DE2548644C2 - Druckregelventil - Google Patents

Description

dung Faltenbalg-Gehäuse ist abgedichtet Das Innere

45 des Faltenbalges steht mit der Atmosphäre in Verbindung, so daß die Kontrolle der Öffnungsbewegung des

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckregelventil Absperrgliedes nur durch den Faltwiderstand des FaI-der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art tenbalges und dem auslaßseitigen Druck kontrolliert Ein derartiges Druckregelventil ist aus der US-PS wird. Das bekannte Druckregelventil ist somit nur für 99 697 bekannt Bei diesem Druckregelventil ist die 59 kleinere und vor allen Dingen relativ konstante Drücke Druckdose an der Einlaßseite des Absperrgliedes ange- brauchbar. Bei sehr stark bzw. kurzzeitig schwankenden ordnet und ein Bypass vorgesehen. Die Druckdose be- Drücken würde das bekannte Ventil jedoch bald versaeinflußt sowohl das öffnen und Schließen des Absperr- gen, da der Faltenbalg durch die starke Wechselbeangliedes als auch das Öffnen und Schließen der Bypasslei- spruchung sehr schnell undicht werden würde, tung. Das Absperrglied ist als Nadelventil mit einem 55 Aus der GB-PS 9 46 150 ist ein Druckregelventil be-Sitzkegel ausgebildet, dessen Schaft in geschlossenem kannt, bei dem die Öffnungsbewegung des Absperrglie-Zustand an die Druckdose stößt Mit der Druckdose fest des durch einen dem einlaßseitigen Druck entgegenwirverbunden ist eine Hülse, in der der Schaft des Nadel- kenden, auf das Absperrglied aufgebrachten, zweiten ventils geführt ist An der Innenwand der Hülse sind vier Druck kontrolliert wird. Bei diesem Ventil sollte die Blattfedern angeordnet, die mit dem Schaft des Nadel- 60 Wirkung des auslaßseitigen Druckes auf das Absperrventils in Reibungseingriff stehen. Dem Kopf des Nadel- glied eliminiert werden. Es sind jedoch keinerlei Yorventils ist weiterhin ein Anschlag zugeordnet, der die kehrungen getroffen worden, um plötzliche bzw. schnell ΪΆ Öffnungsbewegung des Absperrgliedes begrenzt. Das wechselnde Druckschwankungen aufzufangen. Das i| Ventil arbeitet wie folgt: Ventil öffnet sich sofort, wenn der Druck an der Einlaßiis Die Druckdose wird zunächst mit einem bestimmten, 65 seite den Kontrolldruck übersteigt und schwingt gleich- ^?V·' durch die Vorspannung einer Druckfeder regulierbaren zeitig mit der Frequenz der Druckschwankungen, wenn •| Druck beaufschlagt, bei dem sich das Ventil öffnen soll. der einlaßseitige Druck um den Zusatzdruck pendelt. ν Der einlaßseitige Druck wirkt direkt auf die Druckdose Die US-PS 19 25 301 beschreibt ein Ventil, das beson-

ders sensibel auf Änderungen reagieren soll, wobei der Druck an der Einlaßseite zum Regeln der Ventilposition benutzt wird. Zu diesem Zweck ist das Innere eines mit dem Absperrglied verbundenen und am Gehäuse abgestützten Faltenbalges als Druckkammer ausgebildet, die über eine Sickerpassage mit der Einlaßseite verbunden ist- Die Druckkammer innerhalb des Faltenbalges beaufschlagt ein von außen vorspannbares Pilotventil, das eine zusätzliche Verbindung zur Auslaßseite je nach den im Verhältnis zar Vorbelastung des Pilotventils auftretenden Druckdifferenzen aufweist. Eine Dämfpungseinrichtung, die die Bewegung des Absperrgliedes beim Auftreten eines kurzzeitig erhöhten Druckes dämpft, ist auch dieser Entgegenhaltung nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Druckregelventil derart auszugestalten, daß geringe Druckschwankungen aufgefangen werden, so daß auch bei schwankendem Druck ein sicherer Langzeitbetrieb möglich ist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Dämpfungseinrichiung wird sichergestellt, daß sieh das Absperrglied aus einer Ruhestellung ersi dann bewegt, wenn der einwirkende Druck die von der Belastungseinrichtung aufgebrachte Kraft um ein bestimmtes Maß (sogenannte »Losbrechkraft«) übersteigt. Die weitere Bewegung wird jedoch dann nicht mehr behindert. Das erfindungsgemäße Druckregelventil wird besonders vorteilhaft in Fahrzeug-Klimaanlagen zum Steuern des Druckes und damit der Temperatur des Verdampfers verwendet, um das Gefrieren von kondensierter Feuchtigkeit auf dem Verdampfer und damit das Blockieren der Luftströmung zu verhindern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeug-Klimaanlage mit einem Druckregelventil gemäß einem Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 eine Längsschnittansicht des in einem Gehäuse untergebrachten Druckregelventils,

