DE1680070C - Regeleinrichtung fur die Luft temperatur in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für die Lufttemperatur im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges mit einer Regelklappe od. dgl., die an der Mündungsstelle einer Frisch- und Warmluftleitung angeordnet ist und durch eine Unterdruckquelle so gesteuert wird, daß sie das Mischungsverhältnis der dem Fahrgastraum des Fahrzeuges zugeführten Luft regelt und mit zwei auf Wärme ansprechenden Elementen die Änderungen der Lufttemperatur außerhalb sowie im Innenraum des Fahrzeuges feststellen und entsprechend auf die Verstellung der Regelklappe od. dgl. einwirken.

Aus der USA.-Patentschrift 3 263 739 ist eine Regeleinrichtung für die Lufttemperatur in Kraftfahrzeugen bekannt, bei welcher eine Steuerklappe an der Mündung von Heiz- und Kühlluftleitungen verwendet ist und bei welcher eine Unterdruckquelle über Temperaturfühler gesteuert wird, indem durch die Steuerklappe das Verhältnis von Heizluft zu Kühlluft veränden wird. Als Temperaturfühler werden Thermistoren verwendet, die sowohl im Innenraum des Fahrzeuges als auch außerhalb des Fahrgastraumes angeordnet sind.

Diese bekannte Anordnung weist den Nachteil auf, daß :>r gerätetechnische Aufwand verhältnismäßig hoch ist, ohne daß dadurch ein besonders schnelles Ansprechen der Regeleinrichtung gewährleistet wäre.

Der Erfindung liegt c;e Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl hinsichtlich der Großserienfertigung als auch hinsichtlich des Betriebes und der Wartung besonders einfach ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß mit "einer Unterdruckleitung zwischen der Unterdruckquelle und einem mit der Regelklappe od. dgl. gekuppelten Unterdruckmotor ein Unterdruckregler verbunden ist, der einen Kanal aufweist. durch den die Luft aus dem Fahrgastraum über einen ersten Bimetallstreifen strömt, einen weiteren Kanal aufweist, durch den Außenluft über einen zweiten Bimetallstreifen strömt, ein Ventil aufweist, das durch dir. beiden Bimetallstreifen beeinflußt wird und die Strömung in der Unterdruckleitung steuert und daß mit den beiden Bimetallstreifen ein Einstellrad gekuppelt ist.

Gemäli eirer vorteilhaften Weiterbildung der Er findung ist ein Unterdruckrelaisventil vorgesehen, das über eine Unterdruckleitung mit der Unterdruckquelle und mit einer L'oderen Leitung mit dem Unter druckmotor verbunden ist und über die von dem Unterdruckregler kommende Unterdruckleitung beaufschlagt wird.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird somit eine pneumatisch-mechanische Anordnung mi^: einer Meßfühlersteuerung für die Außen- und die Ir nentempeiatur eines Kraftfahrzeuges verwendet. Di.· Steuerung weist Bimetallstreifen auf, welche Änderungen der Lufttemperaturen außerhalb und inner halb des Fahrgastraumes feststellen und entsprechende Änderungen des Luftdruckes in einer Luftleitung bewirken, so daß das Verhältnis von Heizluft zi: Kühlluft so gesteuert wird, daß die im Fahrgastraum erwünschte Temperatur eingestellt wird.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßer, Einrichtung besteht darin, daß sie trotz ihres einfachen und robusten Aufbaues voll automatisch arbeitti und daß sie praktisch wartungsfrei ist.

Weiterhin wirkt es sich im Fahrgastraum besonders angenehm aus, daß die erfindungsgemäße Einrichtung nach dem Einschalten nicht mit der vollen Gebläseleistung arbeitet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird im folgenden im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. I eine schematische Draufsicht auf eine Anordnung von Luftleitungen für eine Kraftfahrzeugheizung, die am Armaturenbrett angebracht ist, mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung für die Lufttemperatur.

