DE1801482A1

DE1801482A1 - Dreiwegeventil,insbesondere fuer Kraftfahrzeugheizungen

Info

Publication number: DE1801482A1
Application number: DE19681801482
Authority: DE
Inventors: Walter Fieni
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1967-10-06
Filing date: 1968-10-05
Publication date: 1969-08-14
Also published as: ES358776A1; GB1226432A; DE1801482C3; DE1801482B2; FR1545924A; JPS4727852B1

Description

DIPL-INO. HILLMUTH KOSEL DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWXLTE

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3353 iodGond.rsb.im, 3· Oktober 1968

Braunfdiw«iB«r StraB· 22

T«l»fon: (05382) 2842

T«ltgramm-Adr«te: Siedpolenf Bad Gandershelm

SooiStl Anonyme Francaise du FERODO Patentgesuoh vom 3. Oktober 1968

Societe Anonyme Francaise du PERODO

64, Avenue de la G-rande-Armee, P ar is, Seine, Prankreich

Dreiwegeventil, insbesondere für Kraftfahrzeugheizungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreiwegeventil, insbesondere für Kraftfahrzeugheizungen, mit zwei Ventilsitzen, die jeweils einen von zwei Wegen mit dem dritten Weg verbinden. Ein derartiges Ventil dient zur Regelung von Durchflußmengen, die durch wenigstens zwei der Wege strömen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dreiwegeventil der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, mithilfe einer einzigen Betätigungseinrichtung progressiv einen ersten Weg zu öffnen und danach progressiv einen zweiten Weg freizugeben, während der erste Weg weiterhin geöffnet wird.

Eine derartige Regelung ist vorteilhaft besonders bei einer Kraftwagenheizung, die einen Lufterhitzer verwendet, der zwei Heizflüssigkeitskreise aufweist, von denen der eine zum Erwärmen eines auf den Boden des Fahrgastraumes gerichteten Luftstroms und der andere zum Erwärmen eines nach oben gerichteten Luftstroms dient. Bei nicht zu niedriger Außentemperatur empfiehlt es

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sich, um die Fahrgäste nicht zu belästigen, nur den ersten Kreis zu öffnen, und zwar progressiv, um die Temperatur im Fahrzeug mit der für das Wohlbefinden - der Fahrgäste erforderlichen Genauigkeit zu regeln. Wenn das Wetter kalter wird, muß der erste Kreis noch mehr geöffnet werden, und es empfiehlt sich, gleichzeitig den zweiten Kreis zu öffnen, um die nach oben gerichtete Luft zu erwärmen. Um die Fahrgäste nicht zu belästigen, darf diese luft jedoch nicht zu warm sein, und ihre Temperatur muß mit einer gewissen Genauigkeit regelbar sein. Die zweite Kreis muß also progressiv geöffnet werden, während der" erste Kreis sich weiterhin öffnet. ■ "

Die geschilderte Aufgabe wird nach der Erfindung ^ dadurch gelöst, daß einer der Sitze des Dreiwege- * ventils völlig von dem anderen Sitz umschlossen ist, daß die beiden Sitze mit nur einem elastisch verform-— baren Ventilteller zusammenarbeiten, der eine Aufdrückfläche aufweist, die auf einen der Sitze auflegbar ist, ohne auf dem anderen Sitz aufzuliegen, und daß die Be^ tätigungseinrichtung ein Organ aufweist, das dem zweiten Sitz gegenüberliegend auf den Ventilteller drückt, diesen elastisch verformt und die Aufdrückfläche in Auflage auf beide Sitze bringt. Auf dieae Weise wird mit einfachen Mitteln die gewünschte und für die Kraftwagenheizung geschilderte Wirkung erreicht.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die " lufdrückfläche des Ventiltellers im Ruhezustand einen dem einen der Sitze gegenüberliegenden planen Teil und einen dem anderen Sitz gegenüberliegenden kegelatumpfförmigen Teil auf. Auf diese Weise ist eine besonders günstige Anpassung des VentiltellerB an die gewünschte Öffnungefunktion erreicht.

Nach einer anderen Ausführungsfοrm der Erfindung liegen die beiden Sitze in zwei verschiedenen Ebenen, so daß auoh mithilfe einer derartigen einfachen Ausbildung die gewünschte Wirkung ersielt wird.

