DE3430785A1

DE3430785A1 - Ventil zum waehlen des stroemungswegs eines fluids fuer verschiedene betriebszustaende

Info

Publication number: DE3430785A1
Application number: DE19843430785
Authority: DE
Inventors: Sangman Kokomo Ind. Hahn
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1984-08-17
Publication date: 1985-03-28
Also published as: CA1212885A; JPS6122193B2; US4509553A; JPS6073177A

Description

Zur Steuerung von fluidbetätigten Einrichtungen, beispielsweise Vakuummotoren in Klima- und Heizungsanlagen von Fahrzeugen, Drehschieberventile oder durch Druckknöpfe betätigte Magnetventile zu verwenden, um wahlweise die verschiedenen Vakuummotoren mit einer Fluidquelle oder der Aussenluft zu verbinden. Derartige Ventile arbeiten zwar zuverlässig, haben aber den Nachteil ,dass sie selbst .und ihre Steuerorgane komplex sind und viel Raum benötigen Ausserdem haben sie eine nur geringe Anpassungsfähigkeit an unterschiedlich zu steuernde Betriebszustände.

Als Beispiel für bekannte Bauarten sei auf die US-PatentsChrift 2 914 629 verwiesen. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,durch einen Modulaufbau des Ventils zu einem gedrängten Aufbau zu kommen, wobei Umformungen von linearer in drehende Bewegungen vermieden sind, ferner eine geringe Bedienungskraft erforderlich ist und ausserdem eine erhöhte 'Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Betriebszustände erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnugsteil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemässe Bauart zeftigt den weiteren Vorteil, dass die herstellung einfach und daher billig ist.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeiepiel der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ventils nach der Erfindung,

Pig. 2 einen Schnitt nach'der Linie 2-2 in Fig. _, 1 in grösserem Maßstäbe,

Tig, 3 einen ^_chnitt nach der Linie 3-3 in Pig.2 Pig. 4 eine perspektivische Darstellung der

Einzelteile des Ventils vor dem Zusammenbau,

■ Pig. 5· eine schematische Darstellung der Statorplatte mit den zugeordneten Wahlplatten, sämtlich in der Ausschaltstellung, Pig. 6, eine der Pig.5 ähnliche Darstellung, jedoch mit der Wahlplatte für Enteisen in der Einschaltstellung.

Die dargestellte Bauform ist zu bevorzugen und kann am Armaturenbrett eines Fahrzeugs .untergebracht werden, um die Steuerung einer Heiz-, "Lüftungs- und Klimaanlage des Fahrzeugs zu steujrn. Es steuert hierbei die Verbindung zwischen einer Vakuumquelle 1 und vakuumbetätigten Motoren 2, 3, 4 und 5, die den verschiedenen*Einrichtungen der Anlage zugeordnet sind. Das Ventil hat· ein Kunststoffgehäuse 10, eine metallische Rückstellfeder 12, mehjere Wahlplatten 14 aus Gummi mit zugeordneter Tragplatte 16 au.s Gummi, einer Staforplatte 18 aus Kunststoff, eine Dich-

tungsplatte 20 aus Gummi und eine quaeterförmige Grundplatte 22.

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Das Gehäuse 10 hat die Form eines C-förmigen Napfes, dessen Seitenwände nach unten offene Schlitze haben. Die unteren Ränder zwischen den Schlitzen bilden nach innen gerichtete Rippen 26, die federnd Über den Rand der Grundplatte schnappen, um beide Teile zu verbinden. Die Seitenwände des Gehäuses 10 bilden zwischen den Schill zen Federarme 28. Zwischen der oberen Wand 50 des Gehäuses 10 und der oberen Fläche 33 der Grundplatte 22 sind die Tragplatte 16 und die zugeordneten Wahlplatten 14, die Statorplatte 18 und die Dichtungsplatte 20 angeordnet.

Die Rückstellfeder. 12 besteht aus gestanztem Metallblech und hat'mehrere Federfinger 32 --.*::, die eine Rippe 34 an der Oberseite¹-der Tragplatten 16 berühren. Ferner sind weitere Federfinger 36 gebildet, die gegen da innere Ende 38 der Tragplatten anliegen. Die F_ederfinger 32 stützen sich als Blattfeder an der oberen Wand 30 des Gehäuses ab und drücken das im Gehäuse liegende Paket von Platten in Anlage gegeneinander und gegen die Grundplatte 26. Die Federfinger 36 stützen sich gegen die Seitenwand

39 des Gehäuses 10 ab and halten die Tragplatten 16 normalerweise in Anlage gegen die gegenüberliegende Seitenwar

40 des Gehäuses, wie dies in Fig. 2 voll ausgezeichnet dargestellt ist. Dies ist die Ausschaltstellung, aus der eine Bewegung nach links in die gestrichelt gezeichnete Einschaltstellung möglich ist, in-dem auf die durch dap

-7-

Gehäsue 10 nach aussen ragenden Enden 41 der Tragplatten 16 gedrückt wird. Beim Enden dieser Einrückkraft bewegt die Rückstellfeder die betätigte Tragplatte wieder in die AuEschaltstellung, in der sie gegen die Kante des zugeordneten Schlitzes 42 anliegt.

