DE10052327A1 - Steuerventil für eine Kraftfahrzeug-Heizungsanlage - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Steuerventil für eine Kraftfahrzeug-Heizanlage mit mehreren Heizmittelkreisläufen. Das Steuerventil ist so ausgelegt, dass es je nach Schaltstellung als Differenzdruckventil arbeiten kann. Der Differenzdruck wird dabei auf die in einem der Heizkreisläufe mögliche maximale Strömungsmenge ausgelegt. Es wird auf diese Weise möglich, einen der Heizkreisläufe zu priorisieren und einen weiteren Heizkreislauf erst zuzuschalten, wenn ausreichend Heizmittel zur zusätzlichen Beaufschlagung des weiteren Heizkreises zur Verfügung steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine Kraftfahr­ zeug-Heizungsanlage, die mehrere selektiv einschaltbare Heiz­ kreisläufe, insbesondere für einen im Frontbereich des Fahr­ gastraumes und einen im Heckbereich desselben angeordneten Wärmeübertrager aufweist, wobei der Heizmittelkreislauf mit je einer Vor- bzw. Rücklaufleitung versehen ist und ein Rück­ lauf des Wärmeübertragers im Heck in die Rücklaufleitung mün­ det.

Bei Heizungsanlagen dieser Art wird in der Regel eine heiz­ mittelseitige Absperrung des Heizkreislaufes oder eine Ab­ sperrung der einzelnen Kreisläufe vorgesehen, und zwar auch dann, wenn die Heizungsanlage grundsätzlich luftseitig gere­ gelt ist. Es ist darauf zurückzuführen, dass man versucht, im Sommerbetrieb den Einfluss der Strahlungswärme auf den Heiz­ mittelkreislauf zu vermeiden, um so auch eine Luftaufheizung durch eine Klappenleckage zu vermeiden. Eine Absperrung der Heizmittelkreisläufe wird aber auch dann gefordert, wenn bei einem Kaltstart eine möglichst schnelle Motoraufheizung stattfinden soll, oder wenn bei Fahrzeugen mit Heckheizanla­ gen, wie eingangs ausgeführt, die frontseitige Heizanlage zum Zweck der Scheibendefrostung vorwiegend mit Warmluft beauf­ schlagen werden soll.

Um diese Forderungen einhalten zu können, werden bisher Ab­ sperrventile ohne spezielle Regelcharakteristik (siehe bei­ spielsweise DE 299 14 869 U1) oder gegebenenfalls Differenz­ druckventile vorgesehen, die mechanisch, elektromagnetisch, elektromotorisch oder auch auf andere Weise angetrieben sein können.

Bei der Forderung nach maximaler Defrosterleistung in Heizan­ lagen mit mehreren Heizkreisläufen führt das Fehlen einer Ab­ schaltung eines Teilkreislaufes nach dem Kaltstart zu Leis­ tungsverlust und damit zu verlängerter Defrostzeit. Werden die Heizkreisläufe, die nicht an der Scheibendefrostung be­ teiligt sind, komplett abgeschaltet, wird die Aufheizung der Kabine verzögert, auch wenn an sich ausreichend Heizmittel­ menge zum Betrieb aller Kreisläufe zur Verfügung stehen wür­ de.

Bei den bekannten Bauarten ist es notwendig, jedes Ventil mit einem eigenen Antrieb zu versehen. Dies ist relativ aufwen­ dig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil der eingangs genannten Art so auszubilden, dass es jedenfalls zum Teil zur automatischen Zu- oder Abschaltung von Heizkreisläufen dienen kann, in jedem Fall aber alleine für die Zu- oder Abschaltung der Teilkreisläufen zuständig ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Steuerventil der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Steuerventil am Abzweig angeordnet und mit einem federkraftbeaufschlagten Verschlusskörper versehen ist, dessen Federkraft auf den für die maximale Durchströmmenge des Frontheizkörpers erforderli­ chen Druck ausgelegt ist und mindestens drei Schaltstellungen aufweist, von denen eine einen der beiden Heizkreisläufe freigibt und die Ankopplung des anderen Heizkreislaufes über den federbelasteten Verschlusskörper bewirkt, der dann als Differenzdruckventil wirkt, eine weitere beide Heizkreisläufe völlig öffnet und die dritte beide Heizkreisläufe sperrt.