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In weiterer Ausbildung der Erfindung weist das Ventilgehäuse zwei parallele «ylindriache !Trennwände auf, von denen die eine innerhalb der anderen liegt und die in je einen Sitz auslaufen, wobei die Trennwände im Gehäuse eine Innenkammer, eine Zwisehenkammer und eine Außenkammer begrenzen, die mit je einem der drei die drei Wege bildenden Stutzen in Verbindung stehen. Dabei münden zweckmäßig die drei Stutzen tangential in die Kammern.

iiach einer weiteren Aus führung sf orm der Erfindung ist die Innenkammer in Sichtung auf den zugehörigen Stutzen aus der Achse gerückt,

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung mündet einer der Stutzen axial in die Innenkammer.

Eine besonders einfache und für die gewünschte Punktion zweckmäßige Ausführungsform des Ventiltellers wird in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß der Ventilteller ein Membranteller ist, der eine Membran aufweist, die zwischen dem Ventilgehäuse und dessen Deckel eingespannt ist.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, anhand derer die Erfindung erläutert wird. In der Zeichnung zeigen»

Fig. 1 eine Teildarstellung eines Ventils nach der Erfindung im Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 3,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit dem Ventil in völlig geschlossener Stellung,

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Gehäuse des Ventils nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende, eine Abwandlung des Ventil^ehäuses zeigende Ansicht, und

Fig. 5 und 6 den Fig. 1 und 2 entsprechende Ansichten einer anderen Ausführungsform des Ventils nach der Erfindung, und zwar in Fig. 5 völlig geöffnet und

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in Fig. 6 völlig geschlossen.

Das Ventil nach den i'ig. 1 bis 3 v/eist einen an eine Druckflüssigkeitsquelle angeschlossenen iSinlaßstutzen 1 und zwei Auslaßstutzen 2 und 3 auf und soll sich progressiv in der 'Weise öffnen, daß eine progressiv zunehmende Durchflußmenge zunächst zum Auslaß 2 und dann zum Auslaß 3 geleitet wird, während die Durchflußmenge durch den Auslaß 2 weiterhin zunimmt.

Das Grehäuse 4 des Ventils ist als eine Art zylindrischer Dose ausgebildet, deren Boden zwei koaxiale zylindrische Trennwände 6 und 7 trägt, die das Gehäuse 4 in drei Kammern 8, 9, 10 teilen, in die die Stutzen 1 bzw. 2 bzw. 3 durch die Öffnungen 11 bzw. 12 bzw. 13 münden. Die oberen Ränder der Trennwände 6 und 7 bilden kreisförmige konzentrische öitze 14 bzw. 15, die bei der dargestellten Ausführung3form in einer gemeinsamen, zur Ventilachse XjC' senkrechten Ebene liegen.

Das Ventil ist ein Membran-Teller-Ventil, d.h. sein aus elastischem viierkstoff hergestellter Verschluß weist einen Teller 16 auf, der an seinem Hand durch einen dünneren ringförmigen, eine nachgiebige Membran 17 bildenden Teil verbunden ist mit einem Wulst 18, der zwischen zwei einander gegenüberliegenden ringförmigen lauten 19, 20 im Gehäuse 4 bzw. dessen Deckel 21 eingezwängt ist. Mit den schematisch dargestellten Bolzen 22 ist der Deckel 21 auf dem Gehäuse 4 festgeschraubt, so daß der Wulst 18 dazwischen eingepreßt ist und der iiembranteller die Dichtigkeit des Ventils sicherstellt.

Der Teller 16 ist drehrund um die Achse XX' und weist auf seiner Unterseite einen Mittelteil 23, der plan ist, und einen davon unter Bildung eines Kegelstumpfs zurückweichenden Randteil 24 auf. Der Durchmesser des Mittelteils 23 ist größer als der des inneren Sitzes 14, aber kleiner als der des äußeren Sitzes 15, so daß, wenn der Teller 16 ohne Nachdruck auf dem Sitz

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aufliegt, zwischen dem Sitz 15 und dem itandteil 24 ein in Pig. 1 sicutbarer Zwischenraum 25 verbleibt, der die Kammern 8 und 9 verbindet.

