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Die Erfindung betrifft ein Abschaltventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2004 049 790 B4 ist ein Abschaltventil bekannt, welches ein Ventilgehäuse aufweist, das zumindest ein Ventil aufnimmt. Dieses Ventil ist mit einer Wegerzeugungseinrichtung betätigbar und öffnet und schließt eine Durchlassöffnung zwischen einem Einlass und einem Auslass des Ventilgehäuses. An dem Ventilgehäuse ist die Wegerzeugungseinrichtung befestigt. Dieses Abschaltventil ist in einem Anschlussabschnitt zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung eines Gehäuses einsetzbar, das heißt, dass dieses Abschaltventil beispielsweise in einem Zwei-Port-Gehäuse einsetzbar ist. Alternativ ist ein solches Abschaltventil auch in ein Gehäuse eines Expansionsventils einsetzbar, wobei das Abschaltventil beispielsweise anstelle einer Blende mit einer konstanten Drosselöffnung ein kugelförmiges Ventilschließglied aufnimmt, das über eine thermostatische Regeleinrichtung mittels eines Übertragungsstiftes, beispielsweise zur Expansion eines Kältemittels, betätigbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Abschaltventil dahingehend weiterzubilden, dass solche Abschaltventile schnell und in einfacher Weise in dem Gehäuse fixierbar und wieder lösbar sind und dabei die Dichtfunktion zwischen dem Ventilgehäuse und der Wegerzeugungseinrichtung aufrecht erhalten bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Abschaltventil gelöst, welches mit einer lösbaren Steckverbindung in ein Gehäuse einsetzbar und darin lösbar befestigt ist. Durch die Ausgestaltung einer Steckverbindung ist lediglich ein einfaches Einsetzen des Ventilgehäuses in ein Gehäuse erforderlich sowie anschließend durch Einbringen von Steckelementen eine Fixierung des Ventilgehäuses des Abschaltventils zum darin eingesetzten Gehäuse oder darin eingesetzten Gehäuse ermöglicht. Dadurch kann ohne Überprüfung eines Anzugmomentes, wie beispielsweise bei einer Schraubbefestigung, eine gesicherte Montage gegeben sein. Durch die lösbare Steckverbindung ist selbständig ein lagerichtiger und passgenauer Sitz des Halteabschnitts zum Gehäuse ermöglicht. Darüber hinaus ist diese Steckverbindung auch in einfacher Weise wieder lösbar, so dass ein schneller Austausch ermöglicht ist.
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Die Steckverbindung kann einen Halteabschnitt aufweisen, der am Ventilgehäuse angeordnet ist, und zumindest ein Steckelement, insbesondere einen Steckbolzen, Keil oder Vierkant, umfassen, das nach dem teilweise Einsetzen des Halteabschnitts in eine Anschlussstelle des Gehäuses in das Gehäuse einsteckbar ist und an dem Halteabschnitt des Ventilgehäuses angreift oder eingreift. Dies stellt eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der lösbaren Steckverbindung dar. In Abhängigkeit der Einbausituation kann es genügen, dass das Steckelement an dem zumindest einen Halteabschnitt am Ventilgehäuse angreift. Ebenso kann ein Eingreifen in den Halteabschnitt, wie beispielsweise in eine Bohrung oder eine Durchbrechung, vorgesehen sein.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Abschaltventils ist der Halteabschnitt des Ventilgehäuses durch eine ausschließlich entlang einer Längsmittelachse der Anschlussstelle des Gehäuses folgende Montagebewegung einsetzbar. Dadurch werden während dem Einstecken des Halteelementes in die Anschlussstelle die dazwischen liegenden Dichtungen nicht beschädigt, und darüber hinaus ist ein einfacher Montageablauf gegeben.
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Eine Sicherung des Halteabschnitts des Ventilgehäuses in dem Anschlussblock kann durch Einsetzen der Steckelemente vorgesehen sein, wobei der in dem Anschlussblock eingesetzte Halteabschnitt in seiner eingesteckten Position verdrehungsfrei zur Anschlussstelle befestigt wird. Dadurch werden wiederum zusätzliche Montagebewegungen und Relativbewegungen zwischen dem Halteabschnitt und der Anschlussstelle vermieden, die zu einer Überbeanspruchung von Dichtelementen oder dergleichen führen.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Halteabschnitt vollständig in die Anschlussstelle einsetzbar. Dadurch kann eine platzsparende und im Bauvolumen reduzierte Anordnung geschaffen werden. Alternativ liegt der Halteabschnitt des Ventilelementes zumindest teilweise an einer Außenseite des Gehäuses an und ist mittels Steckelementen zum Gehäuse lösbar befestigt. In einzelnen Anwendungsfällen ist es auch möglich, dass in Einsetzrichtung des Abschaltventils zum Gehäuse ebenso die Einsteckrichtung der Steckelemente zur Befestigung des Abschaltventils am Gehäuse erfolgt, da bezüglich weiteren Seitenflächen des Gehäuses eine Zugänglichkeit nicht gegeben ist.
