DE19932595A1 - Drei-Wege-Verbindungsstück mit einem Ventil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drei-Wege-Verbindungsstück, insbesondere für ein Fluid in einem Wärmeträgermediumkreislauf eines Kraftfahrzeugs, mit zwei Einlässen (12 und 14) und einem Auslaß (16), mit einer zwischen den benachbarten Einlässen (12 und 14) angeordneten Rückschlagklappe (22), die in ihrer einen Endstellung den einen Einlaß (12 oder 14) und in ihrer anderen Endstellung den anderen Einlaß (14 oder 12) verschließt. Dadurch ist in einfacher Weise sichergestellt, daß das Fluid von jedem Einlaß nur in Richtung des Auslasses strömen kann. Ein Überströmen des Fluids von einem Einlaß zu dem anderen Einlaß ist verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drei-Wege-Verbindungsstück mit einem Ventil, ins­ besondere für ein Fluid in einem Wärmeträgermediumkreislauf eines Kraft­ fahrzeugs.

Aus der US 5,383,485 ist ein T-förmiges Drei-Wege-Verbindungsstück mit einem Ventil bekannt, das einen der Fluid-Eingänge selbsttätig verschließen kann in Abhängigkeit der Strömung des Wassers durch das T-Stück.

Aus dem Patent Abstract of Japan JP 10141525 ist ein Rückschlagventil be­ kannt, das eine kleine, mit einer weiteren Rückschlagkappe verschließbare Öffnung aufweist, um ein Klappern der Rückschlagklappe bei kleinen Strö­ mungen zu verhindern.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Drei-Wege-Verbindungsstück mit einem Ventil bereitzustellen, das insbe­ sondere dazu geeignet ist, selbsttätig eine Strömung von zwei Einlässen zu einem Auslass zu regeln. Das Verbindungsstück mit dem Ventil soll mög­ lichst einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß ist das Ventil in dem Drei-Wege-Verbindungsstück gebil­ det durch eine zwischen den benachbarten Einlässen angeordnete Rück­ schlagklappe, die in ihrer einen Endstellung den einen Einlass und in ihrer anderen Endstellung den anderen Einlass verschließt. Dadurch ist in ein­ fachster Weise sichergestellt, daß die Strömung des Fluids nur von den Einlässen zu dem Auslass verlaufen kann. Die Rückschlagklappe ist dabei beiden Einlässen zugeordnet. Welche der beiden Einlässe geöffnet ist, ist ausschließlich abhängig von dem an den Einlässen anstehenden Fluid­ druck. Eine Zwischenstellung der Rückschlagklappe, bei etwa gleichem Fluiddruck, ist möglich.

In einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung der Erfindung weist das Ver­ bindungsstück im wesentlichen eine T-Form auf. Die beiden, mit der Rück­ schlagklappe verschließbaren Einlässe sind dann in einem Winkel, bei­ spielsweise 90 Grad, zueinander anordbar, so daß die Rückschlagklappe in vorteilhafterweise in einer Ventilkammer, in die die beiden Einlässe und der Auslass münden, vorgesehen sein kann, wobei die Rückschlagklappe dann schwenkbar ausgebildet sein kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rückschlagklappe über ein Filmscharnier mit einer Befestigungsleiste verbunden und die Befe­ stigungsleiste formschlüssig in eine Wand der Ventilkammer einsteckbar. Die Befestigungsleiste könnte dabei mit dem Material des Filmscharniers umspritzt sein.

Durch beispielsweise einseitige Verdickung des Filmscharniers kann auf die Rückschlagklappe eine Federkraft ausgeübt werden, so daß die Rück­ schlagklappe dann mit definierter Öffnungskraft als Druckbegrenzungsventil ausgeführt sein kann.

Vorteilhafterweise ist die Ventilkammer mit einem Kammerdeckel dicht ver­ schließbar. Ein derart ausgebildetes Verbindungsstück besteht dann ledig­ lich aus drei Teilen, nämlich der Ventilkammer mit den Ein- und Auslässen, der Rückschlagklappe mit der Befestigungsleiste und dem Kammerdeckel.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Kam­ merdeckel zusammen mit der Rückschlagklappe einstückig ausgebildet und im Zweikomponenten-Spritzgußverfahren hergestellt, wobei der Kammer­ deckel und die Befestigungsleiste aus einem Hartkunststoff, z. B. Polypro­ pylen, und die Rückschlagklappe mit ihrem Filmscharnier aus einem ther­ moplastischen Elastomer gespritzt sind. Das erfindungsgemäße Verbin­ dungsstück besteht dann aus lediglich zwei Bauteilen und kann entspre­ chend kostengünstig hergestellt werden und in einfachster Weise durch zu­ sammenstecken montiert werden, wobei vorteilhafterweise der Kammerdec­ kel Dichtungen ausweist, die ebenfalls einstückig mit dem Kammerdeckel und der Rückschlagklappe gespritzt sind.