Fig. 2 eine vergrößerte schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung, bei der einige Teile im Schnitt dargestellt sind,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2 und

F i g. 4 in auSieinandergezogener Darstellung perspektivisch Einzelheiten der F i g. 2.

In F i g. 1 sind ein Armaturenbrett 10 dargestellt und ein Lenkrad 12 sowie eine Windschutzscheibe 14 angedeutet. Ein T-Stück 16 der Luftleitung der Heizeinrichtung weiiät einen Einlaß 18 für die Warmluft, sowie einen Einlaß 20 für die Frischluft auf. Eine Regelklappe 22 für die Mischung beider Luftströme ist bei 24 gelenkig angeschlossen und kann so eingestellt

werden, daß das richtige Verhältnis von Warm- und Frischluft hergestellt und über einen Auslaß 26 des f-Stücks 16 einem nicht dargestellten Verteiler für den Fahrgastraum zugeführt werden kann. Wie aus pig. 2 hervorgeht, wird die Regelklappe 22 von einem Hebel 28 gesteuert, der gelenkig mit einer Stange 30 verbunden ist, die in Läng^ricniung durch einen Membranunterdruckmotor 32 verschoben werden kann. Dieser Unterdruckmn-or arbeitet mit einem auf ein. Membran wirkenden Unierdruck, dem in bekannte: Weise eine zusammengedruckte Feder entgegenwirkt. Der Unterdruckmotor 32 i··· durch eine Leituni; -?-¹ mit einer ersten Öffnung 36 in einem Unterdruck' iaisventil 38 verbunden. Diese er>te Öffnung 36 i>i. wie auch eine zweite Öffnung 40. in einem V en"-lüde·.-. 'i 42 ausgebildet. Die e;s:e OrYnM-g 3?> ist von einen: /viindrischen Ansatz 44 iin:_;;e'".;·;. i.v-r vom pec- so weit nach unten rau:. ..:::!.; l : j.;i einem (3uη ' ^;-itz 46 aufliegt, der aus e;:;e'n S:-·..!·. -r.'n einer ßev :i Membran 48 besteht. Hr'. : ., ■ d,·-Membra· ' /wischen dem Deckel 42 \:-:A ■] -;r, Korper 50 de·- ^!:ls festgeklemmt. Zusamnv l <v.:< der Mem- |jr;i:' .'-'.egt sich eine Gegendnu OLi-u- 52. -_ege!i die eine ; -.der 54 wirkt, die um einen Ans;>i.·· 56 lierum ang; : inet ist, der mit dem \ .^-^iv.rpei 50 aus jin.:' Stück besteht. In <üc-ei.: Λ·ΐν.;ΐζ 5b sind Scr .·:·■ 58 angebracht. Der Dec':, ei -^2 -nv! ier Vcntil- io\. .: 50 sind aus einem ausreiche:;·: 1 · ,.hgiebigen M;·/ :■·.!. beispielsweise Kunsis;·.·;!. 1: μ l. -■- · c:: ι . m> daß tlie '·. .!-ider dieser Teile dicht meiiuiiV:.- schnappen

iiider c

■'·,. wodurch der Rand der Memiv.-.'.i ΑΆ

hai ■ wird. Der Ventilkörper 50 ist m-.i ei;ie; dritten O' "-' 60 versehen, die durch eine Li-:;i:ng 62 mit ei' ■ merdruckquelle verbunden ist. i^i-pieisweise ni.: -.er Einlaßsammelleitung de- Fahr/eUiimotors. D'. : 1 .eilung 62 ist durch eine w eitere Leitung 64 mit en' :· Uv/ eigung 66 verbunden, die zu einem Unterdr'i. i.iegler 68 führt. Die weitere Leitung 64 ist außerdt.;-: Tiit der zweiten Öffnung 40 im L nierdruekrelais-Wi-.i 38 verbunden. Zwischen der Leitung 62 und der AK ^; eigung 66 ist in der weiteren Leitung 64 eine Ve!e;igung 70 vorgesehen.