Dem äußeren Sitz 15 gegenüberstehend weist der Teller 16 eine ringförmige Ausnehmung 26 auf, in die der nach außen abgebogene ±iand 27 einer Schale 28 eingreift, die bei 29 am Ende einer Betätigungsstange 30 befestigt ist, die durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Betätigngseinrichtung längs der Achse XX¹ auf- und abwärts bewegbar ist. Wenn aus der in Fig.1 dargestellten Stellung, in der der alittelteil 23 den Sitz 14 zwar berünrt, aber nicht gegen ihn angepreßt "ist, die Stange 30 nach unten bewegt wird, kommt der Randteil 24 durch Verformung infolge seiner Abstützung auf dem Hand 27 der Schale 28 in Auflage auf dem Sitz 15. Fig. 2 zeigt, wie in dieser Stellung völliger Schließung die Kammer 8 gegen die Kammern 9 und 10 abgesperrt ist.

Wenn aus dieser Stellung nach Fig. 2 die Stange 30 progressiv, gehoben wird, hebt sich zunächst der Randteil 24 des Tellers 16 vom Sitz 15 ab, so daß die Kammer 8, die vom Eintritt 1 durch die öffnung 11 Flüssigkeit erhält, durch den Zwischenraum 25 mit der Kammer 9 verbunden wird, aus der die Flüssigkeit in progressiv zunehmender Menge durch die Öffnung 12 zum Auslaß 2 läuft. Bei weiterer, über die Stellung nach Fig. 1 hinausgehender Hebung des Tellers 16 hebt sich der Mittelteil 23 vom Sitz 14 ab und verbindet so die Kammer 10 mit den Kammern 8 und 9» und die Flüssigkeit läuft·in progressiv zunehmender Menge in die Kammer 10 und von dort durch die Öffnung 13 in den Auslaß 3, während die Durchflußmenge im Auslaß 2 gleichzeitig progressiv zunimmt .

Die Genauigkeit der Regelung der Durchflußmengen in den Auslässen ist bestimmt durch die Progressivität

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der Öffnung des Ventils, die ihrerseits von der Progressivität der Verschiebung der -Betätigungsstange 30 abhängt. Die (nicnt dargestellte) Betätigungseinrichtung der Stange 30 bildet keinen "Teil der Erfindung und kann eine beliebige, eine progressive Verschiebung gewährleistende Einrichtung sein, z.B. eine mit Gewinde versehene Stange, die durch einen Handgriff betätigt wird, oder vorzugsweise eine isoekeneinricatun^. Es ist auch eine automatische, z.ü. theriaostatische .Betätigung verwendbar.

Das Uff.nen des einen Auslasses oder beider Auslässe kann noch progressiver gemacnt werden, wenn in dem entsprechenden Sitz bzw. in den Sitzen ein oder mehrere ρ Ausschnitte angeuracnt werden, wie sie im deutschen Gebrauchsmuster 1 920 255 der Anmelderin beschrieben sind.

Die Ausführungsform nach Pig. 4 unterscneidet sich von der obigen nur dadurch, dali der innere Sitz und die entsprechende Trennwand in bezug auf die äußere Trennwand aus der Acnse gerückt sind. In Fig. 4 sind die !'eile, die die gleiche Rolle wie in den vorhergehenden Figuren spielen, mit den gleichen .Bezugszeichen unter Zusatz des Index & bezeichnet. Die Trennwand Sa ist in Richtung auf den Stutzen .3a verschoben, so daß der Strömungsverlauf von der Kammer 10a durch die Öffnung 13a in den Stutzen 3a unter weniger scharfer Richtungsänderung und ^ daher geringerem Ladeverlust als bei der Ausführungsform nach Pig. 3 erfolgt.

Bei dieser Aus führung sform wird der gleiche Teller 16 wie bei den Pig. 1 und 2 verwendet, wobei sich versteht, daß der kreisförmige Oberflächenteil 23 des Tellers den Sitz 14a voll decken muß.

Bei den mit Bezug auf die Pig. 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsformen liegen die beiden Sitze in einer gemeinsamen Ebene, und die Basis des Tellers ist kegelstumpfförmig. Ein ähnliches Ergebnis wird erzielt mit einem Teller mit planer Basis bei axialer Verschiebung der

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Sitze. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 5 und 6 dargestellt, in denen feile, die die gleiche iiolle wie in den vornergenenden Ausführungsformen spielen, mit den gleichen De~ugszeichen unter Zusatz des Index Jd bezeichnet sind.