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Der an dem Ventilgehäuse angeordnete Halteabschnitt ist bevorzugt zylinderförmig ausgebildet und vorzugsweise innerhalb des Gehäuses oder Anschlussgehäuses in einer Anschlussstelle zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung angeordnet. Dadurch kann eine konstruktiv einfache und integrierte Steckverbindung geschaffen werden, die keinen zusätzlichen Bauraum benötigt.
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Der an dem Ventilgehäuse angeordnete Halteabschnitt kann bevorzugt durch eine tangentiale Anfasung am Ventilgehäuse ausgebildet sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine V-förmige, rechteckförmige oder runde tangentiale Anfasung oder Einbuchtung handeln. Bevorzugt sind dabei zwei parallel ausgerichtete tangentiale Anfasungen oder Einbuchtungen vorgesehen, so dass nach dem Einsetzen der Steckelemente eine gleichmäßige Krafteinwirkung und Fixierung des Ventilgehäuses zum Gehäuse oder Anschlussgehäuse gegeben sind.
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Der Halteabschnitt am Ventilgehäuse kann alternativ durch einen umlaufenden Einstich ausgebildet sein. Insbesondere bei einem zylinderförmigen Ventilgehäuse ist ein umlaufender Einstich bevorzugt vorgesehen, der vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildet ist. Dadurch ist keine bestimmte Einbaurichtung vorgegeben. Vielmehr kann diese an die Einbausituation angepasst werden und dennoch das Einbringen der Steckelemente zur Fixierung des Ventilgehäuses in der Anschlussstelle am Gehäuse oder Anschlussgehäuse ermöglicht sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Steckverbindung greifen die Steckelemente an dem Halteabschnitt und an der Anschlussstelle an und sind tangential zum Halteabschnitt ausgerichtet, das heißt, dass die Einsetzrichtung der Steckelemente um 90° versetzt zur Einsetzrichtung des Ventilgehäuses ist, so dass beispielsweise ein Einsetzen des Ventilgehäuses in das Gehäuse in Z-Richtung erfolgt und das Einsetzen der Steckelemente in das Gehäuse in der X- oder Y-Richtung oder XY-Ebene vorgesehen ist.
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Die Steckelemente der Steckverbindungen können bevorzugt zumindest abschnittsweise eine Außenkontur aufweisen, die dem Querschnitt des Halteabschnitts entspricht. Dadurch kann eine formschlüssige Fixierung und Sicherung des Ventilgehäuses des Abschaltventils im Gehäuse oder Anschlussgehäuse ermöglicht sein.
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Für ein leichtes Einführen und gegebenenfalls Aufbringen einer Spannkraft während dem Einsetzen der Steckelemente weisen die Steckelemente einführseitig einen Einführkonus auf. Dadurch ist auch das Einsetzen erleichtert.
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Zur Fixierung der Steckelemente in dem Gehäuse oder Anschlussgehäuse können Befestigungsgewinde am Steckelement vorgesehen sein. Beispielsweise kann an einem Steckelementkopf ein Außengewinde vorgesehen sein, welches zur Fixierung des Steckelements dient. Alternativ kann auch an einem Schaftabschnitt des Steckelements außerhalb der Spannbereiches, der am Halteabschnitt angreift, ein Gewinde vorgesehen sein.
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Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Steckverbindung kann ein Bajonettverschluss vorgesehen sein. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass beispielsweise die Steckelemente zum Eingreifen an dem Halteabschnitt asymmetrisch ausgebildet sind, das heißt, dass bei bereits gesetzten Steckelementen das Einführen des Halteabschnitts des Ventilgehäuses in die Anschlussstelle des Gehäuses oder Anschlussgehäuses ermöglicht ist und anschließend durch eine Drehung des Steckelements eine Fixierung des Ventilgehäuses zur Anschlussstelle erfolgt.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Abschaltventils,
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2 eine perspektivische Ansicht des Abschaltventils gemäß 1 mit einer lösbaren Steckverbindung zum Gehäuse vor dem Einbau,
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3 eine schematische Schnittansicht des Abschaltventils in einer Einbausituation gemäß 2,
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4 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in 3 und
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5 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform zu 4.