i)er Unterdruckregler 68 weist ein Gehäuse 72 auf. das an der Oberseite einen mit Flansch versehenen Dec^l 74 und an einem Ende gleichzeitig abschließende Kunststoffteile 76, 78 und 80 trägt. Während das untere Kunststoffteil 80 nur ein Abstandsstück ist. enthüll 'las obere Kunststoffteii 76 zwei angesetzte Rohrstutzen 82 und 84 für den Anschluß von Luftleitungen und einen kleineren Rohrstutzen 86 für den ^o Anschluß an die Unterdruckleitung 64 über die Abzweigung 66. Die Rohrstutzen sind durch den Deckel 74 hindurchgeführt. Ein größerer Rohrstutzen 88 für den Anschluß einer weiteren Luftleitung ist bei 90 an den Deckel 74 angeschweißt und befindet sich am anderen Ende des Gehäuses. Das obere Kunststoffteil und das mittlere Kunststoffleil 78 werden durch Schrauben 92 am Deckel 74 festgehalten. Mit nicht dargestellten Befestigungsteilen kann der Unterdruckregler 68 als Ganzes am Armaturenbrett 10 derart angebracht werden, daß ein Handeinsiellrad 94. das zum Regler gehört und nit Ziffern 95 versehen ist, innerhalb dtv Reichweite des Fahrers liegt. Das Flandeinstellrad ist gerändelt und sitzt auf einer Welle 96. mit der zusammen es si .h relativ zum mittleren Kunststoffteil 78 drehen kann. Die Welle 96 trägt einen Anschlagstift 98, der den Drehwinkel begrenzt, und ist weiterhin mit einem Exzenter 100 versehen, der innerhalb de:, Gehäuses 72 liegt und einen auf die Luft aus dem Fahrgastraum ansprechender, ersten Bimetallstreifen 102 verbiegen kann. Im Gehäuse 72 ist eine Öffnung 104 vorgesehen, durch die die Luft aus dem Fahrgastraum eintreten kann.

In dem minieren Kunststofflei! 78 ist eine Bohrrng 106 angebracht, die den kleinen Rohrstutzen 86 mit einem Kanal 108 verbindet, der in einem Stopfen 110 ausgebildet ist. An dieser Stelle ist eine Ventilkugel 112 vorgesehen, die den Durchlaß durch den Kanal 108 steuert, wobei ein Ende eines mit der Kugel verbundenen Stiftes 109 in einen Schlitz 114 einfaßt, der in einem Ende des ersten Bimetallstreifens 102 ausgebildet ist. Das andere Ende des Stiftes ist mit der Kugel 112 verbunden. Das andere Ende dieses Bimetallstreifens wird mit einer Schraube 116 an einem Flansch 118 festgehalten, der von einem Arm 120 nach oben abgebogen ist. Ein zweiter Flansch 122 dieses Armes nimmt eine Einste. schraube 124 auf. die an dem Exzenter 100 anliegt. Die Schraube 116 faßt durch den Flansch 118 und den ersten Bimetallstreifen 102 hindurch und ist in einen Bügel 126 eingeschraubt, der auf gegenüberliegenden Seiten des nitrieren Kunststoffi'ils 78 mit abgewickelten. Bohrungen aufweisenden Lappen 128 und 130 versehen ist. Im mittleren Kunststoffteil 78 wird ein Schwenkzapfen 132 (Fig. 4} gehallen, der in eine Öffnung 133 im Arm 120 und durch die Bohrungen der Lapper, 128 und 130 faßt. Ein mittlerer Teil 131 des Zapfens ist abgeflacht und nimmt ein Ende eines auf die Außenluft ansprechenden zweiten Bimetallstreifens 134 sowie ein Ende einer Blattfeder 136 auf. Diese Teile werden durch eine Schraube 138 zusammengehalten. Im mittleren Kunststoffteil 78 ist eine AuM-ehmung vorgesehen, die eine Verbindung zwischen den Rohrstutzen 82 und 84 herstellt und die ßlattLder 136 sowie den zweiten Bimetallstreifen 134 aufnimmt. Verschiebbar im mittleren Kunststoffseil 78 liegt ein Stift 142. dessen einander gegenüberliegende Enden an den beiden Bimetallstreifen 102 und 1.34 anliegen. Der Bügel 126 weist weiterhin zwei Zungen 144 auf. die davon abstellen. Am oberen Ende des Zapfes ist drehfest ein Arm 146 angebracht. Zwischen den Zungen 144 und dem freien Ende des Armes 146 liegt eine Schraubenfeder 150, die durch eine Schraube festgehalten wird.