Das ^ventil des Ausführungsbeispiels 1st für sieben verschiedene Betriebszustände bestimmt. Es sind zu diesem Zweck sieben einzelne Wahlplatten 14 erforderlich; OFF ( alle Anlagen ausgeschaltet)',. MAX (Klimaanlage voll eingeschaltet), NORM (Klimaanlage normal eingeschaltet), B/L (Zweipegelbetrieb), VENT (lüftung), HTR (Heizung), DEF (Enteisen).

Um diese verschiedenen Betriebszustände zu erreichen muss die Vakuumquelle T oder für die Lüftung die Aussenlaft wahlweise mit einem oder mehreren vakuumbetätigten Motoren 2, 3, 4 und 5 verbunden werden. Die Grundplatte 22 weist fünf unter sich gleiche Nuten 54 auf, die in Längsrichtung verlaufen (a.Fig.4), deren offene Seite durch die Dichtungsplatte-.20 verschlossen ist so dass sich fünf gerade zueinander·parallele Kanäle 56, 58j 60_r 62 und 64 bilden (Fig.2) die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Ventils erstrecken.Der-Kanal dient als Zufuhrkanal für das Fluid und ist über einen nach unten gerichteten Nippel 66 mit der Vakuumquelle 1 verbunden, die anderen Kanäle 58, 60, 62 und 64 sind Verbindungekanäle, die über Nippel 68, 70, 72 und 74 mit

vakuumbetätigten Motoren, 2·, 3_f 4 und 5 verbunden sind. Die rechteckige ,Statorplatte 18 weist siebe'n unjiinander gleiche Gruppen 75 von fünf Löchern 76, 78, 80, 82 und auf, die längs der Statorplatte 18 mit Abstand voneinander angeordnet sind. Das Loch 76 jeder Gruppe ist zum Zufuhrkanal 56 offen, das Loch 78 jeder Gruppe hat Verbindung zum Kanal "58, das Loch 80 jeder Gruppe ist zum Kanal 60 offen, das Loch 82 jeder Bruppe mündet in den Kanal 62. Das Loch 85 jeder Gruppe hat V-erbindung mit dem Kanal Die Dichtungsplatte 20 dichtet die Verbindungen zwischen den einzelnen Gruppen ab, wozu Dichtungsrippen 88 am· Rand und 86 zwischen den Rändern vorgesehen sind. Zur Herstellung der Verbindung zu den Kanälen sind öffnungen 90 in der Dichtungsplatte 20 vorhanden. Die einzelnen Wahlplatte:i 14 sind längs Rippen 92 geführt, die sich quer über die obere Fläche 93 der Statorplatte 18 zwischen den Gruppen 75 erstrecken. Jede Wahlplatte 14 ist an ihrer Unterseite mit einem besonderen Verbindungsnetz versehen, das mit den Löchern der Statorplatte 18-zusammenarbeitend die jeweils notwendige V_erbindung herstellt.

Für das Ausführungsbeispiel sind für die einzelnen Betriebszustände die folgenden Verbindungen erforderlich:

Betriebszustand Verbindung des zur Aussenluft

Lochs mit zu entlastende

Loch 76 Löcher

—9—

— g —

OFF 80,85 -· 78,82

MAX * 78,80_Λ82, 85

NORM ■ 80,82 - 78,85

B/L 80 78,82,85

VENT 80,82 78,85

MTR - 80,85 78,82

DEF 85 78,80,82

Um diese Verbindungen zu erhalten, weisen die einzelnen Wahlplatten 14 unterschiedliche Muste iher Verbindungswege 101 bis 107 auf, um in der Einschaltstellung in der angepenen Wei,se· die Verbindungen herzustel len. So sind beispielsweise .die Muster für NORM und VBNT | oder OFF und HTR im ^Beipi«l gleich, während entsprechende

i elektrische Schaltungen verschieden' sein müssten.