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In
1 ist eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Abschaltventils
27 vorgesehen. Der Aufbau und die Funktionsweise dieses Abschaltventils
27 entsprechen beispielsweise der Ausführungsform in
2 oder
7 der
DE 10 2004 049 790 B4 , auf welche vollumfänglich Bezug genommen wird – auch hinsichtlich der weiteren Ausführungsformen und Abwandlungen des Abschaltventils
27.
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Das Abschaltventil 27 umfasst eine Ventilgehäuse 31. Dieses Ventilgehäuse 31 ist als hohlzylindrischer Körper ausgebildet und weist an einem Ende einen Aufnahmeabschnitt 32 zur Anordnung einer Wegerzeugungseinrichtung 33 auf. Diese Wegerzeugungseinrichtung 33 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel als Magnetventil ausgebildet und umfasst eine Spule 38, die von einem Haltebügel, der vom Kern 36 aufgenommen ist, welcher wiederum zum Aufnahmeabschnitt 32 befestigt ist. Der Kern 36 wird teilweise von einer Spule 38 umgeben, welche einen axial bewegbaren Stößel 39 aufnimmt, der durch eine Feder, insbesondere Magnetfeder 41, zum Kern 36 positioniert ist. Der Stößel 39 ist in einem Bohrungsabschnitt 42 der Ventilgehäuse 31 geführt und weist an einem dem Kern 36 gegenüberliegenden Ende einen Ventilkörper 43 auf, der eine Durchgangsbohrung 46 des Ventils 47 öffnet und schließt. Das Ventil 47 umfasst eine Hülse 48, in der ein Dichtungselement 49 angeordnet ist. Dieses Dichtungselement 49 wirkt mit dem Ventilkörper 43 abdichtend zusammen. An einem dem Ventilkörper 43 gegenüberliegenden Ende des Ventils 47 ist ein Ventilsitz 51 vorgesehen, an dem ebenfalls das Dichtungselement 49 abdichtend angreift. Dieser Ventilsitz 51 bildet eine erste Durchlassöffnung 53, insbesondere Fixdrossel, in einem Kältemittelkanal 17, der einen Einlass 61 mit einem Auslass 63 verbindet. Dieser Ventilsitz 51 kann in einem zweiten Bohrungsabschnitt der Ventilgehäuse 31 eingepresst, eingeschraubt oder dergleichen oder einstückig mit der Ventilgehäuse 31 ausgebildet sein.
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Das Dichtelement 49 weist eine Durchgangsbohrung 46 auf, welche sich von dem Ventilkörper 43 des Stößels 39 bis zum Ventilsitz 51 erstreckt. Das Dichtungselement 49 ist vorzugsweise gestuft ausgebildet, so dass eine gesicherte Anordnung zum Ventilkörper 43 ausgebildet ist. Am gegenüberliegenden Ende ist das Dichtungselement 49 durch eine Umbörtelung der Hülse 48 gesichert, so dass ein dauerhafter Betrieb gewährleistet ist.
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Das Ventil 47 weist an einer Außenseite einen Aufnahmeabschnitt 58 für eine Schließfeder 59 auf, welche sich einerseits an dem Ventilsitz 51 abstützt und andererseits an einer Schulter des Aufnahmeabschnitts 58. Der Aufnahmeabschnitt 58 erstreckt sich in Längsrichtung zumindest entlang einer Einlassöffnung 61 in dem Ventilgehäuse 31, welches einen Teil des Kühlmittelkanals 17 bildet und mit diesem in Verbindung steht.
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Das Ventilgehäuse 31 ist durch Dichtungselemente 34 medien- und/oder druckdicht in einem Gehäuse 103 angeordnet, wie dies aus 3 hervorgeht. Zusätzlich ist in einem Bereich zwischen dem Ventilgehäuse 31 und der Wegerzeugungseinrichtung 33 ein Dichtelement 34 vorgesehen, ebenso im Bereich zwischen dem Kern 36 der Wegerzeugungseinrichtung und der Spule 38.
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Die Hülse 48 des Ventils 47 ist mit Spiel zur Bildung eines Ringspaltes im Ventilgehäuse 31 geführt, so dass eine Verbindung zwischen dem Einlass 61 und einem Spalt 66 gegeben ist, wobei der Spalt 66 zwischen dem Stößel 39 und der Hülse 48 ausgebildet ist. Dadurch wird eine Servoansteuerung ermöglicht. Am Außenumfang des Stößels 39 ist eine Abflachung 65 oder eine Längsnut vorgesehen, so dass das Kältemittel in einen Zwischenraum 68 gelangt, der zwischen dem Kern 36 und dem Stößel 39 gebildet ist.