In das Kraftfahrzeug ist ein Hilfsgebläse (Fig. Pi eingebaut, das über Leitungen 156 und Luft vom Rohrstutzen 84 bzw. vom Rohrstutzen erhält. Diese Luft wird über eine Leitung 160 in ilen Fahrgastraum geleitet. Die Außenluft wird durch Stauwirkung über eine Leitung 162 (Fig. 2). die zum Rohrstutzen 82 führt, in einen ersten durch den Unterdruckregler 68 festgelegten Kanal geleitet, während die Innenluf' aus dem Fahrgastraum in das Gehäuse 72 durch die Öffnung 104 eintritt und durch einen zweiten durch den Unterdruckregler 68 testgele¹g!e'n Kanal strömt, der zum Rohrstutzen 88 führt.

Beim Betrieb der Regeleinrichtung und wenn der Leitung 62 ein angemessener Unterdruck zugeführt wird, wird in die Leitung 64 zwischen dem Unierciruckmotor 32 und der Verengung 70 Luft gedrückt, so daß die Regelklappe 22 in ihrer Stellung in Übereinstimmung mit einer gemessenen Temperatur verändert wird. Die auf die Kugel 112 einwirkenden Kräfte stehen im Gleichgewicht. Der Unterdruck versucht die Ventilkugel anzuheben, während die gemeinsam wirkenden Kräfte des ersten Bimetallstrei-

ens 102, der von der Innentemperatur beeinflußt vvird. und des zweiten Bimetallstreifens 134, der von Jer Außentemperatur beeinflußt und über den Stift 142 wirksam wird, die Kugel auf den Sitz zu drücken suchen. Der Fahrer kann über das Einstcllrad 94 von Hand den Exzenter 100 verdrehen und dadurch die auf die Kugel 112 über den Stift 109 einwirkenden Kräfte verstellen, wodurch er eine gewünschte Innentemperatur einstellen kann.

Das Gebläse 154 drückt die Luft in den Fahrgastraum zurück. Wenn diese Luft nach außen abgeleitet würde und die Fahrzeugfenster offen sind, könnte die Luftströmung durch die Leitungen 156 und IS8 umgekehrt werden, wodurch die Temperaturmessung und der Betrieb der Einrichtung verhindert würde.

Zweckmäßig wird das Unterdruckrelaisventil 38 vorgesehen, um die Wirkung des Unterdruckmotors zu stabilisieren, da ein bestimmter Unterdruck bei gegebenen Temperaturbedingungen zum Schließen des Kugelventils 112 erforderlich ist. Wenn der Unterdruck in der Motorsammclleitung geringer werden sollte, wie es bei steilem Bergauffahren der Fall ist, schließt das Ventil 38 und hält die Regelklappe 22 in der eingestellten Stellung fest, bis sich in der Leitung 64 wieder der erforderliche Unterdruck eingestellt hat.

Es werden zwei Bimetallstreifen 102 und 134 verwendet, weil z. B. eine Außentemperatur von — 18° C und eine Außentemperatur von 38° C unterschiedliche Stellungen der Regelklappe erfordern, wenn im Fahrgastraum eine Temperatur von 24° C aufrechterhalten werden soll. Die Außenluft streicht über den zweiten Bimetallstreifen 134, während die Innenluft über den ersten Bimetallstreifen 102 streicht. Damit wird eine billige, einfache und schnell ansprechende Regeleinrichtung geschaffen. Eine relative Einstellung der beiden Bimetallstreifen ist sehr einfach mit den Schrauben 152 und 116 und mit Hilfe der Federn 150 und 136 vorzunehmen.