Die Wahlplatten 14 ermöglichen auch

die Belüftung, ohne zusätzliche Masenahmen an der Staprplatte 18 oder der Grundplatte 26. Die Belüftung ist durch das Spiel zwischen nicht abgedichteten Teilen gegeben.

Die Schlitze 108 sind für das Werkzeug zum Bilden der Rippen 26 nötig. Durch eine abgewandlte Ausbildung des Gehäuses können diese fortfallen und es wird ein dichteres Gehäuse geschaffen.

Als Beispiel sei noch auf Fig.6 verwiesen, in der allein die Wahlplatte 14 für DEF in der

Einschaltstellung ist. Die Löcher aller anderen Gruppen

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'Γ

sind verschlossen, Von der Gruppe DEF ist nur das Loch 85 zum vakuumbetätigten Motor 5 über das Loch,76 an die Vakuumquelle 1 angeschlossen, während die übrigen Löcher von dieser getrennt sind und statt dessen Verbindung mit der Aussenluft haben, so dass also die vakuumbetätigten Motoren 2., 3 und 4 entlüftet sind.

Zur Herstellung einer gewünschten

Einstellung ist nur ein kurzer Stellweg von beispielsweise nur 3 mm der jeweiligen Tragplatte nötig. -Das Ventil kann auch zusätzlich z.u druckknopfbetätigten elektrischen Steueranlagen ohne Schwierigkeit eingegliedert werden.

Anstelle von vakuumbetätigten Einrich-

tungen können auch solche mit einem Druckfluidum arbeitend in gleicher Weise eingesetzt werden · . ,

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Leerseite

Claims

Patentanwalt ..' "- -" ^: ·"--* . _--.:.:_

Dip!.-!ng. K. Walther ^:--^: .:. : ^{: :}

^Bollvarftlie· ⁹ 109 495 Ή30785

CiX DERUN19

17.August 1984 W-w- 3540

General Motors Corporation, Detroit, Michigan, V.St.A.

Ventil zum Wähler des Strömungswegs eines Fluids für verschiedene -Betriebszustände

Patentansprüche:

1·. Ventil zum Wählen des Strömungswegs eines Fluids für·verschiedene ^etriebszustände, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a)In Längsrichtung nebeneinander angeordnete Kanär.e dienen als Zufuhrkanal (56) für das Fluid und als Verbindungskanäle (58,60,62,64) zu für die verscftipenen BetriebszuständeTFluidmotoren (2 bis 5); .

b) in Längsrichtung der Kanäle sind mehrere unter sich gleiche Gruppen (75) von Löchern (76, 78, 80,' 82, 85) in Abstand voneinander angeordnet, wobei die Zahl der Gruppen der Zahl der gewünschten Betriebszustände entspricht, und getrennt voneinander mit den Kanälen verbunden, um wahlweise die'Verbindung des Zufuhrkanals oder der Aussenluft mit den ^erbindungskanälen herzuste! len;

c) ^eder Gruppe (75) von Löchern ist eine eigene Wahlplatte (14) zugeordnet, die zwischen einer ersten alle Löcher sperrenden Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der die Löcher den Zufuhrkanal oder die Aussenluft mit mindestens einem der Verbindungskanäle

verbinden;

d) jede Wahlplatte (14) enthält unterschiedliche Verbindungswege zum Verbinden der Löcher zum Bilden der für den zugeordneten Betriebszustand erforderlichen Verbindung zu den ^verbindungskanälen.

2» Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die nebeneinander liegenden Kanäle (56,58,60,62,64) aus zueinander parallelen Nuten (54) in einer Grundplatte (22) bestehen, deren offene Längsseite durch eine Dichtungsplatte (20) verschlossen sind, dass die Gruppen (75) von Löchern in einer Statorplatte (18) gebildet sind', dass die den Gruppen von Löchern zugeordneten Wahlplatten (14) in Tragplatten (16) gehalten und wahlweise zwischen ihren beiden Stellungen senkrecht zur Längsrichtung der Kanäle bewegbar sind, und dass mit der Grundplatte ein Gehäuse (10) verbunden ist, dass die Dichtungsplatte (20), die Statorplatte und die TragplaÜen umschliesst.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass eine im Gehäuse.10 abgestützte· Feder (12) mit Feder* fingern (32) die einzelnen Wahlscheiben (14) gegen die Statorplatte (18) in Anlage hält, und mit anderen Federfingern (36) gegen die zu ihrer Bewegungsrichtung senkrech te Seitenfläche der Tragplat^en (14) drückt,um diese in ihren ersten Stellung zu halten, aus der sie wahlweise über das aus dem Gehäuse ragende Ende (41) in die zweite

Stellung bwegbar sind.