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Dadurch ist eine Verbindung zum Spalt 66 zwischen dem Stößel 39 und seiner Führung gegeben, in welcher sich Kältemittel befindet. Die Führung, in welcher der Stößel 39 geführt wird, ist ein Rohr oder eine Hülse, welche vorzugsweise einstückig mit dem Ventilgehäuse 31 verbunden ist. Die Führung erstreckt sich in die Wegerzeugungseinrichtung 33.
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Der Einlass 61 in der Ventilgehäuse 31 kann vorteilhafterweise zumindest teilweise als Ringnut ausgebildet sein, so dass der Aufnahmeabschnitt 58 vollständig von Kältemitteln umströmt wird.
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Das Ventilgehäuse 31 ist zylindrisch ausgebildet und weist zwischen der Einlassöffnung 61 und der Wegerzeugungseinrichtung 33 einen Halteabschnitt 101 auf, der als Komponente eine lösbare Steckverbindung 102 mit einem Gehäuse 103 oder ein Anschlussgehäuse bildet, der in 3 dargestellt ist.
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Anstelle des Gehäuses
103 kann auch ein Anschlussgehäuse, wie beispielsweise ein Gehäuse für ein Expansionsventil gemäß der
DE 10 2004 049 790 B4 gemäß
1 oder ein Gehäuse gemäß
7 als Zwei-Port-Gehäuse, oder ein Anschlussflansch vorgesehen sein. Der Halteabschnitt
101 ist bevorzugt als umlaufender Einstich ausgebildet, welcher einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
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Der konstruktive Aufbau des vorbeschriebenen Abschaltventils 27 ist nur beispielhaft. Alternativ können vereinfachte oder ähnliche Ausführungsformen eines Ventils in dem Ventilgehäuse 31 angeordnet sein. Jedenfalls der am Ventilgehäuse angeordnete Halteabschnitt 101, der einen Teil der lösbaren Steckverbindung 102 mit dem Gehäuse 103 bildet, bleibt unabhängig der konkreten Ausgestaltung des Ventils gleich beziehungsweise entspricht den beschriebenen alternativen Ausführungsformen.
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In 2 ist beispielhaft perspektivisch die lösbare Steckverbindung 102 zwischen dem Abschaltventil 27 und dem Gehäuse 103 dargestellt. Zunächst wird das Ventilgehäuse 31 des Abschaltventils 27 in eine Anschlussstelle 104 des Gehäuses 103 eingesetzt, welcher zwischen einer Einlassöffnung 106 und Auslassöffnung 107 (siehe 3) sitzt. An dem Abschaltventil 27 kann zusätzlich noch ein Ausrichtelement 108 (1) vorgesehen sein, um eine vorbeschriebene Positionierung des Abschaltventils 27 – sofern dies erforderlich ist – einzuhalten. Dieses Ausrichtelement 108 kann gleichzeitig auch eine Verdrehsicherung bilden. Nachdem das Ventilgehäuse 31 des Abschaltventils 27 in die Anschlussstelle 104 eingesetzt ist, wird zumindest ein, vorzugsweise zwei, Steckelemente 109 in Bohrungen 111 eingesetzt, welche tangential zur Anschlussstelle 104 ausgerichtet sind. Somit ist offensichtlich, dass eine einfache Befestigung des Abschaltventils 27 zum Gehäuse 103 mittels der lösbaren Steckverbindung 102 gegeben ist.
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In 3 ist eine Einbausituation im Schnitt dargestellt. Die Steckelemente 109 sind beispielsweise als Steckbolzen ausgebildet, greifen an dem Halteabschnitt 101 an und fixieren das Ventilgehäuse 31 des Abschaltventils 27 zum Gehäuse 103. Dabei kann auch gleichzeitig ein Niederhalten des Abschaltventils 27 zur Anschlussstelle 104 ermöglicht werden.
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In 4 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in 3 dargestellt. Daraus geht die Befestigung der Steckelemente 109 hervor. Diese weisen beispielsweise am Steckelementkopf 112 ein Außengewinde auf, durch welche das Steckelement 109 in die Bohrungen 111 befestigbar ist.
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In 5 ist eine alternative Ausführungsform der Steckelemente 109 dargestellt. Diese weisen am freien Ende einen Gewindeabschnitt 113 auf, durch welche die Steckelemente 109 in den Bohrungen 111 befestigbar sind.
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Die Positionierung eines Abschaltventils
27 mit der lösbaren Steckverbindung
102 kann auch zum Einsatz in einem Gehäuse eines Expansionsventils vorgesehen sein. Anstelle einer ersten Durchgangsöffnung
53 als Fixdrossel kann auch eine Reguliervorrichtung
78 gemäß
1 der
DE 10 2004 049 790 B4 anordenbar sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004049790 B4 [0002, 0023, 0032, 0038]
