lineare Antriebskraft des Aktuators auf
die Zahnstange übertragen wird, um die Zahnstange linear entlang der Längsrichtung
des Lüfterrahmens zu schieben oder zu ziehen.
[0055] Der Aktuator-Verbindungsabschnitt kann als Lasche ausgebildet sein, die von der Zahnstangen-Unterseite
vorspringt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass sich die Lasche zumindest bereichsweise
entlang der Längsrichtung des Lüfterrahmens im montierten Zustand der Zahnstange erstreckt.
"Zumindest bereichsweise" umfasst dabei auch, dass die Lasche voneinander beabstandete
Laschen-Teilbereiche aufweist, die vorzugsweise über einen Laschen-Verbindungssteg
miteinander verbunden sind. Der Laschen-Verbindungssteg kann dabei weniger stark von
der Zahnstangen-Unterseite hervorragen, wie die Laschen-Teilbereiche. Weiter bevorzugt
ist die Lasche mittig bezüglich einer Breite der Zahnstange angeordnet.
[0056] Die Lasche kann als separates Bauteil gefertigt (beispielsweise als Blechbauteil)
und mit der Zahnstange verbunden (beispielsweise durch Schweißen) oder einstückig
mit der Zahnstange gefertigt sein, beispielsweise als Gussbauteil. Um den Aktuator
mit der Lasche zu verbinden bzw. zu koppeln, kann die Lasche zumindest eine Bohrung
aufweisen. Über eine Schraub- oder Nietverbindung kann so der Aktuator an dem Aktuator-Verbindungsabschnitt
befestigt sein.
[0057] Durch die beschriebene Positionierung und Ausbildung des Aktuator-Verbindungsabschnitt
kann so der Aktuator in vorteilhafterweise mit der Zahnstange verbunden werden und
stabilisiert diese zusätzlich. Die Kraft des Aktuators kann dabei bestmöglich auf
die Zahnstange übertragen werden, um ein gleichmäßiges Verschieben der Zahnstange
zu gewährleisten.
[0058] Es ist zudem bevorzugt, dass die Zahnstange eine Mehrzahl von identisch ausgebildeten
Zahnstangen-Modulen aufweist, wobei eine Länge eines Zahnstangen-Moduls einem Vielfachen
einer Breite einer Lamelle entspricht.
[0059] Der Antriebsmechanismus kann entweder aus einer einzelnen durchgängigen Zahnstange
bestehen, die gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist.
Alternativ kann die Zahnstange jedoch aus einer Mehrzahl von Zahnstangen-Modulen zusammengesetzt
sein. Die einzelnen Zahnstangen-Module können je nach benötigter Länge der Zahnstange
zusammengefügt werden. Es ist daher nicht notwendig, für jede Bauform eines Lamellenlüfters
eine passend gefertigte Zahnstange bereitzustellen. Vielmehr kann die benötigte Länger
der Zahnstange durch vorgefertigte Zahnstangen-Module zur gewünschten Länge kombiniert
werden. Hierdurch kann die Vielfalt von zu produzierenden Teilen reduziert werden,
was die Herstellungskosten senkt.
[0060] Vorzugsweise sind alle Zahnstangen-Module identisch ausgebildet. Es ist jedoch denkbar,
dass die Zahnstangen-Module zumindest in ihrer Länge variieren. Die Länge eines Zahnstangen-Moduls
kann dabei einem Vielfachen der Breite einer Lamelle entsprechen (beispielsweise dem
einfachen, zweifachen, dreifachen, vierfachen, fünffachen, usw.).
[0061] Um die Zahnstangen-Module miteinander verbinden zu können, kann an den entgegengesetzten
Enden der Zahnstangen-Module jeweils ein Verbindungsmechanismus vorgesehen sein. Als
Verbindungsmechanismus ist beispielsweise eine Nut-Feder-Verbindung oder eine Rastverbindung
möglich.
[0062] Vorzugsweise weist zumindest eine Lamelle der Vielzahl von Lamellen kein zugeordnetes
Zahnradelement auf,
wobei die Lamelle ohne zugeordnetes Zahnradelement über eine Kopplungsvorrichtung
mit dem Zahnradelement gekoppelt ist, das einer benachbarten Lamelle zugeordnet ist,
so dass ein Verschwenken der benachbarten Lamelle ein Verschwenken der Lamelle bewirkt,
der kein Zahnradelement zugeordnet ist.
[0063] Die Lamelle, der kein Zahnradelement zugeordnet ist, weist somit keine direkte Verbindung
zu der Zahnstange über ein eigenes Zahnradelement auf und wird damit nicht direkt
von der Zahnstange angetrieben. Vielmehr wird die Lamelle, der kein Zahnradelement
zugeordnet ist, über eine Kopplungsvorrichtung indirekt angetrieben. Die Kopplungsvorrichtung
verbindet dabei die Lamelle ohne zugeordnetem Zahnradelement mit dem Zahnradelement
der benachbarten Lamelle. Wird das Zahnradelement der benachbarten Lamelle verschwenkt,
wird die Rotationsbewegung durch die Kopplungsvorrichtung auf die Lamelle ohne zugeordnetes
Zahnradelement entsprechend übertragen bzw. wird die Rotationsbewegung durch die Kopplungsvorrichtung
nachgebildet, so dass die Lamelle ohne zugeordnetes Zahnradelement ebenfalls verschwenkt
wird.
[0064] Als benachbarte Lamelle gilt die Lamelle, die hinsichtlich der Längsrichtung des
Lüfterrahmens direkt neben der Lamelle ohne zugeordnetes Zahnradelement angeordnet
ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die benachbarte Lamelle hinter der Lamelle
ohne zugeordnetes Zahnradelement ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die benachbarte
Lamelle vor der Lamelle ohne zugeordnetes Zahnradelement ist. Die beschriebene Kopplungsvorrichtung
ist außerdem nicht darauf beschränkt, dass nur eine einzige benachbarte Lamelle mit
einer einzigen Lamelle ohne zugeordnetes Zahnradelement gekoppelt ist. Es ist auch
denkbar, dass eine oder mehrere (vorzugsweise zwei, drei, usw.) benachbarte Lamellen
mit einer oder mehreren (vorzugsweise zwei, drei, usw.) Lamellen ohne zugeordnetes
Zahnradelement über eine gemeinsame Kopplungsvorrichtung gekoppelt ist bzw. sind.
Die Lamellen ohne zugeordnetes Zahnradelement sind dabei vorzugsweise benachbart zueinander
und alle vor oder nach der benachbarten Lamelle angeordnet.
[0065] Durch die Kopplungsvorrichtung kann die Anzahl der benötigten Zahnradelemente verringert
und mehrere Lamellen miteinander verschaltet werden. Der Drehmoment der benachbarten
Lamelle kann jedoch in vorteilhafter Weise über die Kopplungsvorrichtung auf die Lamelle
ohne zugeordnetes Zahnradelement übertragen werden.
[0066] Es ist hierzu weiterhin bevorzugt, dass die Lamelle, der kein Zahnradelement zugeordnet
ist, die vorderste Lamelle des Lamellenlüfters hinsichtlich der Längsrichtung des
Lüfterrahmens ist.
[0067] Wie bereits oben beschrieben wurde, ist die Lamellen-Drehachse in dem vorliegenden
Lamellenlüfter vor der jeweiligen Lamelle angeordnet. Hierzu ragen die Verschwenkarme
entsprechend vor die Lamelle. Weiterhin ist es notwendig, um ein Verschwenken der
Lamelle durch den Zahnradelement-Zahnstangen-Mechanismus zu gewährleisten, dass auch
das zugeordnete Zahnradelement im geschlossenen Zustand der Lamelle nach vorne bezüglich
der Längsrichtung des Lamellenlüfters vorragt. Gleiches gilt für die Zahnstange. Um
ein Abrollen des Zahnradelements auf der Zahnstange von dem geschlossenen Zustand
zu dem offenen Zustand der Lamelle zu ermöglichen, muss die Zahnstange entsprechend
im geschlossenen Zustand der Lamelle über eine Vorderkante der Lamelle vorragen. Dieser
zusätzlich benötigte Bauraum des Lüfterrahmens kann bezüglich der vordersten Lamelle
in vorteilhafter Weise durch die Kopplungsvorrichtung vermieden werden, wodurch der
Lüfterrahmen bei gleicher Anzahl von Lamellen kompakter ausgeführt werden kann.