F i g. 3 eine Schrägansicht einer Feder zum Dämpfen der Empfindlichkeit des Ventils auf Druckschwankungen durch statische Reibung,

F i g. 4 eine auslaßseitige Ansicht des Ventils und

F i g. 5 eine Teil-Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Dämpfungseinrichtung.

Die in F i g. 1 gezeigte Fahrzeug-Klimaanlage hat einen Kompressor 10 für die Zufuhr von heißem, komprimiertem Kälteträger zu einem Verflüssiger 12, in welchem er gekühlt und verflüssigt wird. Der Kälteträger strömt dann über eine Zwischenbehälter und Trockner 14 unter Steuerung durch ein thermostatisches Expansionsventil 18 zum Verdampfer 16. Ein am Auslaß des Verdampfers 16 angeordneter Temperaturfühler 20 Ut über ein Kapillarrohr 22 mit dem Expansionsventil 18 verbunden. Bei übermäßig starker thermischer Belastung vermag das thermostatische Expansionsventil 18 den Druck und die damit zusammenhängende Temperatur des Verdampfers nicht ausreichend zu steuern, um ein Vereisen des Verdampfers zu verhindern. Aus diesem Grunde ist in der Rückführleitung vom Verdampfer zum Kompressor, beispielsweise im Kompressorgehäuse, ein Verdampferdruck-Regelventil 24 angeordnet.

Das Regelventil "iA hat ein Gehäuse 26 mit einer inneren Stufe 28, welche einen Sitz für einen Käfig 30 bildet. Der Käfig 30 hat einen kreisförmigen Boden 32. welcher einen Sitz für einen Ventilteller 34 bildet und von einem Durchlaß durchsetzt ist. Den Durchlaß überspannende Stege 36 tragen eine Führungsbuchse 38. Die Buchse 38 ist im mittleren Teil des Bodens 32 verstemmt oder sonstwie befestigt und hält eine Dämpfungsfeder 40 fest. Die einander gegenüberliegenden Streben des Käfigs 30 sind an einem etwa kreuzförmigen Deckel 42 angefalzt oder sonstwie befestigt Zwei einander gegenüberliegende Arme 44 des Deckels 42 stützen sich an einem in das Gehäuse 26 geschraubten Ring 45 ab und belasten den Käfig 30 in feste Anlage an der Stufe 28 im Gehäuse 26.

Eine gasgefüllte Druckdose 46 für die Betätigung des Ventils ist mit einem mit dem Deckel 42 des Käfigs verstemmten Deckel 48 verlötet Der Deckel 48 ist von einem Füllröhrchen 50 durchsetzt, welches nach dem Füllen der Druckdose abgeklemmt und in der dargestellten Weise umgebogen wird. An ihrem dem Deckel 48 gegenüberliegenden Ende ist die Druckdose 46 mit dem Ventilteller 34 verlötet Die wirksame Oberfläche der Druckdose ist im wesentlichen /f.^lch dem Durchlaßquerschnitt des Ventils. In einer Klimaanlage, in welcher das Druckregelventil 24 von einem gasförmigen Kälteträger durchströmt wird, ist die Wirkungsweise des Ventils daher nicht vom auslaßseitigen Druck beeinflußt.