Durch diese Ausgestaltung kann mit einem Steuerventil die Zu- oder Abschaltung z. B. des Heckkreislaufes für die Priorisie­ rung der Defrosteranlage vorgenommen werden. Gleichzeitig kann hier aber dafür gesorgt werden, dass dann, wenn der Frontheizkörper genügend Heizmittel zur Verfügung hat, um seinen Sättigungsgrad zu erreichen, das überschüssige Heiz­ mittel zur Heckanlage gelangt, ohne die maximale Defroster­ leistung zu beeinträchtigen. Das neue Steuerventil erlaubt zusätzlich aber auch die Einstellung mehrerer definierter Schaltstellungen, die nacheinander anfahrbar sind, und zwar durch einen einzigen gemeinsamen Antrieb. Dies wiederum er­ laubt eine kompakte Bauform zu verwirklichen, die ein selek­ tives Absperren der Teilheizkreisläufe oder auch ein gemein­ sames Absperren der gesamten Heizanlage, z. B. im Sommerbe­ trieb, erlaubt.

In Weiterbildung der Erfindung kann der federbeaufschlagte Verschlusskörper an einem schwenkbar in einem Gehäuse gela­ gerten Träger angeordnet sein, wobei das Gehäuse - in an sich bekannter Weise - zylindrisch, mit den Anschlüssen in der Zy­ linderwandung ausgebildet sein kann. Der Träger wird dann auf der Zylinderachse gelagert. In Weiterbildung dieser Ausges­ taltung kann der Träger dabei mit einer Ausnehmung für eine Druckfeder versehen sein, die den Verschlusskörper radial nach außen drückt. Diese Ausgestaltung ermöglicht bei Errei­ chen der entsprechenden Schaltstellung die Verwendung des Steuerventils in der Art eines Differenzdruckventils.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Träger aber auch mit einem elastisch an seinem freien Ende angeordneten, nach ei­ ner Seite abstehenden Blatt versehen sein, das als Ver­ schlusskörper dient. Dieses Blatt wird der Krümmung der zy­ lindrischen Gehäusewandung angepasst. Es kann auch mit einer kalottenförmigen zum Ventilsitz hin gerichteten Ausprägung versehen sein, so dass die Dichtwirkung besonders gut wird.

In Weiterbildung der Erfindung kann der ganze Träger mindes­ tens teilweise aus elastischem Material hergestellt sein, und auf diese Weise durch den Gegendruck des Heizmittels quer zur Gehäuseachse verschiebbar sein, so dass auch auf diese Weise ein federdruckabhängiger Verschlusskörper geschaffen wird, der sich durch Verdrehung des gesamten Trägers in verschiede­ ne Schaltstellungen bringen lässt.

Schließlich ist es in Weiterbildung der Erfindung auch mög­ lich, den Träger als eine flache Platte in einem Flachgehäuse anzuordnen, in dem die Anschlüsse und die Ventilsitze in ei­ ner Ebene nebeneinander auf dem Schwenkradius des Trägers an­ geordnet sind. Bei dieser Ausführungsform wird der Träger fe­ derkraftbeaufschlagt gegen die Ventilsitze gedrückt.

Zu diesem Zweck kann er an seinem freien Ende mit Federzungen versehen sein, die sich am Gehäuse auf der von den Anschluss­ öffnungen abgewandten Seite anlegen und auf diese Weise den am Träger gebildeten Verschlusskörper gegen die Anschlussöff­ nung drückt.

Schließlich ist es auch möglich, dass zwischen Vor- und Rück­ lauf ein Differenzdruckventil geschaltet wird, und zwar noch an einer Stelle, die vor der Frontheizung liegt. Dieses Dif­ ferenzdruckventil wird so ausgelegt, dass es bei dem für die Gesamtströmungsmenge der Heizanlage notwendigen Differenz­ druck öffnet. Auf diese Weise wird dann ein Bypass geöffnet, der, z. B. bei vollkommen abgeschalteten Heizanlagen im Som­ merbetrieb, zur Rückführung der umgepumpten Heizmittelmenge dient.

Ein solches Differenzdruckventil kann in einfacher Weise mit dem Steuerventil in einem Kombiventil vereint werden, das raumsparend einsetzbar ist.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung des Heizkreislaufes für eine Fahrzeugheizung mit einem Front- und einem Heckheizkörper,

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung des im Rücklauf der Heizanlage angeordneten Steuerventils nach der Er­ findung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 das Steuerventil nach Fig. 2 in einer zweiten Schaltstellung,

Fig. 4 das Steuerventil nach Fig. 2 in einer dritten Schaltstellung,

Fig. 5 das Steuerventil der Fig. 2 in einer vierten Schalt­ stellung,

Fig. 6 ein Steuerventil in der Schaltstellung nach Fig. 3, jedoch in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 7 die perspektivische Teildarstellung des Verschluss­ körpers des Ventils nach Fig. 6,

