DE3203711A1 - Klappenventil fuer rohrleitungen, insbesondere fuer heizungs- und/oder belueftungsduesen in kraftfahrzeugen, und verfahren zur herstellung eines solchen klappenventils - Google Patents

Klappenventil fuer rohrleitungen, insbesondere fuer heizungs- und/oder belueftungsduesen in kraftfahrzeugen, und verfahren zur herstellung eines solchen klappenventils

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Klappenventil für Rohrlei-
  • tungen, insbesondere für Heizungs- und/oder Belüftungsdüsen in Kraftfahrzeugen, mit einer um eine quer zur Rohrleitungslängsachse gerichtete Achse schwenkbaren Klappe, deren Oberfläche etwa dem Innenquerschnitt der Rohrleitung entspricht.
  • Bei bekannten Klappenventilen in Heizungs- oder Belüftungsdüsen von Kraftfahrzeugen ist die Ventilklappe als Einzelteil achssymmetrisch mit Bezug auf die Längsmittelachse der Düse innerhalb dieser gelagert. Nachteile dieser Konstruktion sind ein erheblicher Material- und Montageaufwand, wobei berücksichtigt werden muß, daß pro Fahrzeug in der Regel insgesamt vier derartige Düsen zum Einbau gelangen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Konstruktion ist darin zu sehen, daß die Klappe auch in Offenstellung noch eine erhebliche Verengung des Düsenquerschnittes und damit eine unerwünschte Behinderung des Luftstromes bewirkt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Klappenventil der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, welches wenig Einzelteile benötigt, einen nur geringen Herstellungs- und Montageaufwand erfordert und - in Offenstellung - einen ungehinderten Durchfluß des Strömungsmediums gestattet.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe in überraschender Weise durch die Kombination folgender, teilweise an sich;bekannter Merkmale: a) Die aus Kunststoff bestehende Klappe ist einstückig an die aus demselben Material bestehende Rohrleitung angeformt.
  • b) Zur einstückigen Verbindung zwischen Klappe und Rohrleitung dient ein Filmscharnier, welches zugleich das Schwenkgelenk der Klappe bildet.
  • c) Die Klappe bildet in Offenlage einen Teil der Rohrleitungswandung.
  • Durch die DE-OS 27 44 453 ist es zwar an sich.bekannt, eine Luftverteilerklappe aus Kunststoff, die insgesamt dem oben geschilderten Stand der Technik entspricht, aus einem Grundkörper mit daran filmscharnierartig angeformten Einzelklappen auszubilden. Durch eine derartige Luftverteilerklappe lassen sich daher die obengenannten Nachteile in keiner Weise beseio tigen.
  • Die US-PS 3 814 124 zeigt des weiteren einKlappenventil, bei dem das Schwenkgelenk der Klappe durch ein Filmscharnier gebildet wird. Die Klappe greift über das Filmscharnier einstückig an einem Rahmenteil an. Rahmenteil und Klappe sind insgesamt als Separatbauteil in der Rohrleitung montiert. Auch diese bekannte Konstruktion vermag somit die der Erfindung gestellte Aufgabe nicht zu lösen.
  • Ein Herzklappenventil, das ähnlich wie das Klappenventil nach US-PS 3 814 124 konstruiert ist, zeigt die US-PS 3 816 416.
  • Das bekannte Herzklappenventil besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen K er, an dessen quadratischem Innenumfang vier künstliche Herzklappen durch Filmscharniere schwenkbar befestigt sind. Die Klappen lassen nach Art eines Rückschlagventils die Flüssigkeit nur in einer Richtung hindurch, wobei sie durch die Flüssigkeit selbst in öffnungsstellung bewegt werden. Eine Betätigung der Klappen von außen ist nicht möglich. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist darin zu sehen, daß dme Klappen auf grund ihrer großen Wandstärke auch in Offenstellung noch ein erhebliches Hindernis für die durchströmende Flüssigkeit bIlden. Andererseits sperrt das bekannte Ventil in Schließste?lung nicht vollständig ab, sondern läßt einen kreuzförmigen Durchtrittsquerschnitt frei. Das bekannte Herzklappenventil ist daher als Klappenventil für allgemeine technische Zwecke, wie sie durch die vorliegende Erfindung ange- strebt werden, nicht geeignet.
  • Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination wird dagegen bei einem Klappenventil der eingangs bezeichneten Art die gestellte Aufgabe optimal gelöst: Das erfindungsgemäße, aus einheitlichem Kunststoffmaterial bestehende Klappenventil ist einfach und materialsparend, z. B. durch Spritzen, herstellbar.
  • Montageaufwand und -kosten -entfallen aufgrund der Einteiligkeit von Klappe und Rohrleitung fast völlig. Die Klappe sperrt im geschlossenen Zustand gut ab und bildet in öffnungsstellung keinerlei Anströmhindernis für das Strömungsmedium.
  • Zweckmäßigerweise besteht die Klappe aus einem Teil der Rohrleitungswandung, das im geschlossenen Zustand der Klappe funktionslos ist. Das bedeutet, daß für die Herstellung der Klappe der Rohrleitungsbereich.in Frage kommt, der sich - inStrömungsrichtung gesehen - unmittelbar an den Schließguerschnitt der Rohrleitung anschließt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Filmscharnìer, welches das Schwenkgelenk der Klappe bildet, an einer. Seite der Rohrleitungswandung angeordnet ist, derart, daß die Klappe durch eine Schwenkbewegung um 900 nach innen in ihre Schließstellung bewegbar ist.
  • Vorzugsweise weist die Rohrleitung einen rechteckigen oder im wesentlichen reckteckigen Querschnitt auf und die Klappe ist entsprechend rechteckig oder im wesentlichen reckteckig ausgebildet. Das Filmscharnier ist zweckmäßigerweise an einer Seite, insbesondere an dem oberen horizontalen Teil der Rohrleitungswandung angeordnet und erstreckt sich zwischen den beiden vertikalen Teilen der Rohrleitungswandung.
  • Die Erfindung wird des weiteren in einem besonders einfachen und vorteilhaften Verfahren zur Herstellung des erfindungs- gemäßen Klappenventils gesehen, wobei die erfindungsgemäßen Verfahrensmerkmale darin bestehen, daß in die Rohrleitungswandung, vorzugsweise in einem Arbeitsgang bei der Herstellung der Rohrleitung, z. B. durch-Spritzen, eine den Konturen der Klappe entsprechende umlaufende Nut eingearbeitet wird, derart, daß die Rohrleitungswandung an dieser Stelle eine wesentlich geringere Wandstärke aufweist, und daß die Rohrleitungswandung anschließend entlang der Nut, mit Ausnahme des für das Filmscharnier vorgesehenen Teilstücks der Nut, durchtrennt wird.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche durch die nachfolgende Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 eine Heizungs- und Belüftungsdüse für Kraftfahrzeuge, im Längsschnitt (Schnitt längs I-I in Fig. 3), Fig. 2 den Gegenstand von Fig. 1, in Draufsicht gesehen, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1, und Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer Heizungs- und Belüftungsdüse, in Leilweiser Schnittdarstellung entsprechend Fig. 1.
  • Es bezeichnet 10 eine Düse, wie sie mehrfach in einem Heizungs-und Belüftungssystem eines Kraftfahrzeuges zum Einsatz kommt.
  • Ein Vergleich der Fig. 1 bis 3 macht deutlich, daß die Düse 10 einen etwa quadratischen Querschnitt besitzt. Wie Fig. 1 zeigt, wird die Düse 10 in Pfeilrichtung 11 von frischer oder beheizter Luft durchströmt. Der Pfeil 11 kennzeichnet zugleich die Richtung, in der sich der Fahrgastraum des Fahrzeuges befindet. Die Luft wird durch eine Rohrleitung 12 zur Düse 10 geleitet. Zur Beförderung der Luft kann hierbei in bekannter Weise ein Gebläse (nicht gezeigt) dienen. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Düse 10 auf das Ende der Rohrleitung 12 aufgesteckt, derart, daß das Ende der Rohrleitung 12 eine Art Ventilsitz für ein Klappenventil zum Versperren der Düse 10 bildet.
  • Die Ventilklappe des Klappenventils, welche in Fig. 1 bis 3 in OffnungsstiElmgdargestellt ist, trägt das Bezugszeichen 13. Wie ein Vergleich von Fig. 2 und 3 erkennen läßt, entsprechen die Konturen der Ventilklappe 13 dem Querschnitt der Düse 10.