[0068] Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
und der beiliegenden Zeichnungen deutlicher. Es ist ersichtlich, dass, obwohl Ausführungsformen
separat beschrieben werden, einzelne Merkmale daraus zu zusätzlichen Ausführungsformen
kombiniert werden können.
- Fig. 1
- zeigt eine perspektivische Ansicht eines Lamellenlüfters aus dem Stand der Technik;
- Fig. 2
- zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittansicht entlang einer Längsrichtung des Lüfterrahmens
aus dem Stand der Technik;
- Fig. 3
- zeigt schematisch einen Verschwenkmechanismus aus dem Stand der Technik im offenen
und geschlossenen Zustand der Lamellen, wobei die Lamellen außerhalb des Lüfterrahmens
verschwenkbar sind und der Lamellenlüfter in horizontaler Lage montiert ist;
- Fig.4
- zeigt den Verschwenkmechanismus aus Figur 3 jedoch bei vertikaler Montage des Lamellenlüfters;
- Fig. 5
- zeigt eine perspektivische Ansicht eines Lamellenlüfters gemäß der Erfindung, wobei
sich die Lamellen in einer geschlossenen Position befinden;
- Fig. 6
- zeigt eine Schnittansicht des Lamellenlüfters entlang der Längsrichtung des Lüfterrahmens
mit geschlossenen Lamellen;
- Fig. 7
- zeigt den Lamellenlüfter aus Figur 6 mit geöffneten Lamellen;
- Fig. 8a) und 8b)
- zeigen verschiedene Ansichten eines Verschwenkarms;
- Fig. 9
- zeigt schematisch den Verschwenkmechanismus der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 10a) und 10b)
- zeigen verschiedene Ansichten eines Zahnradelements;
- Fig. 11
- zeigt eine perspektivische Ansicht der Zahnstange mit Blick von oben;
- Fig. 12
- zeigt eine perspektivische Ansicht der Zahnstange aus Figur 11 mit Blick von unten;
- Fig. 13
- zeigt einen Teilbereich einer Schnittansicht durch den Lamellenlüfters entlang der
Lüfterrahmen-Breitenrichtung;
- Fig. 14
- zeigt eine schematische Darstellung des Antriebsmechanismus;
- Fig. 15
- zeigt schematisch die Kopplungsvorrichtung zum Koppeln zweier Lamellen;
- Fig. 16
- zeigt eine perspektivische Ansicht der vordersten Lamelle.
[0069] Figur 5 zeigt einen Lamellenlüfter 100 für den Einbau in bzw. auf einem Gebäude (nicht gezeigt),
welcher dazu geeignet ist, das Gebäude natürlich als auch im Brandfall zu entlüften.
[0070] Der Lamellenlüfter 100 kann in jeder Art von Gebäude eingebaut werden. Insbesondere
kann der Lamellenlüfter 100 sowohl auf Dächern als auch in Fassaden in Ausrichtungen
zwischen 0° (horizontal) und 90° (vertikal) verbaut werden.
[0071] Der Lamellenentlüfter 100 umfasst hierzu einen Lüfterrahmen 102. Dieser ist vorzugsweise
rechteckig ausgebildet und kann beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein. In dem
in Figur 5 gezeigten Fall ist der Lüfterrahmen 102 dazu geeignet, auf das Gebäude
aufgesetzt zu werden und somit von dem Gebäude in einer Lüfterrahmen-Höhenrichtung
LH, vorzugsweise senkrecht, vorzuragen. Um den Lüfterrahmen 102 an dem Gebäude befestigen
zu können, umfasst der Lüfterrahmen 102 einen Lüfterrahmen-Flanschbereich 104. Dieser
dient als Auflagefläche auf dem Gebäude und ist mit diesem fest verbindbar. Der Lüfterrahmen-Flanschbereich
104 bildet im montierten Zustand eine Ebene, die sich parallel zu der Gebäudefläche
erstreckt, an der der Lüfterrahmen 102 montiert ist. Die Form und/oder Größe des Lüfterrahmens
102 ist zudem vorzugsweise an die Gebäudeöffnung angepasst.
[0072] Alternativ kann der Lüfterrahmen 102 zumindest bereichsweise in der Gebäudeöffnung
angeordnet sein. Der Lüfterrahmen-Flanschbereich 104 ist in diesem Fall nicht notwendig.
Stattdessen kann der Lüfterrahmen 102 an seiner Außenseite direkt an der Gebäudeöffnung
befestigt werden.
[0073] An dem Lüfterrahmen 102 sind eine Vielzahl von Lamellen 106 zwischen einer offenen
Position und einer geschlossenen Position schwenkbar gelagert. In der in Figur 5 gezeigten
Ansicht befinden sich die Lamellen 106 in der geschlossenen Position, wobei Teilbereiche
der Lamellen 106 ausgeblendet sind, um einen Blick in einen Innenraum 124 des Lüfterrahmens
102 zu ermöglichen. Insbesondere sind hier lediglich die Lamellenrahmen 108 gezeigt.
Figur 6 zeigt hierzu ergänzend eine seitliche Schnittansicht des Lamellenlüfters 100. Hier
sind die Lamellen 106 ebenfalls geschlossen. Es wird jedoch zusätzlich zu den Lamellenrahmen
108 die Lamellenplatte 110 gezeigt, die von dem Lamellenrahmen 108 gestützt wird.
Der Lamellenrahmen 108 kann die Lamellenplatte 110 dabei bereichsweise oder vollständig
umgeben. Alternativ kann jedoch auch die Lamellenplatte 110 ohne Lamellenrahmen 108
bereitgestellt werden.
[0074] Die Lamellenplatten 110 bzw. die Lamellen 106 können aus einschaligem Aluminium,
aus doppelschaligem Aluminium, mehrschaligem transparenten Kunststoff oder aus Glas
gefertigt sein. Insbesondere kann die Lamellenplatte 110 bzw. die Lamelle 106 eine
doppelschalige Struktur, beispielsweise aus Aluminium, mit dazwischen angeordnetem
Isolationsmaterial aufweisen. Der Lamellenrahmen 110 ist vorzugsweise aus Aluminium
oder Kunststoff gefertigt.
[0075] Wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, sind die Lamellen 106 parallel zueinander angeordnet.
Insbesondere sind sie nebeneinander entlang einer Längsrichtung LR des Lüfterrahmens
102 schwenkbar gelagert. In dem gezeigten geschlossenen Zustand der Lamellen 106 befinden
sich alle Lamellen 106 auf bzw. in einer Ebene. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass
die Lamellen 106 im geschlossenen Zustand in einer leicht gekippten Position stehen.
Hier sind die Lamellen 106 bezüglich einer Lüfterrahmen-Ebene, die durch den Lüfterrahmen
aufgespannt wird, im geschlossenen Zustand in einem Winkel zwischen etwa 0° und etwa
10° angeordnet. Die Lamellen können sich im geschlossenen bereichsweise überlappen,
um eine verbesserte Abdichtung zu gewährleisten.
[0076] Um im geschlossenen Zustand der Lamellen 106 ein Eindringen von Wasser oder Wind
in einen Innenraum des Gebäudes zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Lamellen
106 zueinander abgedichtet sind. Hierzu können Dichtungen an den Lamellen 106 vorgesehen
sein, die den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Lamellen 106 abdichtet.