Der Ventilteller 34 hat einen Schaft 51, auf welchen eine selbstschmierende Kunststoffbuchse 52 so aufgeschoben ist, daß sie sich mit einem Ende am Ventilteller abstützt Innerhalb eines erweiterten Kopfteils 56 der Buchse 52 ist eine Mutter 54 zum Befestigen der Buchse auf den Schaft 51 geschraubt Die Schenkel 58 der Dämpfungsfeder 40 befinden sich in Anlage am Kopfteil 56 und haben eine solche Vorspannung, daß sie eine genügend starke siatische Reibung erzeugen, um das Ansprechen auf vom Kompressor ausgehende Druckschwankungen zu dämpfen. Da die Dämpfungsfeder an einander gegenüberliegenden Seiten der Buchse angreift, ist deren Belastung ausgeglichen, so dsß der Schaft sich nicht in der Buchse verkantet. Sobald der Ventilteller sich zu bewegen beginnt, verringert sich die Reioung. Die Bewegungen des Ventiltellers sind durch den die Buchse durchsetzenden Schaft geführt

Die Gasfüllung der Druckdose hält das Ventil ge-

schlossen. Übersteigt der den Ventilteller beaufschlagende Druck die von der Gasfüllung ausgeübte Kraft, dann beginnt das Ventil zu öffnen. Bei größter Öffnung des Ventils setzt eine Stufe 59 der Kunststoffbuchse auf der Führungsbuchse 38 auf. Ohne die von der Feder 40 auf die Buchse ausgeübte Dämpfung würde die Druckdose auf pulsierende Druckschwankungen ansprechen, so daß das Ventil in relativ kurzer Zeit versagen würde. Bei Undichtigkeit der Druckdose strömt deren Gasfüllung p-tjs, so daß das Ventil dann dauernd geöffnet bleibt.

Dadurch ist der Zustrom zum Kompressor gesichert und eine weitere Beschädigung der Anlage vermieden. Ein Durchtritt von geringen Mengen des Kälteträgers bei geschlossenem Ventil oder zwischen dem Boden 32 und der Stufe 28 hindurch ist insofern zulässig, als dadurch der Kompressor geschmiert und gekühlt wird.

In der Ausführung nach Fig.5 ist der Käfig 60 an einem Deckel 98 befestigt, welcher einen ringförmigen Durchlaß 100 hat und eine ins Innere des Gehäuses ragende Dämpfungsfeder 102 trägt. Die Feder 102 greift an einer Buchse 104 an, welche mittels einer Schraube 108 am Deckel 106 dei Druckdose befestigt ist. Ein ringförmiges Absperrglied 110 ist über Stege 112 mit dem Deckel 106 verbunden. Bei geöffnetem Ventil verläuft

die Strömung innen und außen um das ringförmige Absperrglied 110 herum, so daß sich bei gleichem Hub des Ventils eine stärkere Durchströmung ergibt. Dabei bleibt die vom auslaßseitigen Druck beaufschlagte Fläche des Ventils die gleiche.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

1 2 und ist bestrebt, die Druckdose nach oben zu drücken. Patentansprüche: Obersteigt nun der einlaßseitige Druck den Kontrolldruck der Druckdose, so bewegt sich die Druckdose