Fig. 8 einen Verschlusskörper für das Ventil der Fig. 6 in einer anderen Ausführung,

Fig. 9 ein Steuerventil in der Stellung nach Fig. 3, jedoch in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 10 die Seitenansicht eines Steuerventils nach der Er­ findung mit einem in einem Gehäuse verschwenkbaren Flachhebelverschluss,

Fig. 11 die perspektivische Darstellung des Flachhebelver­ schlusses des Ventils der Fig. 10,

Fig. 12 die schematische Schnittdarstellung durch das Steu­ erventil der Fig. 10 in Richtung der Linie XII mit dem Flachhebel in gestrichelter Darstellung,

Fig. 13 ein Steuerventil in der Stellung nach Fig. 4, jedoch in einer weiteren Ausführungsform, und

Fig. 14 die perspektivische Darstellung eines Steuerventils nach der Erfindung, das mit einem Differenzdruckven­ til zu einer Baueinheit kombiniert ist.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Wärmeübertrager 1 einer dem Frontbereich eines nicht gezeigten Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges zugeordneten Frontheizeinrichtung und den Wärmeübertrager 2 einer Heckheizeinrichtung des Fahrzeugs. Solche Heckheizeinrichtungen sind insbesondere bei Nutzfahr­ zeugen, aber auch Kleinbussen o. dgl. vorgesehen. Die beiden Wärmeübertrager 1 und 2 der Fahrzeugbeheizungsanlage werden über eine Vorlaufleitung 3 mit dem Heizmittel versorgt, das in der Regel das Kühlmittel des nicht gezeigten Fahrzeugmo­ tors ist. Dieses Kühlmittel gelangt im aufgeheizten Zustand über die Vorlaufleitung 3 zum Wärmeübertrager 1 bzw. über die von der Vorlaufleitung 3 abzweigende Vorlaufleitung 4 zum Heckwärmeübertrager 2. Über die Rücklaufleitung 5 wird das Heizmittel über eine nicht gezeigte Pumpe zum Motorblock zu­ rückgefördert. Der Rücklauf vom Heckheizkörper 2 aus erfolgt über die Rücklaufleitung 6. Am Abzweig zwischen Rücklauflei­ tung 6 vom Heckheizkörper 2 zu der Rücklaufleitung 5 ist ein Steuerventil 7 eingesetzt, an dem die Zuführanschlüsse der Leitungen 6 und der Teilrücklaufleitung 5a und ein Abführan­ schluss für die Rücklaufleitung 5 vorgesehen sind.

Zwischen die Vorlaufleitung 3 und die Rücklaufleitung 5 ist ein Differenzdruckventil 8 geschaltet, das beispielsweise beim Abschalten der gesamten Beheizungsanlage für den Rück­ fluss des Heizmittels von der Vorlauf- zur Rücklaufleitung 5 sorgt.

Die Fig. 2 zeigt nun das Steuerventil 7 in einer mehr oder minder schematischen Darstellung und in einer ersten Schalt­ stellung, bei der alle Anschlüsse offen sind. Frontheizkörper 1 und Heckheizkörper 2 sind daher voll in den Heizmittel­ kreislauf eingeschaltet. Diese Stellung wird daher bei vollem Heizbetrieb, also bei Heizung durch Frontheizkörper 1 und Heckheizkörper 2 eingenommen.

Das Steuerventil 7 besteht bei dieser Ausführungsform aus ei­ nem etwa zylindrischen Gehäuse 9, in dem drehbar ein Schalt­ arm 10 um die Mittelachse 11 des Gehäuses 9 gelagert ist, der eine taschenförmige Aussparung 12 besitzt, in der eine Druck­ feder 13 gehalten ist. Diese Druckfeder 13 liegt mit einem Ende an dem Arm 10 innerhalb der Ausnehmung 12 an und mit ih­ rem anderen Ende an einem Verschlusskörper 14, der mit einer zylindrischen und dem Radius des Gehäuses 9 angepassten Au­ ßenfläche 14a versehen ist. Der Verschlusskörper 14 ist auf der seiner Fläche 14a abgewandten Seite mit zwei Führungswän­ den 15 versehen, die sich außen an entsprechenden Führungs­ flächen des Armes 10 anlegen und so dafür sorgen, dass der Verschlusskörper 14 radial gegen die Innenwandung des Gehäu­ ses 9 gedrückt ist. Die Außenfläche 14a schmiegt sich daher dieser Innenwandung des Gehäuses 9 an. Sie kann daher, wie Fig. 3 zeigt, als Verschlussglied für die drei von den An­ schlussstellen der Leitungen 5, 5a und 6 gebildeten Ventil­ sitze 16, 17 und 18 dienen.