[0077] Figur 6 zeigt zusätzlich oder alternativ einen Überlappungssteg 112, der als streifenförmiger
Vorsprung zu der benachbarten Lamelle 106 vorspringt, und im geschlossenen Zustand
der Lamellen 106 auf einer Oberseite 114 der Lamelle 106 aufliegt. Insbesondere springt
der Überlappungssteg 112 derart weit von der Lamelle 106 zu der benachbarten Lamelle
106 vor, dass der Zwischenraum zwischen den beiden Lamellen 106 überdeckt wird und
somit eine abdichtende Wirkung erzielt wird. Zusätzlich kann zwischen dem Überlappungssteg
112 und der Lamelle 106, auf der der Überlappungssteg 112 im geschlossenen Zustand
aufliegt, eine zusätzliche Dichtung vorhanden sein.
[0078] Figur 7 zeigt die Schnittansicht aus Figur 6 jedoch mit geöffneten Lamellen 106. Es ist hierbei
zu erkennen, dass die Lamellen 106 derart an dem Lüfterrahmen 102 verschwenkbar sind,
dass die Lamellen 106 vollständig außerhalb des Lüfterrahmens 102 verschwenkt werden.
In dem konkreten Fall der Figuren 6 und 7 ist mit "außerhalb" hierbei ein oberhalb
hinsichtlich der Lüfterrahmen-Höhenrichtung LH gemeint. Insbesondere sind die Lamellen
106 in Figur 7 in der offenen Position um etwa 90° hinsichtlich der geschlossenen
Position verschwenkt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die offene Position
frei wählbar ist und individuell anpassbar ist. Vorzugsweise sind die Lamellen in
der offenen Position bezüglich einer Lüfterrahmen-Ebene, die durch den Lüfterrahmen
102 aufgespannt bzw. definiert wird, um einen Winkel zwischen etwa 30° und etwa 90°,
zwischen etwa 50° und etwa 90°, und vorzugsweise etwa 90°, verschwenkbar.
[0079] Weiterhin ist in Figur 5 gezeigt, dass die Länge der Lamellen 106 in einer Lamellen-Längsrichtung
LL derart gewählt ist, dass die Lamellen 106 in der geschlossenen Position auf einer
Oberseite 116 des Lüfterrahmens 102 aufliegen. Durch das Aufliegen der Lamellen 106
auf der Oberseite 116 des Lüfterrahmens 102 kann der Lamellenlüfter 100 in vorteilhafterweise
abgedichtet werden, so dass kein Wasser oder Wind in den Innenraum des Gebäudes eindringen
kann. Wie in Figur 5 gezeigt, können die Lamellen 106 sogar länger in der Lamellen-Längsrichtung
LL ausgebildet sein, als sich der Lüfterrahmen 102 in einer Lüfterrahmen-Breitenrichtung
LB erstreckt. Die Lüfterrahmen-Breitenrichtung LB verläuft dabei senkrecht zu der
Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102. Durch einen derartigen Überstand der Lamellen
106 kann Regenwasser in verbesserter Weise abgeleitet werden. Weiterhin kann an der
Kontaktfläche zwischen den Lamellen 106 und der Oberseite 116 des Lüfterrahmens zusätzliche
Dichtmittel (z.B. aus Gummi) vorgesehen sein.
[0080] Um die beschriebenen Lamellen 106 oberhalb bzw. außerhalb des Lüfterrahmens 102 verschwenken
zu können, ist es erforderlich, dass die jeweilige Lamellen-Drehachse LD, um die die
Lamelle 106 verschwenkt wird, vor der Lamelle 106 anzuordnen. Hierzu ist an der jeweiligen
Lamelle 106 an gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Querenden hinsichtlich der
Lamellen-Längsrichtung LL Verschwenkarme 118 befestigt. Eine Seitenansicht eines Verschwenkarms
118 ist hierzu in
Figur 8a) gezeigt.
Figur 8b) zeigt den Verschwenkarm 118 zusätzlich in einer perspektivischen Ansicht schräg von
unten.
[0081] Der Verschwenkarm 118 weist eine Verschwenkarm-Auflagefläche 120 auf, die an einer
Lamellen-Unterseite 122 befestigbar ist. Insbesondere kann die Verschwenkarm-Auflagefläche
120 plattenförmig ausgebildet sein. Nieten oder Schrauben können zur Befestigung der
Verschwenkarm-Auflagefläche 120 an der Lamelle 106 dienen. Als Lamellen-Unterseite
122 ist dabei eine Seite der Lamelle 106 zu verstehen, die in der geschlossenen Position
der Lamelle 106 zu dem Innenraum 124 des Lüfterrahmens 102 gerichtet ist, der von
dem Lüfterrahmen 102 umgeben ist.
[0082] Von einer Unterseite 126 der Verschwenkarm-Auflagefläche 120 springt ein Verschwenkarm-Drehbereich
128 nach vorne vor. In dem Verschwenkarm-Drehbereich 128 ist eine Verschwenkarm-Bohrung
130 vorgesehen. Über diese Verschwenkarm-Bohrung 130 kann der Verschwenkarm 118 drehbar
mit dem Lüfterrahmen 102 verbunden werden. Beispielsweise kann ein Stift (nicht gezeigt)
den Verschwenkarm 118 und den Lüfterrahmen 102 verbinden.
[0083] Der Verschwenkarm-Drehbereich 128 ist vorzugsweise plattenförmig oder in Form eines
Blechs ausgebildet, wobei sich die Ebene des Verschwenkarm-Drehbereich 128 im montierten
Zustand parallel entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 erstreckt bzw.
parallel zu der Wand des Lüfterrahmens 102 an dem der Verschwenkarm 118 montiert ist.
[0084] Ein freies Ende 132 des Verschwenkarm-Drehbereichs 128 ist vorzugsweise bogenförmig
ausgebildet bzw. abgerundet. Vorzugsweise ist die Verschwenkarm-Bohrung 130 benachbart
zu dem freien Ende 132 des Verschwenkarm-Drehbereichs 128 und/oder in dem Bereich,
in dem das freie Ende 132 abgerundet ist.
[0085] Der Verschwenkarm 118 kann dabei mehrteilig ausgebildet sein, wobei die einzelnen
Komponenten beispielsweise miteinander verschweißt oder verschraubt sind. Es ist jedoch
auch denkbar, dass der Verschwenkarm 118 einteilig ausgebildet ist, vorzugsweise als
Gußteil.
[0086] Figur 9 zeigt schematisch die Ansichten der Figuren 6 und 7. Insbesondere ist hier zu erkennen,
dass der Punkt, an der der Verschwenkarm 118 an dem Lüfterrahmen 102 drehbar befestigt
ist, der Lamellen-Drehachse LD entspricht. Wie oben beschrieben, erstreckt sich die
Lamellen-Drehachse LD dabei parallel zu der Lüfterrahmen-Breitenrichtung LB.
[0087] Weiterhin ist in Figur 9 der Schwerpunkt SPL (Massenschwerpunkt) der Lamelle 106
gekennzeichnet. Zwischen der im Schwerpunkt SPL der Lamelle 106 angreifenden zur Erdoberfläche
gerichteten Gewichtskraft und der Lamellen-Drehachse LD besteht ein Belastungshebelarm
133a. Dieser variiert je nach Position der Lamelle 106. Insbesondere bezüglich der
in Figur 9 gezeigten horizontalen Einbaulage ist der Belastungshebelarm 133a in einer
geschlossenen Position der Lamelle 106 am größten. Während des Schwenkvorgangs der
Lamelle 106 von der geschlossenen Position zu der offenen Position (hinsichtlich der
horizontalen Einbaulage in Figur 9) verringert sich somit ein Belastungsmoment 133b
um die Lamellen-Drehachse LD. Im Allgemeinen ist der Belastungshebelarm 133a immer
ungefähr in horizontaler Lage (Ebene senkrecht zur Schwerkraftsrichtung) der Lamelle
106 am größten. Bei senkrechter Einbaulage beispielsweise ist der Belastungshebelarm
133a am größten, wenn die Lamellen um etwa 90° geöffnet sind, da sich dann die Lamellen
106 wieder in horizontaler Lage befinden.