Vorteilhafterweise sind Kammerdeckel und Ventilkammer über Clipse ver­ bindbar, so daß nach dem Spritzvorgang der beiden Bauteile durch einfa­ ches Zusammenstecken dieser Teile das vollständige Verbindungsstück mit dem Ventil erhalten ist.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Ventil mit seinem einfachen Spritzguß­ herstellverfahren hat den weiteren Vorteil, daß durch einfachste Änderung des Spritzwerkzeuges, beispielsweise durch Zurückziehen eines Werkzeug­ schiebers, anstatt des Drei-Wege-Verbindungsstück ein Zwei-Wege-Rück­ schlagventil erhalten werden kann, dessen Rückschlagklappe und Ventil­ kammerdeckel in gleicher Weise ausgebildet und befestigt sind, wie die des Drei-Wege-Verbindungsstücks.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungsstücks mit Rückschlagklappe im Schnitt;

Fig. 2 das Verbindungsstück aus Fig. 1 ohne Ventilkammer­ deckel;

Fig. 3 einen Ventilkammerdeckel mit angespritzter Rück­ schlagklappe;

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild eines Teils einer Kli­ maanlage eines Kraftfahrzeuges.

Ein erfindungsgemäßes Drei-Wege-Verbindungsstück 10 weist zwei Einläs­ se 12 und 14 und einen Auslass 16 für ein Fluid eines Wärmeträgermedium­ kreislaufes eine Kraftfahrzeuges, der nachfolgend noch beschrieben wird, auf. Die Einlässe 12, 14 und der Auslass 16, die in diesem Ausführungsbei­ spiel als Einlasskanäle und Auslasskanal ausgebildet sind, münden in eine Ventilkammer 18, in der ein Ventil 20 angeordnet ist, mit dem entweder der erste Einlasskanal 12 oder der zweite Einlasskanal 14 verschließbar sind.

Das Ventil 20 ist als Rückschlagklappe 22 ausgebildet, deren Schwenkach­ se zwischen den beiden Einlasskanälen 12 und 14 angeordnet ist, so daß die Rückschlagklappe in ihrer einen Endstellung den ersten Einlasskanal 12 und in ihrer anderen Endstellung den zweiten Einlasskanal 14 verschließt. Die Rückschlagklappe 22 ist über ein Filmscharnier 24 mit einer Befesti­ gungsleiste 26 verbunden und die Befestigungsleiste 26 ist formschlüssig in eine Aufnahme 28, die in einer Ventilkammerwand 30 vorgesehen ist, ein­ steckbar.

Die Ventilkammer 18 ist mit einem Kammerdeckel 32 verschließbar und über Clipse 34 auf der Ventilkammer festlegbar. Der Kammerdeckel 32 ist zu­ sammen mit der Rückschlagklappe 22 einstückig ausgebildet und in einem Zweikomponenten-Spritzgußverfahren herstellbar, wobei der Kammerdeckel 32 und die Befestigungsleiste 26 aus einem Hartkunststoff, z. B. Polypropy­ len, und die Rückschlagklape 22 mit ihrem Filmscharnier 24 aus einem thermoplastischen Elastomer gespritzt sind. Des weiteren weist der Kam­ merdeckel auf seiner Innenseite eine Dichtung 36 auf, die im gleichen Spritzgußverfahren zusammen mit der Rückschlagklappe 22 und dem Film­ scharnier 24 aus dem thermoplastischen Elastomer gespritzt ist.

Durch einfaches Aufsetzen des Kammerdeckels 32 auf die Ventilkammer 18, bei der die Befestigungsleiste 26 formschlüssig in die Aufnahme 28 einge­ setzt wird und Verrasten der Clipse 34, ist das komplette Verbindungsstück 10 erhalten.