In der Stellung nach Fig. 3 ist der Verschlusskörper 14 ge­ genüber der Stellung nach Fig. 2 um 90° im Gegenuhrzeigersinn verdreht angeordnet. Er legt sich daher gegen den Ventilsitz 16 und dichtet daher den Zuführarm 5a der Rücklaufleitung des Frontheizkörpers 1 ab. Diese Stellung würde daher eine Prio­ risierung der Heckbeheizung, d. h. eine bevorzugte Beaufschla­ gung des Heckheizkörpers 2 bedeuten, was beispielsweise dann der Fall sein kann, wenn die von der Fahrerposition abgewand­ te Heckseite eines Busses o. dgl. oder auch die Schlafkabine eines Lastkraftwagens beheizt werden soll, eine Beheizung im Bereich der Fahrerposition und der Windschutzscheibe aber un­ nötig ist. Steht in diesem Fall aber genügend umlaufendes Heizmittel zur Verfügung, und ist daher auch die zwischen dem Rücklaufzweig 5a und der Rücklaufleitung 5 bestehende Druck­ differenz groß genug, dann öffnet in der Stellung der Fig. 3 der Ventilverschluss etwas, weil der Verschlusskörper 14 ge­ gen die Wirkung seiner Druckfeder 13 vom Heizmitteldruck in eine geöffnete Stellung gedrückt werden kann. Dies setzt vor­ aus, dass die Druckfeder 13 so ausgelegt ist, dass ihre Kraft der Kraft entspricht, die bei vorgegebenem Querschnitt des Ventilsitzes 16 vom Differenzdruck in dem Rücklaufleitungsarm 5a und der Rücklaufleitung 5 bei der Durchströmung des Front­ heizkörpers 1 mit einer seiner Sättigung entsprechenden Heiz­ mittelmenge entspricht. Das bedeutet, dass der Frontheizkör­ per 1 in dieser Ventilstellung nur dann zugeschaltet wird, wenn die gesamte Heizmittelmenge groß genug ist, um diesen Differenzdruck am Steuerventil 7 zu bewirken.

In der Stellung nach Fig. 4 ist der Verschlusskörper 14 er­ neut um 90° im Gegenuhrzeigersinn gegenüber der Stellung nach Fig. 3 verdreht. In dieser Stellung ist der Heizkörper 1 prio­ risiert. Diese Stellung wird daher z. B. für den Defrostvor­ gang eingestellt werden. Der Frontheizkörper 1 ist voll zuge­ schaltet und der Heckheizkörper abgeschaltet. Nur für den Fall, dass die gesamte strömende Heizmittelmenge groß genug ist, um die Sättigung des Frontheizkörpers 1, d. h. die Durch­ strömungsverhältnisse dieses Heizkörpers zu bewirken, die die maximale Wärmeabgabe gewährleistet, kann auch der Heckheiz­ körper 2 insofern mit zugeschaltet werden, da dann auch in dessen Rücklaufleitung 6 ein so hoher Druck erreicht wird, dass der Verschlusskörper 14 gegen die Wirkung seiner Feder 13 öffnet. Diese Stellung priorisiert den Frontheizkörper 1 daher so lange, so lange dieser noch nicht von einer Heizmit­ telmenge durchströmt ist, die seine Sättigung bewirkt. In dieser Stellung wird dann aber selbsttätig der Heckheizkörper 2 zugeschaltet, ohne dass es eines zusätzlichen Steuerungs­ ventiles bedarf. Bei bekannten Einrichtungen würde hier, wenn der Heckheizkörper nicht ausdrücklich zugeschaltet wird, was aber zu einer Unterbeaufschlagung des Frontheizkörpers führen könnte, die überschüssige Heizmittelmenge über das Differenz­ druckventil 8 vom Vorlauf 3 zum Rücklauf 5 zurückströmen.