[0088] Um diese Problematik zu kompensieren, bietet der vorliegende Lamellenlüfter 100 nun
einen Antriebsmechanismus 200, bei dem der Antriebsmoment 134a an der Lamellen-Drehachse
LD bzw. ein Antriebshebelarm 134b während des gesamten Schwenkvorgangs der Lamelle
106 im Wesentlichen konstant ist. Der beschriebene maximalen Belastungsmoment 133b
und schräge Einbaulagen des Lamellenlüfters 100 können damit kompensiert werden.
[0089] Im Speziellen weist der Antriebsmechanismus 200 eine Zahnstange 202 auf, die in Längsrichtung
LR des Lüfterrahmens 102 an dem Lüfterrahmen 102 führbar gelagert ist.
[0090] Die Zahnstange 202 kann als Gussteil gefertigt sein und ist als längliches Bauteil
ausgebildet. Die Zahnstange 202 weist insbesondere eine Stab- bzw. Stangenform auf,
auf dessen Zahnstangen-Oberseite 204 eine Vielzahl von Zahnstangen-Zähne 206 ausgebildet
sind. Die Zahnstangen-Oberseite 204 ist im montierten Zustand der Zahnstange 202 zu
den Lamellen 106 gerichtet.
[0091] Um die Zahnstange 202 entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 zu verschieben,
ist die Zahnstange 202 mit einem Aktuator 208, der wie in den Figuren 5 bis 7 und
9 gezeigt, vorzugsweise als Linear-Aktuator ausgebildet ist. Der Aktuator 208 kann
dabei elektrisch oder pneumatisch angetrieben sein. Insbesondere ist der Aktuator
208 derart bereitgestellt, dass die Zahnstange 202 sowohl geschoben als auch gezogen
werden kann. Mit anderen Worten ist die Zahnstange 202 in der Längsrichtung LR des
Lüfterrahmens 202 hin- und her bewegbar. Für eine optimale Kraftübertragung von dem
Aktuator 208 auf die Zahnstange 202 ist es bevorzugt, dass der Aktuator 202 ausschließlich
entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 schiebt oder zieht. Eine Schwenkbewegung
des Aktuators 208, wie bezüglich des Stands der Technik erläutert, wird vermieden.
Mit anderen Worten ist somit auch die Zahnstange 202 ausschließlich in der Längsrichtung
LR des Lüfterrahmens 102 verschiebbar gelagert.
[0092] Die beschriebene Zahnstange 202 steht dabei mit einem Zahnradelement 210 in Eingriff,
das einer Lamelle 106 zugeordnet und mit dieser verbunden ist.
[0093] Das Zahnradelement 210 umfasst einen Zahnradabschnitt 212 und einen Lamellen-Verbindungsabschnitt
214, wobei Zahnradabschnitt 212 und Verbindungsabschnitt 214 starr miteinander verbunden
sind (siehe Figuren 10a) und 10b).
[0094] Der Zahnradabschnitt 212 bildet ein Zahnrad, dessen Zahnrad-Zähne 216 mit den Zahnstangen-Zähnen
206 in Eingriff stehen. Ein Verschieben der Zahnstange 202 in der Längsrichtung LR
des Lüfterrahmens 102 führt damit zu einer Rotation des Zahnradabschnitts 212. Da
die Zahnstange 202 entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 hin und her
bewegbar ist, ist der Zahnradabschnitt 212 somit ebenfalls in beide Rotationsrichtungen
rotierbar. Insbesondere entspricht eine Zahnradelement-Drehachse ZD, um die der Zahnradabschnitt
212 bzw. das Zahnradelement 210 drehbar gelagert ist, der Lamellen-Drehachse LD.
[0095] Der Zahnradabschnitt 212 kann als vollständiges Zahnrad ausgebildet sein. Es ist
jedoch bevorzugt, dass der Zahnradabschnitt 212 lediglich ein Kreissegment bzw. ein
Zahnrad-Teilabschnitt eines Zahnrads ist, wie dies beispielsweise in Figur 9 gezeigt
ist.
[0096] Da die Lamelle 106 des Lamellenlüfters 100 nur um einen bestimmen Schwenkwinkel verschwenkbar
zu sein haben, ist es ausreichend, dass der Zahnradabschnitt 212 einem Zahnrad-Teilabschnitt
bzw. einem Segment eines Zahnrads entspricht. Die Länge des Kreisbogens des Zahnradabschnitts
212 ist dabei mindestens derart lang, dass der Zahnradabschnitt 212 derart verschwenkbar
ist, dass die Lamelle 106 zwischen der geschlossenen Position oder der offenen Position
verschwenkt werden kann. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Mittelpunktswinkel
des Zahnradabschnitts 212 dabei zwischen etwa 30° und etwa 90°, zwischen etwa 50°
und etwa 90°, und vorzugsweise etwa 90° ist.
[0097] Eine Begrenzung des Zahnradabschnitt 212 auf lediglich ein Zahnrad-Teilabschnitt
bietet zudem den Vorteil, dass aufgrund des vorhandenen Platzes in einem Lüfterrahmen
102, der Teilkreisradius des Zahnradabschnitts 212 möglichst groß gestaltet werden
kann, so dass ein großer Antriebshebelarm 134b zum Verschwenken der Lamelle 106 bereitgestellt
werden kann. Als "Teilkreisradius" des Zahnradabschnitts 212 wird dabei die Hälfte
des "Teilkreisdurchmessers" des Zahnradabschnitts 212 verstanden.
[0098] Die Größe der Lamelle 106 bzw. die Breite der Lamelle 106 in dem vorliegenden Lamellenlüfter
100 steht dabei vorzugsweise in Relation zu dem gewählten Teilkreisradius des Zahnradabschnitts
212. Im Speziellen ist es bevorzugt, dass der Teilkreisradius des Zahnradabschnitts
212 größer ist als etwa 40% der Breite der Lamelle. Noch weiter bevorzugt ist der
Teilkreisradius größer als etwa 60% der Breite der Lamelle. Eine Lamellen-Breitenrichtung
LBR erstreckt sich dabei quer zur Lamellen-Längsrichtung LL. Die "Breite" der Lamelle
bezieht sich dabei auf das Ausmaß der Erstreckung der Lamelle 106 in der Lamellen-Breitenrichtung
LBR. Insbesondere kann die Breite der Lamelle 106 als der Abstand verstanden werden,
der zwischen der Lamellen-Drehachse LD dieser Lamelle 106 zu der Lamellen-Drehachse
LD einer benachbarten Lamelle (angrenzende Lamelle hinsichtlich der Längsrichtung
LR des Lüfterrahmens 102) besteht.
[0099] Wächst somit die Breite der Lamelle 106, ist der Teilkreisradius des Zahnradabschnitts
212 entsprechend auch zu erhöhen. So kann gewährleistet werden, dass der Antriebshebelarm
134b entsprechend erhöht wird, um sicherzustellen, dass das höhere Gewicht der Lamelle
106 durch ausreichend Kraft verschwenkt werden kann.
[0100] Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass der Teilkreisradius des Zahnradabschnitts
212 mindestens 75% des Abstands von der Lamellen-Drehachse LD zum Schwerpunkt SPL
(Massenschwerpunkt) der Lamelle 106 beträgt. Dieser Abstand ist gleichbedeutend mit
dem maximal auftretenden Belastungshebelarm 133a der Lamelle 106. So ist gewährleistet,
dass das Verhältnis zwischen benötigter Antriebskraft pro Lamelle 106 zur Gewichtskraft
einer Lamelle 106 nicht zu groß wird.
[0101] In Figur 9 wurde exemplarisch ein Zahnradabschnitt 212 gewählt, dessen Mittelpunktswinkel
90° ist. Die Lamellen 106 sind dabei ebenfalls um 90° verschwenkbar.
