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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einer den Ventilsitz
bildenden Leitung, deren Sitzfläche einen senkrecht zur Leitungslängsachse verlaufenden
geraden Abschnitt und einen wenigstens teilweise gegenüber dem geraden Abschnitt
vertieften Ab-
schnitt aufweist, und mit einem elastisch verformbaren Verschlußteil,
der in geringfügig belastetem Zustand lediglich den geraden Abschnitt, bei stärkerer
Belastung jedoch fortschreitend den vertieften Abschnitt verschließt.
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Ein derartiges Ventil ist bekannt aus dem deutschen Gebrauchsmuster
1920 255. Es dient zur genauen fortschreitenden Veränderung, insbesondere
Vergrößerung, der Durchlaßmenge eines strömenden Mediums. Ist der Verschlußteil
zunächst so stark belastet, daß beide Sitzabschnitte dicht verschlossen sind und
wird dieser Verschlußteil dann allmählich entlastet, so wächst die von ihm durchgelassene
Menge des strömenden Mediums sehr langsam an. Ist unter fortschreitender Entlastung
des Verschlußteils schließlich der gerade Sitzabschnitt freigegeben, so wächst die
Durchlaßmenge des strömenden Mediums sehr plötzlich und sehr viel schneller an.
Ein derartiges Ventil ist insbesondere geeignet für Heizungsanlagen bei Kraftfahrzeugen,
in denen es notwendig ist, die Durchlaßmenge des Heizwassers sehr feinfühlig zu
regeln, insbesondere in den unteren Bereichen der Durchlaßmenge. Bei dem bekannten
Ventil ist die Leitung mit einem verhältnismäßig großen einfachen Querschnitt versehen.
Für den Auslaß des Heizwassers ist eine zweite von dem Ventilgehäuse ausgehende
Leitung vorgesehen. Es ergibt sich daraus der Nachteil, daß die Steuerung der Durchlaßmenge
lediglich die einzige Leitung beeinflußt und daher auch für die Abnahme der geringen
Durchlaßmengen nur diese Leitung verhältnismäßig großen Querschnitts zur Verfügung
steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die. Möglichkeiten der feinfühligen
Regelung noch zu erweitern und insbesondere die Steuermöglichkeiten zu verfeinern.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß innerhalb der Leitung durch eine
in ihrer Längsrichtung verlaufende Trennwand zwei Leitungskammern gebildet sind,
deren eine an ihrem verschlußseitigen En de den geraden Sitzabschnitt und deren
andere an ihrem verschlußseitigen Ende den vertieften Sitzabschnitt enthält. Dadurch
ist es möglich, die sehr stark unterschiedlichen Durchlaßmengen bei der öffnung
der einzelnen Sitzabschnitte auf verschiedene Leitungskammern oder Leitungsabschnitte
wirken zu lassen, an die dann auch jeweils unterschiedliche Verbraucher oder Teile
dieser Verbraucher angeschlossen werden können. Dies ist insbesondere bei der Regelung
der Heizwassermenge in Heizeinrichtungen für Kraftfahrzeuge von Bedeutung. Dient
z. B. die Leitung des Ventils als Flüssigkeitsauslaß, so strömt bei geringfügiger
Entlastung des Verschlußteils zunächst die Flüssigkeit mit sehr geringer Durchlaßmenge
in die eine Leitungskammer ab, die den vertieften Sitzabschnitt enthält. Es kann
aus dieser Leitungskammer heraus dann ein bestimmter Teil der Heizungsanlage gespeist
werden. Wird der Verschlußteil soweit entlastet, daß auch der gerade Sitzabschnitt
freigegeben wird, so wird auch die zweite Leitungskammer von der Flüssigkeit durchströmt,
und es steht nun der gesamte Leitungsquerschnitt zur Verfügung. Es ergibt sich daraus,
daß die Steuerungsmöglichkeiten des Ventils erheblich erweitert werden und seine
Anwendungsmöglichkeit für die Heizanlagen von Kraftfahrzeugen verbessert wird. Insbesondere
kann die anfänglich geringe Durchlaßmenge gesondert von der späteren großen Durchlaßmenge
aufgefangen und gesondert behandelt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der
Zeichnung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Teildarstellung des erfindungsgemäßen
Ventils im Schnitt in vollständig geschlossener Stellung, wobei das Betätigungsorgan
nicht dargestellt ist, F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht
des Ventils in einer Zwischenstellung, F i g. 3 eine den F i g. 1
und 2 entsprechende Ansicht des Ventils in vollständig geöffneter Stellung, F i
g. 4 eine Aufsicht auf das Ventilgehäuse bei abgenommener Kappe und
Schließteilmembran, F i g. 5 ein Senkrechtschnitt durch die Ventilsitzabschnitte
in größerem Maßstab, F i g. 6 eine Ansicht der Ventilsitzabschnitte, in Richtung
des Pfeils F der F i g. 5 gesehen, F i g. 7 eine Teildarstellung einer
Abwandlung des Ventils nach den vorhergehenden Figuren, wobei das Ventil angeschlossen
ist an die Speisung eines Lufterhitzers und im Schnitt nach der Linie VII-VII der
F i g. 8 und 9 gesehen wird, F i g. 8 eine Schnittansicht nach
der Linie VIII-VIII der F i g. 7 und 9, und F i g. 9 eine Ansicht
des Ventils von unten bei abgenommener Schließteilmembran.