Die folgende Tabelle soll deutlich machen, welche Vorteile die Schaltstellung nach Fig. 4 gegenüber Anordnungen nach dem Stand der Technik bewirkt. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die abhängig von der den Frontheizkörper durchströmenden Heizmittelmenge übertragbare Wärme bei einer bestimmten Strö­ mungsmenge - es sei hier angenommen 700 Liter pro Zeitein­ heit - einen Wert eingenommen hat, bei dem eine weitere Steigerung der durchströmenden Menge keine oder nur eine ver­ nachlässigbare Steigerung der übertragbaren Wärmemenge be­ wirkt. Man spricht dabei ausgehend davon, dass die übertrag­ bare Wärmemenge mit zunehmenden Strömungsvolumen steil an­ steigt, dann aber asymptotisch sich einer Grenzlinie, der ma­ ximal übertragbaren Wärmemenge nähert, von der Sättigung des Heizkörpers. Diese sei, wie vorher angegeben, beim Erreichen einer Strömungsmenge von 700 Litern pro Zeiteinheit erreicht. Die folgende Tabelle 1 lässt nun mit zunehmendem Strömungs­ volumen erkennen, dass in der Schaltstellung nach Fig. 4 der Heizkörper 2 durch die Priorisierung des Frontheizkörpers 1 vollkommen abgeschaltet bleibt, dass er aber beim Erreichen einer Durchströmmenge von 800 Litern und mehr selbsttätig im­ mer mehr mit zur Beheizung herangezogen wird, so dass die zur Verfügung stehende Wärmemenge auch voll zur Aufheizung des Fahrzeuges ausgenützt werden.

Nimmt man nun an, dass die Sättigung des Heckheizkörpers 2 bei einer Strömungsmenge von 500 Litern pro Zeiteinheit er­ reicht ist, dann macht die Tabelle auch deutlich, dass beim Überschreiten einer Gesamtströmungsmenge von 1200 Litern pro Zeiteinheit die überschüssige Menge durch den vom Differenz­ druckventil 8 zunächst abgeschlossenen Bypass 19 zurück­ strömt. Voraussetzung hierfür ist es, dass das Differenz­ druckventil 8 bei einem Differenzdruck zwischen Vorlauflei­ tung 3 und Rücklaufleitung 5 öffnet, der beim beschriebenem Beispiel einer Gesamtströmungsmenge von 1200 Litern pro Zeiteinheit entspricht, also einer Menge, mit der die Sätti­ gung beider Heizkörper 1 und 2 erreicht ist. Bei dieser Strömungsmenge (z. B. in l/h) wird daher die maximale Defrostleistung erreicht. Bei niedrigeren Drehzahlen wird das Defrost-Potential nicht voll ausgenutzt.

Tabelle 1

Die Fig. 5 schließlich zeigt eine Stellung, in der der Ver­ schlusskörper 14 um 90° im Gegenuhrzeigersinn gegenüber der Stellung nach Fig. 4 weiter gedreht ist. In dieser Stellung sind beide Heizkörper 1 und 2 vollkommen abgeschaltet. Diese Stellung würde daher dem Sommerbetrieb entsprechen. Hier ist der Verschlusskörper 14 gegen den Ventilsitz 18 gedrückt. Der Differenzdruck im Gehäuse 9 gegenüber dem Druck in der Rück­ laufleitung 5 sorgt außerdem noch für eine zusätzliche An­ drückkraft.

Das erfindungsgemäße Steuerventil 7 wurde bisher anhand einer Ausführungsform und anhand der zu dieser Ausführungsform ge­ hörenden Fig. 2 bis 5 beschrieben, weil die Wirkungsweise des Steuerventiles auf diese Weise besonders deutlich gemacht werden kann.

Die Fig. 6 zeigt aber, dass das Steuerventil 7 auch in einer abgewandelten Ausführungsform ausgebildet sein kann, die in gleicher Weise wirksam ist, wenn das auch in diesem Fall zy­ lindrische Gehäuse 9 in der vorher schon beschriebenen Weise in die Rücklaufleitungen 5a, 5 bzw. 6 eingeschaltet ist.

Bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist nun der Betätigungsarm 100 in ähnlicher Weise, wie schon der Betätigungsarm 10 an einer Antriebsachse 20 angeordnet, deren Achse mit der Achse 11 des Gehäuses 9 zusammenfällt. Am freien Ende des Armes 100 ist hier aber eine um etwa 90° gegenüber dem Arm 100 abgewin­ kelte Verschlussplatte 140 vorgesehen, die eine Wölbung auf­ weist, die der Wölbung der Innenwand des Gehäuses 9 ent­ spricht. Die Platte 140 wirkt daher als Verschlusskörper, wenn sie, wie in Fig. 6 dargestellt, vor einem der Ventil­ sitze - hier vor dem Ventilsitz 16 - im Gehäuse 9 liegt. Der plattenförmige Verschlusskörper 140 ist nun entweder über ein elastisches Verbindungsstück 21 mit dem Tragarm 100 verbunden oder selbst elastisch genug ausgebildet, um eine Kraft auf den zugeordneten Ventilsitz 16 auszuüben, die der Kraft ent­ spricht, die von der Druckfeder 13 in der Ausführungsform der Fig. 2 bis 5 auf den Verschlusskörper 140 ausgeübt wird. Es wird auf diese Weise deutlich, dass auch die Ventilplatte 140 die gleiche Funktion übernehmen kann, wie der Ventilver­ schluss 14, so dass die Ausführungen zu den verschiedenen Ventilstellungen, wie sie anhand der Beschreibung der Fig. 2 bis 5 gemacht worden sind, auch für ein Steuerventil 7 gel­ ten, wie es in Fig. 6 in der ersten Stellung gezeigt ist, die jener der Fig. 3 entspricht.