[0102] Wie weiterhin aus Figur 9 zu entnehmen ist, ist der Punkt, an dem die Zahnrad-Zähne
216 des Zahnradabschnitts 212 mit den Zahnstangen-Zähnen 206 in Eingriff stehen bzw.
einander kontaktieren, unabhängig vom Öffnungswinkel der Lamelle 106 bzw. von der
Verschwenkposition des Zahnradabschnitts 212 immer im Wesentlichen unter (vorzugsweise
senkrecht unter) der Lamellen-Drehachse LD und der Zahnradelement-Drehachse ZD angeordnet.
[0103] Da die Zahnstange 202 nur entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 verschiebbar
ist, bleibt der Abstand zwischen der Lamellen-Drehachse LD bzw. der Zahnradelement-Drehachse
ZD und dem Kraftübertragungspunkt, an dem die Zahnrad-Zähne 216 des Zahnradabschnitts
212 mit den Zahnstangen-Zähnen 206 in Eingriff stehen, unabhängig vom Öffnungswinkel
der Lamelle 106 bzw. von der Verschwenkposition des Zahnradabschnitts 212 immer gleich.
Da dieser Abstand den Antriebshebelarm 134b definiert, ist dieser somit während des
gesamten Verschwenkprozesses der Lamelle 106 immer gleich groß.
[0104] Um die Schwenkbewegung des Zahnradabschnitts 212 auf die zugeordnete Lamelle 106
zu übertragen, ist der Zahnradabschnitt 212 über einen Lamellen-Verbindungsabschnitt
214 mit der zugeordneten Lamelle 106 verbunden. Insbesondere ist der Lamellen-Verbindungsabschnitt
214 an der Lamellen-Unterseite 122 befestigt.
[0105] Figuren 10a) und 10b) zeigen hierzu verschiedene Ansichten des Zahnradelements 210.
[0106] Wie in diesen Figuren gezeigt wird, kann der Lamellen-Verbindungsabschnitt 214 eine
Befestigungsplatte 218 aufweisen, die an der Lamellen-Unterseite 122 befestigbar ist.
Weiterhin umfasst der Lamellen-Verbindungsabschnitt 214 einen Verbindungssteg 220,
der von dem Zahnradabschnitt 212 zu der Befestigungsplatte 218 geführt ist. Vorzugsweise
ist der Verbindungssteg 220 bogenförmig ausgebildet, wie in den Figuren 10a) und 10b)
gezeigt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Verbindungssteg 220 an dem Zahnradabschnitt
212 benachbart zu der Zahnradelement-Drehachse ZD an dem Zahnradabschnitt 212 angeordnet
ist.
[0107] Das Zahnradelement 210 kann einteilig als Gussteil oder aus Kunststoff ausgebildet
sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die einzelnen Komponenten des Zahnradelements
210 beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden sind.
[0108] Mit Hilfe des Lamellen-Verbindungsabschnitts 214 wird somit ein Verschwenkarm ausgebildet,
der die Rotationsbewegung des Zahnradabschnitts 212 zur Lamelle 106 weiterleitet,
so dass diese ebenfalls verschwenkt wird. Hierzu erstreckt sich der Lamellen-Verbindungsabschnitt
214 bzw. der Verbindungssteg 220 im montierten Zustand entlang der Längsrichtung LD
des Lüfterrahmens 102.
[0109] Anhand der
Figuren 11 und 12 wird nun die Zahnstange 202 noch weiter beschrieben.
[0110] Figur 11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Zahnstange 202 mit Blick von oben.
[0111] An einer Zahnstangen-Unterseite 222, welche der Zahnstangen-Oberseite 204 entgegengesetzt
ist, ist eine Zahnstangen-Führung 224 ausgebildet. Diese steht im montierten Zustand
mit einem Führungssystem an dem Lüfterrahmen 102 in Eingriff, um so die Zahnstange
202 entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 führen zu können.
[0112] Die Zahnstangen-Führung 224 kann sich über die gesamte Länge der Zahnstange 202 erstrecken
oder abschnittsweise hinsichtlich einer Zahnstangen-Längsrichtung ZSL. Im montierten
Zustand der Zahnstange 202 erstreckt sich die Zahnstangen-Längsrichtung ZSL parallel
zu der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102.
[0113] Die Zahnstangen-Führung 224 kann dabei als U-förmiges Profil ausgebildet sein, das
nach unten offen ist.
[0114] Um eine stabilere Führung der Zahnstange 202 zu gewährleisten, kann die Zahnstange
202 zwei Zahnstangen-Führungen 224 aufweisen, die beabstandet und parallel zueinander
angeordnet sind, wie dies in den Figuren 11 und 12 gezeigt ist.
[0115] Die beiden Zahnstangen-Führungen 224 können sich dabei über die gesamte Länge der
Zahnstange 202 erstrecken oder nur abschnittsweise. Bei einer abschnittsweisen Anordnung
können die Abschnitte der Zahnstangen-Führungen 224 parallel zueinander (wie in den
Figuren 11 und 12 gezeigt) oder versetzt zueinander ausgebildet sein. Die Abschnitte
können außerdem unterschiedlich lang sein.
[0116] Werden zwei Zahnstangen-Führungen 224 an einer Zahnstange 202 bereitgestellt, ist
es zudem vorteilhaft, die beiden Zahnstangen-Führungen 224 in einer Zahnstangen-Breitenrichtung
ZSB möglichst weit voneinander zu beabstanden. Hierdurch kann die Führung weiter verbessert
und ein Verkippen verhindert werden.
[0117] Wie in den Figuren 11 und 12 gezeigt, können die Zahnstangen-Führungen 224 derart
weit voneinander beabstandet sein, dass die Zahnstangen-Führungen 224 auf den entgegengesetzten
Seiten der Zahnstange 202 hinsichtlich der Zahnstangen-Breitenrichtung ZSB, zumindest
bereichsweise über die Zahnstangen-Zähne 206 hinausragen.
[0118] Figur 13 zeigt einen Teilbereich einer Schnittansicht durch den Lamellenlüfter 100 entlang
der Lüfterrahmen-Breitenrichtung LB, in dem die Zahnstange 202 auf das Führungssystem
an dem Lüfterrahmen 102 aufgesetzt ist.
[0119] Wie in Figur 13 gezeigt, kann das Führungssystem an dem Lüfterrahmen 102 als Führungsschiene
226 ausgebildet sein. Die Führungsschiene 226 erstreckt sich entlang der Längsrichtung
LR des Lüfterrahmens und wird dabei von einer Führungsschienen-Halterung 228 getragen.
Die Führungsschienen-Halterung 228 ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und
ragt von dem Lüfterrahmen 102 in der Lüfterrahmen-Breitenrichtung LB von dem Lüfterrahmen
102 zu dem Innenraum 124 des Lüfterrahmens 102 vor. Weiterhin erstreckt sich die Führungsschienen-Halterung
228 vorzugsweise über die gesamte Länge der Führungsschiene 226 entlang der Längsrichtung
LR des Lüfterrahmens 102.
[0120] Die Länge der Führungsschiene 226 weist mindestens die Länge auf, über die die Zahnschiene
202 verschoben werden muss, um die Lamellen 106 zwischen der offenen Position und
der geschlossenen Position verschwenken zu können.
[0121] Die Führungsschiene 226 ist dazu ausgebildet, in die Zahnstangen-Führung 224 einzugreifen
bzw. in diese hineinzuragen. Vorzugsweise weist die Führungsschiene 226 ihrem vorderen
Ende einen bogenförmigen Kopfbereich 230, der insbesondere für eine U-förmige Zahnstange-Führung
224 eine reibungsarme Führung gewährleistet. Weiterhin kann der Kopfbereich 230 vergrößert
sein.
[0122] Weist die Zahnstange 202 zwei Zahnstangen-Führungen 224 auf, umfasst das Führungssystem
entsprechend ebenfalls zwei Führungsschienen 226, so dass die beiden Zahnstangen-Führungen
224 jeweils mit einer Führungsschiene 226 in Eingriff stehen.