Die Sitze 14b und 15b liegen in zwei verschiedenen, zur Ae ils e XX¹ senkrechten Ebenen, v/o bei der Sitz 15b etwas höher liegt als der öitz 14b. Die Unterseite 23b des Tellers 16b ist plan. Die Schale 28 der Fig. 1 und 2 ist durcn eine Scheibe 28b ersetzt, deren Durchmesser vorteilhaft größer als der des Sitzes T4b und kleiner als der des Sitzes 15b ist. Wenn aus der Stellung nach Fig. 5 die Stange 30b gesenkt wird, kommt die Unterseite 23b des !ellers 16b zunächst in Auflage auf dem Sitz 15b und läßt dabei über dem Sitz 14b einen Durchlaß frei, der die Kammern 10b und 9b verbindet. Wenn die Stange 30b ihre Bewegung nach unten fortsetzt, verformt sich die Platte 16b unter dem Druck der Scheibe 28b und. Gegendruck des Sitzes 15b und deckt den Sitz 14b zu.

Der Einladstutzen 1b mündet axial in die Kammer 10b, während die Auslaßstutzen seitlich in die Kammern 9b und. 8b münden. Die wirkungsweise dieses Ventils ist gleich der oben beschriebenem wenn die Betätigungseinrichtung die Stange 3üb progressiv von der Stellung nach Fig. 6 ausgehend hebt, Öffnet der Teller 16b progressiv den mit der Kammer yb verbundenen Auslaß 2b und dann den mit der Kammer 8b verbundenen Auslaß.

Patentanwalt· DIpi.-Ing. Hellmuth Koset Dlpl.-Ing. Hont Rose Dipl.-Ing. Peter Kose!

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Claims

180H82 DlPL-ING. HELLMUTH KOSEL DlPL-ING. HORST ROSE DiPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE 3353 BadGandersheim, 3- Oktober 1968 Braunschweiger Straße 22 Telefon: (05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Bad Gandersheim Societe Anonyme Francaise du FBRODO Patentgesuch vom 3. Oktober 1968 Patentansprüche

1. Dreiwegeventil, insbesondere für Kraftfahrzeugheizungen, mit zwei Ventilsitzen, die jeweils einen von zwei Wegen mit dem dritten Weg verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Sitze (14 oder 14a'oder 14b) völlig von dem anderen Sitz (15 oder 15a oder 15b) umschlossen ist, daß die beiden Sitze mit nur einem elastisch verformbaren Ventilteller (16) zusammenarbeiten, der eine Aufdrückfläche (2.3,24 oder 23b) aufweist, die auf einen der Sitze (14 oder 14a oder 15b) aUflegbar ist, ohne auf dem anderen Sitz 15 oder 15a oder 14b) aufzuliegen, und daß die Betätigungseinrichtung ein Organ (28, 27 oder 28b) aufweist, das dem zweiten Sitz (15, 15a oder 14b) gegenüberliegend auf den Ventilteller drückt, diesen elastisch verformt und die Aufdrückfläche (23, 24 oder 23b) in Auflage auf beide Sitze bringt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufdrückfläche des Ventiltellers im Ruhezustand einen dem einen der Sitze (14, oder 14a) gegenüberliegenden planen Teil (23) und einen dem anderen Sitz (15 oder 15a) gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Teil (24) aufweist. ■

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sitze in zwei verschiedenen Ebenen liegen.

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4. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse zwei parallele zylindrische trennwände (6,7) aufweist, von denen die eine innerhalb der anderen liegt und die in je einen Sitz auslaufen, wobei die Trennwände im Gehäuse eine Innenkaminer (1ü), eine Zwischenkamrner (9) und eine Außenkammer (8) begrenzen, die mit je einem der drei die drei Ί/ege bil· -nden Stutzen (3,2,1) in Verbindung stehen.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Stutzen (3,2,1) tangential in die Kammern (10,9,8) münden.

6. Ventil nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkammer (10a) in Richtung auf den zugehörigen Stutzen (3a) aus der Achse gerückt ist.

7. Ventil nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß einer der Stutzen (1b) axial in die Innenkammer (10b) mündet.

8. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller ein Membranteller ist, der eine Membran (17) aufweist, die zwischen dem Ventilgehäuse (4) und dessen Deckel (21) eingespannt

Patentanwalt· DFpl.-!ng. Hellmuth Kosel Dipl.-Ing. Horst Röte Dipl.-lng. Peter Kosel

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