Fig. 8 zeigt eine Variante des Verschlusskörpers insofern, als hier eine Platte 140' gezeigt ist, die vom Betätigungsarm 100' nicht nach unten, sondern nach oben abragt. Die Betäti­ gung kann daher unmittelbar von einer Welle aus erfolgen, die an der Stelle 22 fest mit dem an einer Unterseite des hier nicht gezeigten Gehäuses 9 anliegenden Armes 100' befestigt ist. Das plattenförmige Verschlussglied 140' ist auch hier entweder über ein elastisches Verbindungsstück 21 am Arm 100' angeordnet, dessen Federkraft ausreichend bemessen ist, oder die Platte 140' selbst ist entsprechend elastisch ausgebil­ det. Ihr freies, oberes Ende legt sich im Sinn der Pfeile 23 an der zugeordneten Wand des Gehäuses 9 an. Es ist hier auch möglich, den plattenförmigen Verschlusskörper 140' mit einer nach außen herausgeprägten Kalotte 24 zu versehen, deren Ab­ messungen dem zugeordneten Ventilsitz (z. B. 16) entsprechen.

Die Fig. 9 zeigt eine vollkommen anders aufgebaute Ausfüh­ rungsform für ein Steuerventil 7, das auch in der Weise wirkt, wie das anhand der Fig. 2 bis 5 beschrieben worden ist. Auch in diesem Fall liegt ein zylindrisches Gehäuse 9 für das Steuerventil 7 vor und es sind in diesem Gehäuse die Ventilsitze 16, 17 und 18 angeordnet. Der Verschlusskörper 141 ist hier Teil eines um die Achse 11 des Gehäuses 9 dreh­ baren Einsatzes 130, der auf der vom Verschlusskörper 141 ab­ gewandten Seite mit einem elastischen Ring 25 z. B. aus Gummi oder Kunststoff versehen ist, der auf einem Stutzen 131 des Einsatzes 130 gehalten ist und sich an der Innenwandung des Gehäuses 9 abstützt. Dieser elastische Ring 25, der über den Stutzen 131 hinaus bis zur Innenwandung vorsteht, bildet da­ her die Druckfeder, die den Verschlusskörper 141 gegen den Sitz 16 drückt. Die Federkraft dieses Ringes 25 muss entspre­ chend der Federkraft der Druckfeder 13 bei den vorher be­ schriebenen Ausführungsbeispielen ausgelegt sein, und zwar so, dass sie den Verschlusskörper 141 in der geschlossenen Stellung hält, so lange, bis der am Sitz 16 auftretende Ge­ gendruck groß genug ist, um bei der gezeigten Ventilstellung die Beaufschlagung des Frontheizkörpers 1 zusätzlich zum Heckheizkörper 2 zu bewirken. Analog geschieht dies mit der zusätzlichen Beaufschlagung des Heckheizkörpers, wenn das Steuerventil der Fig. 9 die Lage ähnlich Fig. 4 einnimmt, wo der Verschlusskörper 141 mit dem Sitz 17 zusammenwirkt.