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F i g. 1, 2 und 3 zeigen ein Ventil mit einem als Membran
ausgebildeten Schließteil zum Regeln der Durchflußmenge der Flüssigkeit, die durch
einen Einlaßstutzen 1 ankommt und durch zwei Auslaßwege5, 6 zu einem
Kraftfahrzeug-Klimatisierungsgerät läuft, mittels einer elastischen Schließteihnembran2,
die ein elastisches Schließtei12a bildet, das mit einem aus zwei Teilen oder Abschnitten3,
4 bestehenden Ventilsitz zusammenarbeitet.
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Der Einlaßstutzen 1 -mündet in eine Kammer 14, die den Ventilsitz
umgibt und von der Schließteilmeinbran 2 begrenzt ist.
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Die beiden Auslaßwege 5, 6 sind durch eine Wand7 getrennt.
Dadurch wird ermöglicht, einen aus zwei Abschnitten bestehenden Ventilsitz mit Hilfe
eines herkömmlichen Ventilsitzes und einer Scheidewand zu verwirklichen, die die
beiden Auslaßwege schafft.
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Der Umfangsteil des Ventilsitzabschnitts 4 weist eine mondsichelförmige
Einbuchtung 4 a auf (F i g. 5
und 6). Die an drei Punkten
8 a durch Schrauben auf dem Ventilgehäuse befestigte Kappe 8 trägt
die (nicht dargestellte) Betätigungseinrichtung, die z. B. eine Gewindespindel aufweist,
die durch einen Handgriff betätigt wird und das Schließteil 2 a axial verschiebt.
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In geschlossener Stellung drückt die Betätigungseinrichtung stark
auf das Schließteil 2a, das sich elastisch verformt und so eng mit den zwei Abschnitten
3 und 4 (F i g. 1) des Ventilsitzes zusammenwirkt.
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In der Mittelstellung (F i g. 2) hält die Betätigungseinrichtung
das Schließteil 2a noch in Berührung mit dem Ventilsitzabschnitt 3, jedoch
ohne Druckausübung, so daß das Schließteil 2 elastisch in seine Ruheform zurückgekehrt
ist und die mondsichelförmige Einbuchtung 4 a freigibt, durch die die Flüssigkeit
vom Einlaß 1 zum Auslaßweg 6 läuft.
In der völlig
geöffneten Stellung (F i g. 3) hat das Schließteil 2 a die beiden Abschnitte
3, 4 des Ventilsitzes vollständig aufgedeckt, und die Flüssigkeit läuft durch
die beiden Ausgangswege 5 und 6.