  • Düse 10 und Ventilklappe 13 bestehen aus demselben Material, vorzugsweise einem thermoplastischen Kunststoff, und sind einstückig, z. B. durch Spritzen, hergestellt. Der Zustand der Düse 10, einschließlich Ventilklappe 13, unmittelbar nach der einstückigen Herstellung entspricht der Darstellung nach Fig. 1 bis 3. Hierbei bildet die Ventilklappe 13 einen Teil der oberen horizontal gerichteten Düsenwandung 14. Die Teile 13 und 14 sind hierbei umlaufend durch dünnwandige Materialstege 15 bis 17 miteinander verbunden. Die Materialstege 15 bis 17 entstehen dadurch, daß in die Oberseite der Düsenwandung eine entsprechende umlaufende Nut 18 bis 21 eingearbeitet ist.
  • Durch die umlaufende Nut 18 bis 21 werden zugleich die Konturen der Ventilklappe 13 bestimmt.
  • Um die Ventilklappe 13 funktionsfähig zu machen, ist es lediglich erforderlich, die Materialstege 16, 17 in den Bereichen der Teilnuten 19, 20 und 21 zu durchtrennen. Der dritte Materialsteg 15 im Bereich der Teilnut 18 bleibt als Fi3:mscharnier bestehen und übernimmt anschließend die Funktion eines Schwenkgelenkes für die Ventilklappe 13. Die Ventilklappe 13 vermag nun aus ihrer in Fig. 1 bis 3 dargestellten öffnungsstellung, in der sie einen Teil der Düsenwandung bildet, in Pfeilrichtung 22 um 900 von oben nach unten in ihre Schließstellung zu schwenken, in der sie den Querschnitt der Düse 10 absperrt.
  • Die Schließstellung der Klappe 13 ist in Fig. 1 in strichpunktierten Linien angedeutet und mit 13' bezeichnet. Die Klappe 13 kommt hierbei mit dem stirnseitigen Ende der Rohrleitung 12 zur Anlage.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 weist die Rohrleitungsinnenwand der Düse 10a eine rillenförmige Hinterformung 22 auf, in die eine Dichtung 23 eingelegt ist. Die an den drei nicht das Filmscharnier 15 bildenden Rohrleitungswänden entlanglaufende und somit U-förmig ausgebildet Dichtung 23 kommt mit der Klappe 13 in deren Schließstelaung 13' - wie Fig. 4 zeigt - zur Anlage und bildet dabei gleichzeitig einen Anschlag für die Klappe 13 in ihrer Schließstellung.
  • Zur Betätigung der Klappe 13 ist, wie Fig. 1 bis 3 zeigen, an der Oberseite der Klappe 13 seitlich ein Auge 24 mit einer sich parallel zur Klappenoberfläche erstreckenden Langlochführung 25 einstückig angeformt. In die Langlochführung 25 greift das in Querrichtung zur Düsenlängsachse 26 abgebogene Ende 27 eines Betätigungshebels 28 ein. An der einen, dem Klappenauge 24 zugeordneten vertikalen Seitenwand 29 der Düse 10 ist ein zu dem Klappenauge 24 parallelgerichtetes, jedoch axial versetztes zweites Auge 30 angeformt, welches eine Lagerausnehmung 31 besitzt. Die Lagerausnehmung 31 bzw. das zweite Auge 30 ist von dem mehrfach -bgekrögft ausgebildeten Betätigungshebel 23 durchsetzt.
  • Um die Klappe 13 durch den Betätigungshebel 28 in ihre strichpunktiert angedeutete Schließstellung 13' zu bewegen, muß der Betätigungshebel 28 in Pfeilrichtung 32 (Fig. 1) bewegt werden.
  • Hierbei führt das Ende 27 des Betätigungshebels 28 eine in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie 33 angedeutete Viertelkreisbewegung aus. Da die Schwenkachse der Klappe 13 (das Filmscharnier 15) und die Gelenkachse des Betätigungshebels 28 (Lageraus3lehms g 31) nicht übereinstimmen, bewegt sich das Ende 27 des Betätigungshebels 28 bei der exwähnten Viertelkreisbewegung entlang der Langlochführung 25 von seiner in Fig. 1 gezeigten vorderen Endstellung bis an das hintere Ende der Tanglochführung 25. Bei der Betätigung der Klappe 13 in Offnungsrichtung laufen die beschriebenen Bewegungen bzw Vorgänge in umgekehrter Richtung bzw. Reihenfolge ab.