Die Fig. 10 bis 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Steuerventil nach der Erfindung. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist ein flaches Ventilgehäuse 26, bestehend aus Unterteil 27 und Deckel 28 vorgesehen. Der Unterteil 27 ent­ hält nebeneinander und etwa auf einem gemeinsamen Radius R (von einer Schwenkachse 110 aus gesehen) angeordnete An­ schlussventilsitze 16, 17 und 18, die jeweils im Stutzen 29 nach unten zum Anschluss an die entsprechenden Leitungen wei­ terführen. Schwenkbar gelagert um die Achse 110 ist ein Flachhebel 30, der in Fig. 12 gestrichelt und in Fig. 11 in etwa perspektivisch dargestellt ist. Der Flachhebel 30 kann auch mit einer in Richtung zum zugeordneten Ventilsitz her­ ausgeprägten Kalotte 34 versehen sein, wie gestrichelt ange­ deutet ist. Dieser Flachhebel 30 ist fest mit einer Antriebs­ welle 31 verbunden, die in nicht näher dargestellter Weise mit einem geeigneten Antrieb versehen sein kann. Der Flachhe­ bel 30 besitzt an seinem freien, von der Welle 31 abgewandten Ende zwei nach oben ragende Federzungen 32, die sich, wie Fig. 10 zeigt, an einer Rippe 33 des Deckels 28 abstützen und als Druckfedern wirken, welche den Flachhebel 30 gegen den zugeordneten Ventilsitz 16 drücken. Die Andrückkraft der Fe­ derzungen 32 ist dabei wieder in der vorher schon erläuterten Weise so auszulegen, dass die Andrückkraft groß genug ist, um den Strömungsweg zur Leitung 5 erst dann frei zu geben, wenn in der gezeigten Schaltstellung die durch den Heckheizkörper durchströmende Menge zu dessen Sättigung geführt hat und die Gesamtströmungsmenge so groß ist, dass zusätzlich zu dem in der gezeigten Schaltstellung nach Fig. 12 priorisierten Heck­ heizkörper auch der Frontheizkörper mit beaufschlagt werden kann.

Der Flachhebel 30 lässt sich aus der in der Fig. 12 gezeigten Stellung jeweils in die Stellung verschwenken, in der er mit den Ventilsitzen 17 und 18 zusammenwirkt, oder völlig neben diesen liegt. Die Funktion dieses Ventils entspricht jenem der Fig. 2 bis 5.

Die Fig. 13 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung ei­ nes Steuerventils, das in der dargestellten Schaltstellung der Schaltstellung des Ventils der Fig. 4 entspricht, in der der Heizkörper 1, d. h. der Frontheizkörper priorisiert ist. Die Verbindung zwischen dessen Rücklaufleitung 5a und der Rücklaufleitung 5 ist voll geöffnet, während die Verbindung zwischen der Rücklaufleitung 6 des Heckheizkörpers 2 ver­ schlossen ist, allerdings so, dass beim Auftreten eines be­ stimmten Differenzdruckes zwischen dem Anschluss 6 und dem Anschluss 5 auch der Heckheizkörper 2 mit in den Kreislauf eingeschaltet wird.

Das wird dadurch erreicht, dass ein starrer zylindrischer Drehkolben 230 nachgiebig in einem nicht näher gezeigten La­ ger angeordnet ist, so, dass seine Achse 211 aus ihrer Lage um einen bestimmten Betrag heraus bewegt werden kann. Der Drehkolben 230 wird über eine elastische Dichtung 214, die über eine Druckfeder 215 in Richtung der Achse 216 des An­ schlusses 5 bewegbar angeordnet ist, gegen den Ventilsitz 17 des Anschlusses 6 gedrückt. Die Dichtung 214 umgibt dabei ei­ nen in der Verlängerung des Anschlussstutzens 205 in das In­ nere des Gehäuses 207 hereinragenden Anschlussstutzen, an dessen innerem Ende der Ventilsitz 18 für die Rücklaufleitung 5 sitzt.

Wie Fig. 13 zeigt, besteht in der dargestellten Schaltstel­ lung des Ventils die Verbindung zwischen dem Rücklauf 5a des Heizkörpers 1 und dem Rücklauf 5 des Gesamtheizkreislaufes.

Die Verbindung zum Heckheizkörper 2 ist zunächst abgeschlos­ sen.

Übersteigt jedoch der Differenzdruck die Kraft der Feder 215, dann wird der Drehkolben 230 aus der dargestellten Stellung nach links gedrückt und er gibt dabei den Sitz 17 etwas frei. Der Heckheizkörper 2 wird dadurch zugeschaltet, obwohl der Frontheizkörper 1 priorisiert ist.

Wird der Drehkolben 230 um 90° im Uhrzeigersinn verdreht, so sind alle drei Anschlüsse offen. Eine weitere Verdrehung um 90°, d. h. also eine Verdrehung um 180° aus der in Fig. 13 dargestellten Schaltstellung im Uhrzeigersinn bewirkt, dass alle Anschlüsse geschlossen sind und eine Verdrehung um 270° gegenüber der Stellung der Fig. 13 öffnet die Verbindung zwi­ schen dem Heckheizkörper 2 und der Rücklaufleitung 5, schließt dagegen den Frontheizkörper ab. Aufgrund der Kon­ struktion, die nur eine Verschiebung des Drehkolbens 230 in Richtung der Achse 216 erlaubt, ist es mit diesem Ventil nur möglich, einen der Kreisläufe, im gezeigten Fall den des Frontheizkörpers 1 zu priorisieren.