In folgendem wird kurz die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verbin­ dungsstück 10 anhand der Fig. 4 erläutert:

In Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Teils einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Eine derartige Klimaanlage ist ausführlich in der DE 198 38 880 beschrieben. Sie umfaßt einen in Fig. 4 nicht darge­ stellten Primärkältekreislauf mit einem Kälte erzeugenden Verdampfer 50 und einem Sekundärkreislauf 52, in dem ein in dem Verdampfer abgekühltes Wasser/Glysanthin-Gemisch (eine sogenannte Sole) mittels einer Pumpe 53 zirkuliert. Der Sekundärkreislauf 52 ist einerseits über ein Regelventil 54 mit einem Kältespeicher 58 und andererseits über ein Regelventil 56 mit einem Wärmeübertrager 60 verbindbar. Der Kältespeicher 58 kann entweder über den Sekundärkreislauf 52 geladen werden oder aber Kälte an den Sekun­ därkreislauf 52 abgeben. Der Wärmeübertrager 60 dient zur Abkühlung der einem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft.

Wenn jetzt beispielsweise nur eine geringe Kälteleistung des Wärmeüber­ tragers 60 notwendig ist, wird über das Regelventil 56 nur ein Bruchteil der stark abgekühlten Sole in eine Fluidleitung 62 abzweigt und dem Wärme­ übertrager 60 zugeführt. Um aber im Wärmeübertrager 60 einen relativ ho­ hen Wärmeträgermediumdurchsatz erhalten zu können, damit in dem Wär­ meübertrager 60 kein hoher Temperaturgradient vorliegt, ist eine Umwälz­ pumpe 64 vorgesehen, mit der das Wärmeträgermedium mit einer hohen Umwälzgeschwindigkeit durch den Wärmeübertrager 60 hindurch gepumpt wird. Da aber jedoch durch das Regelventil 56 nur ein kleiner Fluß kalter Sole von dem Sekundärkreislauf 52 abgezweigt und über die Fluidleitung 66 wieder in den Sekundärkreislauf 52 zugeführt wird, ist eine Bypassleitung 68 vorgesehen, die von der Fluidleitung 66 abzweigt und über das erfindungs­ gemäße Verbindungsstück 10 mit der Fluidleitung 62 verbunden ist. Dann kann, ohne daß für das Verbindungsstück 10 mit seinem Ventil eine Rege­ lung vorgesehen sein muß, über das Regelventil 56 eine beliebig kleine oder auch große Menge der abgekühlten Sole dem Wärmeübertrager 60 zugeführt werden, und gleichzeitig ein hoher Fluiddurchsatz mittels der Um­ wälzpumpe 64 durch den Wärmeübertrager und durch die Fluidleitungen 62 und 66 sowie durch die Bypassleitung 68 aufrechterhalten werden. Dabei ist durch das erfindungsgemäße Verbindungsstück 10 sichergestellt, daß Sole nicht von einem der Einlässe 12 bzw. 14 zu dem anderen Einlass 14 bzw. 12 überströmen kann.

Claims (8)

1. Drei-Wege-Verbindungsstück, insbesondere für ein Fluid in einem Wärmeträgermediumkreislauf eines Kraftfahrzeugs, mit zwei Einläs­ sen (12 und 14) und einem Auslaß (16), mit einer zwischen den be­ nachbarten Einlässen (12 und 14) angeordneten Rückschlagklappe (22), die in ihrer einen Endstellung den einen Einlaß (12 oder 14) und in ihrer anderen Endstellung den anderen Einlaß (14 oder 12) verschließt.

2. Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen eine T-Form aufweist.

3. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Ventilkammer (18) vorgesehen ist, in die die beiden Einlässe (12 und 14) und der Auslaß (16) münden und die Rück­ schlagklappe (22) in der Ventilkammer (18) schwenkbar angeordnet ist.

4. Verbindungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rückschlagklappe (22) über ein Filmscharnier (24) mit einer Befestigungsleiste (26) verbunden ist und die Befestigungsleiste (26) formschlüssig in eine Aufnahme (28) in ei­ ne Ventilkammerwand (30) einsteckbar ist.

5. Verbindungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (18) einen Kammer­ deckel (32) aufweist, mit der die Ventilkammer (18) dicht verschließ­ bar ist.

6. Verbindungsstück nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerdeckel (32) zusammen mit der Rückschlagklappe (22) einstückig ausgebildet ist und im Zweikomponenten- Spritzgußverfahren hergestellt ist, wobei der Kammerdeckel (32) und die Befestigungsleiste (26) aus einem Hartkunststoff, z. B. Polypropy­ len, und die Rückschlagklappe (22) mit ihrem Filmscharnier (24) aus einem thermoplastischen Elastomer gespritzt sind.

7. Verbindungsstück nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kammerdeckel (32) eine Dichtung (36) aufweist, die ein­ stückig mit dem Kammerdeckel (32) und der Rückschlagklappe (22) gespritzt ist.

8. Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kammerdeckel (32) über Clipse (34) mit der Ventilkammer (18) verbindbar ist.