1. Druckregelventil mit einem einen Einlaß und unter Mitnahme der Hülse nach oben. Die Reibungseinen Auslaß aufweisenden Gehäuse, einem zwi- 5 kraft der Federn am Schaft des Nadelventils muß nun so sehen dem Einlaß und dem Auslaß im Gehäuse ange- groß sein, daß der Schaft in seiner Anlageposition an der ordneten Ventilsitz, einem dem Ventilsitz zugeord- Druckdose mitgenommen wird. Dadurch bewegt sich neten, an seiner Oberfläche vom Einlaßdruck beauf- das Absperrglied vom Ventilsitz weg und das Ventil schlagten und zum Steuern der Durchströmung mit öffnet sich. Wenn nun der einlaßseitige Druck so groß dem Ventilsitz zusammenwirkenden Absperrglied io wird, daß das Absperrglied an dem Anschlag anstößt und einer Druckdose mit einer im Inneren wirksa- wird die Aufwärtsbewegung des Nadelventils gestoppt, men Belastungseinrichtung zum Festhalten des Ab- wobei jedoch die Aufwärtsbewegung der Hülse nicht Sperrgliedes auf dem Ventilsitz mit einer vom Ein- beeinflußt wird. Die Hülse kann sich somit soweit nach laßdruck zu überwindenden Kraft, die mit einem En- oben bewegen, bis die Einlaßseite auch mit dem Bypass de relativ zum Ventilsitz starr befestigt und am an- is verbunden ist Sinkt nun der einlaßseitige Druck wieder, deren Ende mit dem Absperrglied verbunden ist, so bewegt sich die Druckdose nach unten. Dadurch wird dadurch gekennzeichnet, daß eine am Ab- zunächst der Auslaß und fast gleichzeitig der Bypass sperrglied (34,110) angreifende Dämpfungseinrich- geschlossen. Bei genügend großem Druckabfall bewegt tung (40,56,102,104) zum Dämpfen der Bewegun- sich sodann die Druckdose noch weiter nach unten, bis gen des Absperrgliedes (34,110) vorgesehen ist, wo- 20 der Schaft des Nadelventils wieder an der Druckdose bei die Dänspfungseinrichtung (40,56,102,104) dem anstößt und der Auslaß mit dem Kontrolldruck der Beginn der Bewegung aus dem Stillstand des Ab- Druckdose verschlossen ist

Sperrgliedes (34,110) einen höheren Widerstand ent- Um eine solche Wirkung zu erzielen, ist es jedoch

gegensetzt als der kontinuierlichen Bewegung. unbedingt erforderlich, daß der Reibungseingriff der

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 Federn am Schaft aufrechterhalten wird, und zwar sokennzeichnet, daß eine Führungseinrichtung (38,51, lange, bis das Absperrglied am Anschlag anstößt Ande-104,108) zum Führen der Bewegungen des Absperr- renfalls wäre ein Öffnen des Absperrgliedes nicht möggliedes (34,110) vorgesehen ist, und daß die Dämp- lieh. Eine Dämpfungswirkung kann durch die Federn fungseinrichtung (40,56,102,104) mit der Führungs- und ihren Reibungseingriff mit dem Schaft des Nadeleinrichtung (38,51,104,108) zusammenwirkt 30 ventils keinesfalls erreicht werden. Treten an der Ein-

3. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch ge- laßseite Druckschwankungen auf, so wird sich das Abkennzeichnei, daß die Führungseinrichtung eine mit- sperrglied vielmehr mit der Frequenz der Drucktig im Durchlaß des iientils ^festigte Buchse (38, Schwankungen bewegen.

104) und einen vom Absperrglied (34,110) durch den Die US-PS 28 99 975 beschreibt ein Druckregelventil,

Durchlaß ragenden Schaft (51, *08) umfaßt, und daß 35 das zum Vergleichmäßigen relativ geringer Drücke in

die Dämfungseinrichtung eine am Schaft (51, 108) einem Brennstoff-Zufuhrsystem verwendet wird. Das

angreifende Feder (40, iO2) aufweist Absperrglied ist in Form einer konkavgewölbten Schei-

4. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch ge- be ausgebildet, deren äußerster Rand eine im wesentlikennzeichnet daß der Schaft (51) von einer selbst chen linienartige Dichtfläche bildet, die in geschlosseschmierenden Buchse (52) umgeben ist, und daß die 40 nem Zustand auf dem Ventilsitz abfliegt An der der Feder (40) an einander gegenüberliegenden Seiten Dichtfläche gegenüberliegenden Seite des scheibenförder Buchse (52) angreifende Schenkel (58) aufweist. migen Absperrgliedes ist ein Faltenbalg befestigt, dessen andere Seite sich am Gehäuse abstützt Die Verbin-