[0123] In der bisherigen Beschreibung wurde der Antriebsmechanismus 200 lediglich bezüglich
einer Längsseite 136 des Lüfterrahmens 102 beschrieben. Es ist jedoch auch denkbar,
dass an beiden Längsseiten 136 des Lüfterrahmens 120 ein Antriebsmechanismus 200 vorgesehen
ist, so dass die Lamelle 106 von beiden Seiten zum Verschwenken angetrieben werden
kann.
[0124] Weiterhin wurde in der bisherigen Beschreibung lediglich beschrieben, dass eine Lamelle
106 über ein zugeordnetes Zahnradelement 210 verschwenkt werden kann. Es wird jedoch
bevorzugt, dass jeder Lamelle 106 ein Zahnradelement 210 zugeordnet ist, so dass alle
Lamellen 106 gleichzeitig verschwenkt werden.
[0125] Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die beiden Antriebsmechanismen 200 nicht jeweils
einen eigenen Aktuator 208 aufweisen, sondern die beiden Zahnstangen 202 der beiden
Antriebsmechanismen 200 über einen gemeinsamen Aktuator 208 angetrieben. Hierdurch
kann gewährleistet werden, dass die Zahnstangen 202 synchron verschoben werden.
[0126] Hierzu können die beiden Zahnstangen 202 durch eine Schubstange 232 miteinander verbunden
werden (siehe Figur 5), die sich in der Lüfterrahmen-Breitenrichtung LB erstreckt.
Der Aktuator 208 ist hierzu dazu ausgelegt, mit der Schubstange 232 verbunden zu sein,
um die Schubstange 232 entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 zu verschieben.
Wird die Schubstange 232 verschoben, werden in der Folge auch die beiden Zahnstangen
202 an den beiden Längsseiten 136 des Lüfterrahmens 102 verschoben.
[0127] Um die Schubstange 232 an der Zahnstange 202 befestigen zu können, kann die Zahnstange
202 einen Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 aufweisen.
[0128] Der Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 entspricht einem Kraftübertragungspunkt, bei
dem die lineare Antriebskraft des Aktuators 208 auf die Zahnstange 202 übertragen
wird, um die Zahnstange 202 linear entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens
102 zu schieben oder zu ziehen.
[0129] Der Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 kann als Lasche ausgebildet sein, die von der
Zahnstangen-Unterseite 222 vorspringt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass sich die
Lasche bzw. der Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 zumindest bereichsweise entlang
der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 im montierten Zustand der Zahnstange 202
erstreckt. "Zumindest bereichsweise" umfasst dabei auch, dass die Lasche bzw. der
Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 voneinander beabstandete Laschen-Teilbereiche 235
aufweist, die vorzugsweise über einen Laschen-Verbindungssteg 237 miteinander verbunden
sind. Der Laschen-Verbindungssteg 237 kann dabei weniger stark von der Zahnstangen-Unterseite
222 hervorragen, wie die Laschen-Teilbereiche 235 (siehe Figur 12). Wie in den Figuren
11 und 12 gezeigt, kann die Lasche bzw. der Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 ferner
mittig bezüglich der Zahnstangen-Breitenrichtung ZSB angeordnet sein.
[0130] Der Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 kann als separates Bauteil gefertigt (beispielsweise
als Blechbauteil) und mit der Zahnstange 202 verbunden (beispielsweise durch Schweißen)
oder einstückig mit der Zahnstange 202 gefertigt sein. Um die Schubstange 232 mit
der Lasche zu verbinden, kann die Lasche zumindest eine Bohrung 236 aufweisen. Über
eine Schraub- oder Nietverbindung kann so die Schubstange 236 an dem Aktuator-Verbindungsabschnitt
234 befestigt sein.
[0131] Durch die beschriebene Positionierung und Ausbildung des Aktuator-Verbindungsabschnitts
234 kann so die Schubstange 232 in vorteilhafterweise mit der Zahnstange 202 verbunden
werden und diese stabilisieren. Die Schub- und Zugkraft des Aktuators 208 kann so
bestmöglich auf die Zahnstange 202 übertragen werden, um ein gleichmäßiges Verschieben
der Zahnstange 202 zu gewährleisten.
[0132] Die Schubstange 232 kann an ihren entgegengesetzten Enden um vorzugsweise 90° nach
unten oder oben abgekantet sein, so dass der abgekantete Bereich mit dem Aktuator-Verbindungsabschnitt
234 verbunden werden kann.
[0133] Wie in Figur 13 gezeigt, kann die Schubstange 232 jedoch über ein zusätzliches abgekantetes
Verbindungsblech 238 mit dem Aktuator-Verbindungsabschnitt 234 verbunden sein. Das
Verbindungsblech 238 kann dabei an einer Oberseite oder Unterseite der Schubstange
232 befestigt sein. Das entgegengesetzte Ende des Verbindungsblechs 238 ist dann wiederum
an dem Aktuator-Verbindungsabschnitt gekoppelt. Als Verbindungstechnik eignet sich
beispielsweise eine Schraub- oder Nietverbindung.
[0134] Es ist jedoch auch denkbar, dass der Aktuator 208 direkt mit dem Aktuator-Verbindungsabschnitt
234 verbunden wird.
[0135] Die Zahnstange 202 kann außerdem entweder aus einer einzelnen durchgängigen Zahnstange
202 bestehen, die gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet
ist. Alternativ kann die Zahnstange 202 jedoch aus einer Mehrzahl von Zahnstangen-Modulen
240 zusammengesetzt sein. Die einzelnen Zahnstangen-Module 240 können je nach benötigter
Länge der Zahnstange 202 zusammengefügt werden. Es ist daher nicht notwendig, für
jede Bauform eines Lamellenlüfters 100 eine passend gefertigte Zahnstange 202 bereitzustellen.
Vielmehr kann die benötigte Länge der Zahnstange 202 durch vorgefertigte Zahnstangen-Module
240 zur gewünschten Länge kombiniert werden. Hierdurch kann die zu produzierende Vielfalt
von Teilen reduziert werden.
[0136] Vorzugsweise sind alle Zahnstangen-Module identisch ausgebildet. Es ist jedoch denkbar,
dass die Zahnstangen-Module 240 zumindest in ihrer Länge variieren. Die Länge eines
Zahnstangen-Moduls 240 kann dabei einem Vielfachen der Breite einer Lamelle 106 entsprechen
(beispielsweise dem einfachen, zweifachen, dreifachen, vierfachen, fünffachen, usw.).
[0137] Um die Zahnstangen-Module 240 miteinander verbinden zu können, kann an den entgegengesetzten
Enden der Zahnstangen-Module 240 jeweils Verbindungsmittel vorgesehen sein. Als Verbindungsmechanismus
ist beispielsweise eine Nut-Feder-Verbindung oder eine Rastverbindung möglich.
[0138] Die in den Figuren 11 und 12 gezeigten Zahnstangen 202 sind dazu ausgelegt, als Zahnstangen-Modul
240 genutzt zu werden. Insbesondere weist die Zahnstange 202 in diesen Figuren eine
Nut-Feder-Verbindung auf. An einem ersten Ende der Zahnstange 202 ragt ein T-förmiges
Federelement 242 in der Zahnstangen-Längsrichtung ZSL nach vorne vor. An dem entgegengesetzten
zweiten Ende der Zahnstange 202 ist eine Nut 244 ausgebildet, die zur Zahnstangen-Unterseite
222 hin offen ist. Das T-förmige Federelement 242 ist dabei derart angeordnet, dass
das Federelement 242 beim Zusammenstecker zweier Zahnstangen-Module 240 in die Nut
244 des zu verbindenden Zahnstangen-Moduls einfach eingeschoben werden kann.