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Beim Abheben des Schließteils aus der Stellung der F i g. 1
nimmt die Durchflußmenge der Flüssigkeit im Auslaßweg 6 progressiv zu bis
zu der Stellung der F i g. 2, wodurch z. B. im Fall der Heizung die in den
übergangsjahreszeiten erforderlichen geringen Durchflußmengen der Heizflüssigkeit
mit aller wünschbaren Genauigkeit regelbar sind. Wenn es -kält-er--is-t, wird--das
Schließteil Za--noch-weite"bgehoben. Dadurch wird nicht nur die durch den Auslaßweg
6 zum Heizgerät geleitete Durchflußmenge erhöht, sondern, nachdem das Schließteil
den Ventilsitzabschnitt 3 aufgedeckt hat, kann auch Flüssigkeit durch den
Auslaßweg 5 strömen. Danach erfolgt eine progressive Erhöhung der Durchflußmenge
in beiden Auslaßwegen, so daß es, da es sich um relativ bedeutende Durchflußmengen
handelt, möglich ist, durch in üblicher Weise erfolgendes Einwirken auf die Höhenlage
des Schließteils 2 a mit durchaus genügender Genauigkeit zu regeln.
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Es ist zu bemerken, daß die Genauigkeit der Rece , lung der geringen
Durchflußmengen einerseits von der Form der Einbuchtung 4 a und andererseits
von der Elastizität des Schließteils 2 a und dem auf ihn durch die nicht
dargestellte Betätigungseinrichtung ausgeübten Druck abhängt. Keiner dieser Faktoren
erfordert, weder bei der Herstellung noch beim Zusammenbau, eine peinlich genaue
Justierung, und keiner der Faktoren neigt dazu, sich beim Betrieb des Ventils zu
verändern.
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Die Schließteilmembran wird vorteilhaft aus Gummi mit einer zwischen
50 und 60 liegenden Shore-Härte hergestellt. Bei der Ausführungsform
nach F i g. 1 bis 6 ist bei einem mittleren Ventilsitzdurchmesser
von 16 mm und einer Tiefe von 0,8 mm der Einbuchtung 4 a eine Schließteilmembran
2 aus Gummi von 50 Shore-Härte verwendbar. Unter diesen Bedingungen beträgt
bei einem stromaufwärts vom Ventil herrschenden Druck von 1 kg/CM2 die maximale
durch den ersten Auslaßweg 6 fließende Wassermenge 120 1/h, wenn der zweite
Auslaßweg 5 noch geschlossen ist.
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In Fig. 1 bis 4 ist das Ventilgehäuse nur teilweise dargestellt.
Die Auslaßwege 5 und 6 können vom Ventil in in verschiedenen Arten
angeordnete Auslaßstutzen übergehen. Eine Ausführungsforin des Ventilgehäuses
15 ist in den F i 7, 8 und 9 dargestellt, in denen Teile, die
hier die gleiche Rolle spielen wie in den vorhergehenden Figuren, die gleichen Bezugszeichen
tragen. F i g. 7, 8 und 9 zeigen eine Abwandlung der Anordnung der
Scheidewand 7,
die den Ventilsitz in zwei ungleiche Abschnitte 3
und
4 teilt.
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Bei dieser Ausführungsform münden die beiden Auslaßwege5,
6 in den Boden der durch die Scheidewand 7 getrennten Hälften
5 a bzw. 6 a einer breiten Schale 16. Das Ventil
ist vorgesehen für die Speisung von zwei parallelen Rohren 9 eines Lufter--hitze-rs--14--einer--K-raftwagenklimaanlage-.-Die
zwei Rohre9 sind eingefaßt in einen Messingflanschll, der unter Zwischenlegung einer
Dichtung13 mit zwei Schrauben 12 auf dem Gehäuse 15 befestigt ist.
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Durch diese Anordnung wird ein Ventil geschaffen, dessen Auslaßwege
und -stutzen von zylindrischen Flächen begrenzt sind, deren Erzeugende parallel
zur Achse der Absperrvorrichtung sind. Vom Einlaßstutzen 1 abgesehen, weist
das Ventilgehäuse 15 praktisch nur Elemente auf, die zu einer Achse parallel
sind, so daß es sich besonders für eine Großserienfertigung im Gußverfahren eignet.
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Die beschriebenen Ausführungsformen sind nur Beispiele, die insbesondere
durch Einfügung technischer Äquivalente abgewandelt werden können, ohne daß dadurch
der Rahmen der Erfindung verlassen würde. Insbesondere könnte einer der Ventilsitzabschnitte,
statt nur eingebuchtet, gegenüber dem anderen Abschnitt ganz vertieft oder verschoben
sein.