Die Fig. 14 schließlich zeigt eine Möglichkeit, das Steuer­ ventil 7 der Fig. 1 mit dem Differenzdruckventil 8 der Fig. 1 zu einem Kombiventil 33 zusammenzufassen. Es entsteht ein 5/4-Wegeventil, so dass die jeweiligen Anschlüsse mit den Be­ zugszeichen der Fig. 1 versehen worden sind. Ein solches Kom­ biventil vereinfacht den Aufbau einer Heizungsanlage.

Claims (12)

1. Steuerventil für eine Kraftfahrzeug-Heizungsanlage, die mehrere selektiv einschaltbare Heizmittelkreisläufe, insbe­ sondere für einen im Frontbereich des Fahrgastraumes und ei­ nen im Heckbereich des Fahrzeuges angeordneten Wärmeübertra­ ger (1 bzw. 2) aufweist, wobei der Heizmittelkreislauf mit je einer Vor- bzw. Rücklaufleitung (3 bzw. 5) versehen ist und ein Zulaufanschluss vom Wärmeübertrager (2) im Heck in der Rücklaufleitung (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (7) im Rücklauf angeordnet und mit einem federkraftbeaufschlagten Verschlusskörper (14, 140, 140', 141, 30) versehen ist, dessen Federkraft auf den für die maximale Durchströmmenge eines des Heizkörpers (1) erfor­ derlichen Druck ausgelegt ist und mindestens drei Schaltstel­ lungen aufweist, von denen eine einen der beiden Kreisläufe (Front/Heck) freigibt und die Ankopplung des anderen Kreis­ laufes mittels des federbelasteten Verschlusskörpers bewirkt, der dann als Differenzdruckventil wirkt, eine weitere beide Kreisläufe (Heck/Front) völlig öffnet und die dritte beide Heizkreisläufe sperrt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der federbeaufschlagte Verschlusskörper (14, 140, 140', 141, 30) an einem schwenkbar in einem Gehäuse (9, 27) gela­ gerten Träger (10, 100, 100', 130, 30) angeordnet ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) zylindrisch ausgebildet ist und die zu­ geordneten Ventilsitze (16, 17, 18) in der zylindrischen Wan­ dung des Gehäuses (9) angeordnet und der Träger (10) auf der Zylinderachse (11) gelagert ist.

4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) mit einer Ausnehmung (12) für eine Druckfeder (13) versehen ist, die den Verschlusskörper (14) radial nach außen drückt.

5. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (100, 100') mit einem elastisch an seinem freien Ende angeordneten, nach einer Seite abstehenden Blatt (140, 140') versehen ist, das als Verschlusskörper dient.

6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (140') mit einer kalottenförmigen und zum zu­ geordneten Ventilsitz hin gerichteten Ausprägung (24) verse­ hen ist.

7. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (130, 230) quer verschiebbar im Gehäuse (9, 207) gelagert ist und auf seiner dem Verschlusskörper (141) gegenüberliegenden Seite mit einem elastischen Federkörper (25, 214) versehen oder selbst elastisch ausgebildet ist.

8. Steuerventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Federkörper (214) aus einer elastischen Dichtung besteht, die an dem als Drehkolben (230) ausgebilde­ ten Träger unter der Kraft einer Druckfeder (215) anliegt.

9. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger als Flachhebel (30) ausgebildet ist und in einem Flachgehäuse (26) angeordnet ist, in dem die Ventilsitz (16, 17, 18) in einer Ebene nebeneinander auf einem Schwenk­ radius (R) um eine Schwenkachse (110) des Flachhebels (30) angeordnet sind und der Träger federkraftbeaufschlagt gegen diese Sitze gedrückt ist.

10. Steuerventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachhebel (30) an seinem freien Ende mit nach einer Seite abragenden Federzungen (32) versehen ist, die sich am Gehäuse auf der von den Ventilsitzen (17, 16, 18) abgewandten Seite (28) anlegen.

11. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vor- und Rücklauf (3, 5) ein Differenzdruckven­ til (8) geschaltet ist, das auf den der Gesamtströmungsmenge des Heizkreislaufes entsprechenden Druck ausgelegt ist.

12. Steuerventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzdruckventil (8) mit dem Steuerventil (7) in einem Kombiventil (33) vereint ist.