[0139] Wie bereits oben beschrieben wurde, ist die Lamellen-Drehachse LD in dem vorliegenden
Lamellenlüfter 100 vor der jeweiligen Lamelle 106 angeordnet. Hierzu ragen die Verschwenkarme
118, über die die entsprechende Lamelle 106 an dem Lüfterrahmen 102 schwenkbar befestigt
ist, entsprechend vor die jeweilige Lamelle 106. Weiterhin ist es notwendig, um ein
Verschwenken der Lamelle 106 durch den Zahnradelement-Zahnstangen-Mechanismus zu gewährleisten,
dass auch das zugeordnete Zahnradelement 210 im geschlossenen Zustand der Lamelle
106 nach vorne bezüglich der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 vorragt. Als Vorderseite
des Lüfterrahmens 102 wird in den Figuren 6 und 7 hierbei die linke Seite betrachtet.
[0140] Gleiches gilt für die Zahnstange 202. Um ein Abrollen des Zahnradelements 210 auf
der Zahnstange 202 von dem geschlossenen Zustand zu dem offenen Zustand der Lamelle
106 zu ermöglichen, muss die Zahnstange 202 entsprechend im geschlossenen Zustand
der Lamelle 106 über eine Vorderkante 138 der Lamelle 106 vorragen.
[0141] Insbesondere bezüglich der vordersten Lamelle 140 bedeutet dies einen zusätzlichen
Bauraum, der bereitgestellt werden muss.
Figur 14 zeigt hierzu schematisch, den zusätzlichen Bauraum. Zum einen wird der Kopfkreisradius
rk (Hälfte des Kopfkreisdurchmessers) des Zahnradabschnitts 212 des Zahnradelements
210 gekennzeichnet. Wie aus Figur 14 ersichtlich ist, steht der Zahnradabschnitt 212
zumindest um den Kopfkreisradius rk von der Lamellen-Drehachse LD der vordersten Lamelle
140 vor. Zum anderen wird die benötige Länge Iz der Zahnstange 202 in Figur 14 dargestellt,
damit das beschriebene Zahnradelement 210 der vordersten Lamelle 140 entsprechend
auf der Zahnstange 202 abgerollt werden kann. Der mindestens um die Länge Iz verlängerte
Lüfterrahmen 102 muss hier zusätzlich abgedichtet werden. Beispielsweise über eine
zusätzliche Abdeckung.
[0142] Als vorderste Lamelle 140 wird hierbei die Lamelle 106 verstanden, die in Längsrichtung
LR des Lüfterrahmens 102 in den Figuren 6 und 7 links außen angeordnet ist. Als "vorne"
kann bei einem Lüfterrahmen 102 hier die Seite des Lüfterrahmens 102 bezüglich der
Längsrichtung LR angesehen, an der der Aktuator 208 angeordnet ist. In Figur 14 ist
die vorderste Lamelle 140 rechts angeordnet.
[0143] Um den zusätzlichen Bauraum an der vordersten Lamelle 140 vermeiden zu können, wird,
wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, dieser Lamelle 140 kein eigenes Zahnradelement
210 zugeordnet. Stattdessen wird die vorderste Lamelle 140 mit dem Zahnradelement
210 der benachbarten Lamelle 306 über eine Kopplungsvorrichtung 300 gekoppelt.
[0144] Das Prinzip dieser Kopplungsvorrichtung 300 wird zunächst schematisch anhand
Figur 15 erläutert.
[0145] Die Kopplungsvorrichtung 300 umfasst unter anderem ein längliches Übertragungselement
302. Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen flachen länglichen Stab, vorzugsweise
aus Blech oder als Flachprofil. Insbesondere kann das Übertragungselement 302 als
längliche Platte oder längliches Profil, beispielsweise ein U-Profil, ausgebildet
sein.
[0146] Dieses Übertragungselement 302 ist zum einen mit dem Zahnradelement 210 der benachbarten
Lamelle 306 über eine erste Übertragungs-Gelenkverbindung 304 drehbar verbunden. Zum
anderen ist das Übertragungselement 302 über eine zweite Übertragungs-Gelenkverbindung
308 drehbar mit einem Kopplungs-Schwenkhebel 310 verbunden.
[0147] Der Kopplungs-Schwenkhebel 310 ist ebenfalls Teil der Kopplungsvorrichtung 300 und
ersetzt das Zahnradelement 210, wie dies oben beschrieben wurde.
[0148] Der Kopplungs-Schwenkhebel 310 ist an der Lamellen-Unterseite 122 befestigt und verbindet
somit das Übertragungselement 302 mit der vordersten Lamelle 140. Um den Kopplungs-Schwenkhebel
310 an der Lamellen-Unterseite 122 befestigen zu können, kann der Kopplungs-Schwenkhebel
310 ähnlich zu dem Verschwenkarm 118 eine Befestigungsplatte aufweisen, die beispielsweise
über eine Schraubverbindung oder über Nieten mit der vordersten Lamelle 140 verbunden
ist.
[0149] In Figur 16 wird eine perspektivische Ansicht der vordersten Lamelle 140 von unten gezeigt, an
der sowohl die Verschwenkarme 118 als auch die Kopplungs-Schwenkhebel 310 an entgegengesetzten
Enden der vordersten Lamelle 140 befestigt sind. Der Kopplungs-Schwenkhebel 310 ist
dabei als flacher plattenförmiger Hebelarm ausgebildet, vorzugsweise aus Blech. Insbesondere
ist der Kopplungs-Schwenkhebel 310 bogenförmig ausgebildet, wobei die Bogenform dadurch
bestimmt ist, dass sich der Kopplungs-Schwenkhebel 310 von der Lamellen-Unterseite
122 zu der zweiten Übertragungs-Gelenkverbindung 308 erstreckt.
[0150] Figur 15 zeigt in der oberen Ansicht die Kopplungsvorrichtung 300 in einer geschlossenen
Position der Lamellen 106. Hier befindet sich die Zahnstange 202 in einer ersten Endposition
und das Zahnradelement 210 in einer ersten Schwenkposition. In diesem Zustand ist
es bevorzugt, dass die erste Übertragungs-Gelenkverbindung 304 derart positioniert
ist, dass sich diese im Wesentlichen unter (vorzugsweise senkrecht unter) der Lamellen-Drehachse
LD bzw. der Zahnradelement-Drehachse ZD der benachbarten Lamelle 306 befindet. Insbesondere
ist es bevorzugt, dass die erste Übertragungs-Gelenkverbindung im Bereich des Zahnradabschnitts
212 angeordnet ist. Der Kopplungsabstand a zwischen der Lamellen-Drehachse LD bzw.
der Zahnradelement-Drehachse ZD und der ersten Übertragungs-Gelenkverbindung 304 ist
vorteilhafterweise dabei möglichst groß zu wählen; d.h. möglichst nahe bzw. benachbart
zu den Zahnrad-Zähnen 216.
[0151] In der geschlossenen Position der Lamellen 106 erstreckt sich das Übertragungselement
302 im Wesentlichen entlang der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 bzw. parallel
zu der Zahnstange 202. Ein vorderes Ende 312 der Zahnstange 202 ist vorzugsweise unter
der Lamellen-Drehachse LD der vordersten Lamelle 140.
[0152] In der Folge befindet sich im geschlossenen Zustand der Lamellen 106 auch die zweite
Übertragungs-Gelenkverbindung 308 auf derselben Höhe wie die erste Übertragungs-Gelenkverbindung
304. Der Abstand aü zwischen Übertragungs-Gelenkverbindungen 304, 308 ist dabei vorzugsweise
derart gewählt, dass die zweite Übertragungs-Gelenkverbindung 308 im Wesentlichen
unter (vorzugsweise senkrecht unter) der Lamellen-Drehachse LD bzw. der Zahnradelement-Drehachse
ZD der vordersten Lamelle 140 angeordnet ist. Die Länge des Übertragungselements 302
kann so gewählt sein, dass sich die Übertragungs-Gelenkverbindungen 304, 308 an entgegengesetzten
Enden des Übertragungselements 302 befinden.
[0153] Die untere Abbildung in Figur 15 zeigt nun die offene Position der Lamellen 106.