  • Leerseite

Claims (9)

  1. Klappenventil für Rohrleitungen, insbesondere für Beizungs- und/oder Belüftungsdüsen in Kraftfahrzeugen, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Klappenventils Ansprüche (¼ Klappenventil für Rohrleitungen, insbesondere für Heizungs- undAoder Belüftungsdüsen in Kraftfahrzeugen, mit einer um eine quer zur Rohrleitungslängsachse gerichtete Achse schwenkbaren Klappe, deren Oberfläche etwa dem Innenquerschnitt der Rohrleitung entspricht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Merkmale: a) Die aus Kunststoff bestehende Klappe (13) ist einstückig an die aus demselben Material bestehende Rohrleitung (10) angeformt.
    b) Zur einstückigen Verbindung zwischen Klappe (13) und Rohrleitung (10) dient ein Filmscharnier (15), welches zugleich das Schwenkgelenk der Klappe bildet.
    c) Die Klappe (13) bildet in Offenlage einen Teil der Rohrleitungswandung (14).
  2. 2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (13) aus einem Teil der Rohrleitungswandung (14) besteht, das in geschlossenem Zustand (13') der Klappe funktionslos ist.
  3. 3. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filmscharnier (15), welches das Schwenkgelenk der Klappe (13) bildet, an einer Seite (14) der Rohrleitungswandung angeordnet ist, derart, daß die Klappe durch eine Schwenkbewegung um 90" nach innen (Pfeil 22) in ihre Schließstellung (13') bewegbar ist.
  4. 4. Klappenventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (10) einen rechteckigen oder im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und die Klappe (13) entsprechend rechteckig oder im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und daß das Filmscharnier (15) an einer Seite, insbesondere an dem oberen horizontalen Teil (14) der Rohrleitungswandung angeordnet ist und sich zwischen den beiden vertikalen Teilen der Rohrleitungswandung erstreckt.
  5. 5. Klappenventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Klappe (13) seitlich ein Auge (24) mit einer sich parallel zur Klappenoberfläche erstreckenden Langlochführung (25) einstückig angeformt ist, in die das eine Ende (27) eines Betätigungshebels (28) eingreift.
  6. 6. Klappenventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Klappenauge (24) zugeordneten vertikalen Seitenwand (29) der Rohrleitung (10) ein zu dem Klappenauge (24) parallelgerichtetes, jedoch axial versetzte zweites Auge (30) angeformt ist, welches eine Lagerausnehmung (31) besitzt, die von dem mehrfach abgekröpft ausgebildeten Betätigungshebel (28) durchsetzt ist.
  7. 7. Klappenventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rohrleitungsinnenwano dung, mit Ausnahme der Seite, an der das Filmscharnier (15) ausgebildet ist, eine Dichtung (23) angeordnet ist, die mit der Klappe (13) in deren Schließstellung (13g) zur Anlage kommt und gleichzeitig als Anschlag für die Klappe in ihrer Schließstellung dient (Fig. 43.
  8. 8. Klappenventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (23) in eine rillenförmige Hinterformung (22) der Rohrleitungsinnenwand eingelegt ist.
  9. 9. Verfahren zur Herstellung eines Klappenventils nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei Rohrleitung und Klappe aus demselben Kunststoffmaterial bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrleitungswandung (14), vorzugsw6ise in einem Arbeitsgang bei der Herstellung der Rohrleitung (10), z. B. durch Spritzen, eine den Konturen der Klappe (13) entsprechende umlaufende Nut (18-21) eingearbeitet wird, derart, daß die Rohrleitungswandung an einer Stelle (1-5, 16, 17) eine wesentlich geringere tv»fiands ke aufweist, und daß die Rohrleitungswandung anschSleJBend entlang der Nut (18-21) mit Ausnahme des für das Filmsch<..rnier (15) vorgesehenen Teilstücks t13) der Nut, durchtrennt wird.
DE19823203711 1982-02-04 1982-02-04 Klappenventil für Rohrleitungen, insbesondere für Heizungs- und/oder Belüftungsdüsen in Kraftfahrzeugen Expired DE3203711C2 (de)

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