Durch die Verengung 70 soll der zu irgendeiner Zeit in der Einrichtung benutzte Unterdruck begrenzt werden. Der Unterdruck, durch den die Regclklappe 22 verstellt wird, wird durch die Luflmenge verändert, die durch den Spalt 108 um den Stift 109 herum zutritt. Das Unterdruckrelaisventil 38 ist vom praktisehen Gesichtspunkt her im Kraftfahrzeugbetrieb erforderlich, jedoch kann es auch weggelassen werden, wobei dann die Leitungen 64 und S4 direkt miteinander verbunden sind, wenn man mit der richtigen Arbeitsweise in solchen Zeiten zufrieden ist, in denen nicht mit Vollgas oder mit hohen Absolutdrücken in der Einlaßsammelleitung gefahren wird.

Wenn der Unterdruck unzulässig weit absinkt, wie es beim Befahren eines steilen Berges der Fall ist, und bei Verwendung des Ventils 38 drückt die Feder 54 die Membran mit ihrem Sitz 46 gegen den Ansatz 44 und erhält dadurch die eingestellte Stellung der Regclklappe 22 aufrecht. Es ist zweckmäßig, den Unterdruck auszunutzen, der in der Einlaßleitung des Motors des Fahrzeugs vorhanden ist, bei dem die Einrichtung eingesetzt werden soll. Es ist aber klar, daß die Einrichtung durch die Anwendung von Druckdifferenzen bei den verschiedenen Teilen betrieben wird. Der Ausdruck »Unterdruck« soll hier nur einen unter dem Atrnosphärcr.druck liegenden Druck bezeichnen.

Wenn auch die Regeleinrichtung im Vorstehenden zum Herstellen des richtigen Verhältnisses von erhitzter und kalter Luft benutzt wurde, so ist doch klar, daß auch andere Anwendungen denkbar sind, wie z. B. die Regelung der Menge des aufgeheizten Motorkühlmittels, das einer Heizung zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für die Lufttemperatur im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges mit einer Regelklappe od. dgl., die an der Mündungsstelle einer Fiisch- ;ipg Warmluftleitung angeordnet ist und durch e., ■ Unterdruckquelle so gesteuert wird, daß sie das Mischungsverhältnis der dem Fahrgastraum des Fahrzeugs zugeführten Luft re gelt und mit zwei auf Wärme ansprechenden Elementen die Änderungen der Lufttemperatur außerhalb sowie im Innenraum des Fahrzeuges feststellen und entsprechend auf die Verstellung der Regelklappe od. dgl. einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Unterdruckleitung (64) zwischen der Unterdruckquelle xir.d einem mit der Regelklappe (22) od. dgl. gekuppelten Unterdruckmotor (32) ein Unterdruckregler (68) verbunden ist, der einen Kanal (82, 84) aufweist, durch den die Luft aus dem Fahrgastraum über einen ersten Bimetallstreifen (102) strömt, einen weiteren Kanal (88) aufweist, durch den Außenluft über einen zweiten Bimetallstreifen (134) strömt, ein Ventil (112) aufweist, das durch die beiden Bimetallstreifen (102. 134) beeinflußt wird und die Stp'niung in der Unterdruckleitung (64) steuert und daß mit den beifW Bimetallstreifen (102, 134) ein Einstellrad (94) gekuppelt ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterdruckrelaisventil (38) vorgesehen ist, das über eine Unterdruckleitung (62) mit der Unterdruckquelle und mit einer anderen Leitung (34) mit dem Unterdruckmotor (32) verbunden ist und über die von dem Unterdruckregler (68) kommende Unterdruckleitung (64) beaufschlagt wird.