Hierbei befindet sich die die Zahnstange 202 in einer zweiten Endposition und das
Zahnradelement 210 in einer zweiten Schwenkposition. Das vordere Ende 312 befindet
sich nun vorzugsweise im Wesentlichen unter der Lamellen-Drehachse LD der benachbarten
Lamelle 306.
[0154] Die erste Übertragungs-Gelenkverbindung 304 wurde zusammen mit dem Zahnradelement
210 bzw. dem Zahnradabschnitt 212, welches von der ersten Schwenkposition zu der zweiten
Schwenkposition verschwenkt wurde, entsprechend um die Zahnradelement-Drehachse ZD
mit verschwenkt. Auch in der zweiten Schwenkposition des Zahnradelements 210 kann
sich die zweite Übertragungs-Gelenkverbindung 308 auf derselben Höhe wie die erste
Übertragungs-Gelenkverbindung 304 befinden. Der Abstand aü zwischen den Übertragungs-Gelenkverbindungen
304, 308 ist aufgrund des starren Übertragungselements 302 weiterhin gleich. Figur
15 zeigt den speziellen Fall, in dem die Lamellen 106 um 90° verschwenkt werden. Hier
befinden sich die Übertragungs-Gelenkverbindungen 304, 308 in der offenen Position
der Lamellen 106 in einer Höhe mit der Lamellen-Drehachse LD bzw. der Zahnradelement-Drehachse
ZD der benachbarten Lamelle 306.
[0155] Mit anderen Worten überträgt das Übertragungselement 302 durch dessen starre Bauweise
die Schwenkbewegung des Zahnradelements 210 der benachbarten Lamelle 306 von der ersten
Übertragungs-Gelenkverbindung 304 auf die zweite Übertragungs-Gelenkverbindung 308.
Der Kopplungs-Schwenkhebel 310, der die zweite Übertragungs-Gelenkverbindung 308 mit
der vordersten Lamelle 140 koppelt, führt damit eine Schwenkbewegung entsprechend
dem Zahnradelement 210 der benachbarten Lamelle 306 aus, so dass die vorderste Lamelle
140 entsprechend der benachbarten Lamelle 306 verschwenkt wird.
[0156] Ergänzend wird hier auf
Figur 7 verwiesen. In dieser Figur ist ebenfalls die Kopplungsvorrichtung 300 hervor. Es
ist jedoch ersichtlich, dass der Begriff "benachbarte Lamelle 306" nicht auf eine
einzelne benachbarte Lamelle 306 beschränkt ist, so dass die vorderste Lamelle 140
mit mehreren benachbarten Lamellen 306 koppelbar ist. Werden mehrere benachbarte Lamellen
306 mit der vordersten Lamelle 140 gekoppelt, ist es dabei bevorzugt, dass diese bezüglich
der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens 102 aufeinanderfolgen. In Figur 7 ist die vorderste
Lamelle 140 dabei konkret mit zwei benachbarten Lamellen 306 gekoppelt.
[0157] Außerdem wird darauf hingewiesen, dass, obwohl in der obigen Beschreibung die vorderste
Lamelle 140 mit einer benachbarten Lamelle 306 gekoppelt wurde, es weiterhin denkbar
ist, dass jede andere Lamelle 106 mit einer oder mehreren benachbarten Lamelle 306
entsprechend der obigen Beschreibung gekoppelt werden kann. Insbesondere kann hier
die zumindest eine benachbarte Lamelle 306 hinsichtlich der Längsrichtung LR des Lüfterrahmens
102 sowohl vor als auch nach der zumindest einen gekoppelten Lamelle 106 angeordnet
sein. Es ist auch denkbar, dass eine oder eine Vielzahl von Lamellen mit einer oder
einer Vielzahl von anderen Lamellen gekoppelt wird, insbesondere über eine gemeinsame
Kopplungsvorrichtung 300 bzw. eine gemeinsames Übertragungselement 302.
Bezugszeichenliste
[0158]
- 1
- Lamellenlüfter (Stand der Technik)
- 3
- Lüfterrahmen (Stand der Technik)
- 5
- Lamelle (Stand der Technik)
- 7
- Verschwenkarm (Stand der Technik)
- 9
- Verschwenkarm-Gelenkverbindung (Stand der Technik)
- 11
- Steuerstange (Stand der Technik)
- 13
- Aktuator (Stand der Technik)
- 15
- Oberseite des Lüfterrahmens (Stand der Technik)
- 17
- Vorderkante der Lamelle (Stand der Technik
- 33a
- Belastungshebelarm (Stand der Technik)
- 33b
- Belastungsmoment (Stand der Technik)
- 34a
- Antriebsmoment (Stand der Technik)
- 34b
- Antriebshebelarm (Stand der Technik)
- 35
- Kraftangriffspunkt (Stand der Technik)
- 36
- Bewegungsbahn der Steuerstange (Stand der Technik)
- 38
- Lineare Hubbewegung des Aktuators (Stand der Technik)
- 100
- Lamellenlüfter
- 102
- Lüfterrahmen
- 104
- Lüfterrahmen-Flanschbereich
- 106
- Lamelle
- 108
- Lamellenrahmen
- 110
- Lamellenplatte
- 112
- Überlappungssteg
- 114
- Oberseite der Lamelle
- 116
- Oberseite des Lüfterrahmens
- 118
- Verschwenkarm
- 120
- Verschwenkarm-Auflagefläche
- 124
- Innenraum des Lüfterrahmens
- 126
- Unterseite der Verschwenkarm-Auflagefläche
- 128
- Verschwenkarm-Drehbereich
- 130
- Verschwenkarm-Bohrung
- 132
- Freies Ende des Verschwenkarm-Drehbereichs
- 133a
- Belastungshebelarm
- 133b
- Belastungsmoment
- 134a
- Antriebsmoment
- 134b
- Antriebshebelarm
- 136
- Längsseite des Lüfterrahmens
- 138
- Vorderkante der Lamelle
- 140
- Vorderste Lamelle
- 200
- Antriebsmechanismus
- 202
- Zahnstange
- 204
- Zahnstangen-Oberseite
- 206
- Zahnstangen-Zahn
- 208
- Aktuator
- 210
- Zahnradelement
- 212
- Zahnradabschnitt
- 214
- Lamellen-Verbindungsabschnitt
- 216
- Zahnrad-Zahn
- 218
- Befestigungsplatte
- 220
- Verbindungssteg
- 222
- Zahnstangen-Unterseite
- 224
- Zahnstangen-Führung
- 226
- Führungsschiene
- 228
- Führungsschienen-Halterung
- 230
- Kopfbereich der Führungsschiene
- 232
- Schubstange
- 234
- Aktuator-Verbindungsabschnitt
- 235
- Laschen-Teilbereich
- 236
- Bohrung
- 237
- Laschen-Verbindungssteg
- 238
- Verbindungsblech
- 240
- Zahnstangen-Modul
- 242
- Federelement
- 244
- Nut
- 300
- Kopplungsvorrichtung
- 302
- Übertragungselement
- 304
- Erste Übertragungs-Gelenkverbindung
- 306
- Benachbarte Lamelle
- 308
- Zweite Übertragungs-Gelenkverbindung
- 310
- Kopplungs-Schwenkhebel
- 312
- Vorderes Ende der Zahnstange
- LB
- Lüfterrahmen-Breitenrichtung
- LD
- Lamellen-Drehachse
- LH
- Lüfterrahmen-Höhenrichtung
- LL
- Lamellen-Längsrichtung
- LR
- Längsrichtung des Lüfterrahmens
- SPL
- Schwerpunkt der Lamelle
- ZD
- Zahnradelement-Drehachse
- ZSB
- Zahnstangen-Breitenrichtung
- ZSL
- Zahnstangen-Längsrichtung
- a
- Kopplungsabstand zwischen der Lamellen-Drehachse bzw. Zahnradelement-Drehachse und
der ersten Übertragungs-Gelenkverbindung
- aü
- Abstand zwischen den Übertragungs-Gelenkverbindungen
- Iz
- Zum Abrollen benötige Länge der Zahnstange
- rk
- Kopfkreisradius