DE3601853C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse und einer darin gebildeten Durchtrittsöffnung für die Luft, die durch eine Ventilklappe abdeckbar ist. Derartige Entlüftungseinrichtungen werden insbesondere in Personenkraftfahrzeugen eingesetzt und dienen dem gezielten Austausch bzw. der Abfuhr und in Verbindung mit der Belüftung der Zufuhr neuer, unverbrauchter Luft.

Es ist die sogenannte C-Säulenentlüftung bekannt. Dabei befinden sich hinter den C-Säulen, etwa über der Hutablage, Löcher in der Karosserie, die von außen mehr oder weniger verdeckt angebracht sind. Diese Entlüftungslöcher sind oft ungünstig positioniert, d. h. an einer Stelle angebracht, bei der außen am Fahrzeug ein von der Geschwindigkeit abhängiger Unterdruck anliegt. In Verbindung mit der Belüftungseinrichtung, deren Lufteintrittsgeschwindigkeit ebenfalls von der Fahrzeuggeschwindigkeit stark abhängig ist, ergeben sich sehr unterschiedliche Luftdurchsätze. Bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise im Stadtverkehr, fließt vergleichsweise wenig Luft durch die Fahrgastzelle, während bei größerer Fahrzeuggeschwindigkeit, z. B. auf der Autobahn, der Luftdurchsatz und der Luftaustausch ein Vielfaches davon beträgt. Die Verweilzeit der Luft im Fahrgastraum ist dabei allerdings gering. Im einen wie im anderen Falle dauert es relativ lange, einen stark ausgekühlten Fahrzeuginnenraum zu erwärmen. Außerdem ergibt sich das Problem, die Größe der Löcher der C-Säulenentlüftung richtig zu dimensionieren. Auch hiervon wird die Verweilzeit der Luft in der Fahrgastzelle beeinflußt.

Es ist eine Entlüftungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt, die auf beiden Seiten seitlich am Kofferraum unterhalb der Stoßstangenschürze angeordnet wird. Die Entlüftungseinrichtung weist ein Gehäuse auf, in welchem eine Durchtrittsöffnung für die Luft ausgebildet ist. Eine um eine etwa horizontale Achse schwenkbare Ventilklappe schließt die Durchtrittsöffnung mehr oder weniger ab. Die Klappe ist auf der Außenseite der Durchtrittsöffnung angeordnet. Diese Klappen haben in erster Linie die Aufgabe, das Eindringen von Spritzwasser von außen nach innen zu verhindern. Diese Entlüftungseinrichtung bezieht den Kofferraum mit ein, so daß ein ruhigerer Durchfluß der Austauschluft durch die Fahrgastzelle eintritt. Die Entlüftungseinrichtung ist an einer Stelle des Kraftfahrzeuges angeordnet, an der - wenn überhaupt - nur geringer Unterdruck auftritt, und zwar auch bei großen Fahrzeuggeschwindigkeiten. Die Ventilklappe erreicht jedoch in den seltensten Fällen nur eine regelrechte Schließlage. Da die Ventilklappe gleichsam kraftfrei schwenkbar gelagert ist, ist die Einhaltung der Schließlage sehr unsicher und im übrigen stark abhängig von der Neigung des Fahrzeugs oder der Beschleunigung bei Kurvenfahrt.

Bei einer weiteren Entlüftungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art ist die Ventilklappe so schräg aufgehängt, daß sie unter Schwerkraftwirkung auf der Durchtrittsöffnung aufliegt. Auf diese Art und Weise soll die Schließstellung verbessert werden, die auch unabhängig oder weitgehend unabhängig von der Neigungslage des Fahrzeugs ist. Die Ventilklappe wirkt dabei nach Art eines Flatterventils.

Nachteilig ist bei allen bekannten Entlüftungseinrichtungen der eingangs beschriebenen Art, daß die Schließlage unzuverlässig erreicht wird und die Verweildauer der warmen Heizluft in der Fahrgastzelle häufig zu kurz ist, um den Fahrgastraum mit seinen Wänden und dem sonstigen Inhalt in möglichst kurzer Zeit aufzuheizen.

Aus dem DE-GM 80 14 353 ist ein Rücktrittventil insbesondere für Gasleitungen bekannt, die ein brennbares Gas unter Niederdruck in ein Verbrennungselement heranführen, in welchem das Brenngas mit Druckluft oder einem anderen Medium vermischt und verbrannt wird. Dieses Rücktrittsventil ist nach Art eines Rückschlagventils ausgebildet, wobei ein vergleichsweise großflächiger Ventilkörper, der federbelastet ist, mit einem entsprechenden, in die Gasleitung eingebauten Ventilsitz zusammenarbeitet. Der Ventilkörper ist durch die Kraft einer vorgespannten Feder belastet, die auf dem Ventilsitz auf der der Strömungsrichtung des Gases entgegengesetzten Seite angeordnet ist. Dieses bekannte Rücktrittsventil ist auch bei sehr niedrigem Gasdruck wirksam, wobei der Ventilkörper einen relativ großen Durchmesser besitzt. Die den Ventilkörper belastende Feder ist vergleichsweise schwach ausgebildet, damit auch ein geringer Gasdruck noch zu einem Öffnen des Ventils führt. Wird andererseits der Überdruck noch geringer, dann schließt das Ventil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß die Verweildauer der warmen Luft in der Fahrgastzelle beim Aufheizen derselben erhöht wird, damit Zeit genug besteht, die Fahrgastzelle samt ihrem Inhalt erforderlichenfalls schnell aufheizen zu können. Dabei soll auch der Druck in der Fahrgastzelle geringfügig angehoben werden, also in der Fahrgastzelle ein leichter Überdruck herrschen, damit ein Lufteintritt infolge Undichtigkeiten der Fahrgastzelle vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Mit dieser erfindungsgemäßen Verwendung eines an sich bekannten Rückschlagventils gemäß dem DE-GM 80 14 353 für die Entlüftung von Kraftfahrzeugen, also durch die Anwendung einer bekannten Ventilbauart auf einem anderen Fachgebiet, wird der leichte Überdruck in der Fahrgastzelle geringfügig angehoben, um die Verweilzeit der Luft zu erhöhen, durch undichte Stellen keine Kaltluft eindringen zu lassen und der in die Fahrgastzelle eingeführten warmen Luft die erforderliche Kontaktzeit und Verweilzeit für die schnelle Aufheizung des Innenraumes zu geben. Die Entlüftungseinrichtung ist in erster Linie dazu bestimmt, unterhalb der Stoßstangenschürze eines Personenkraftwagens eingesetzt zu werden, so daß also der Kofferraum in die Entlüftung und Aufheizung miteinbezogen wird. Damit ist gleichzeitig die Entlüftungseinrichtung an einer Stelle angeordnet, an welcher - wenn überhaupt - nur ein vergleichsweise geringer Unterdruck herrscht, so daß der Luftdurchsatz von der Fahrgeschwindigkeit vergleichsweise weniger abhängig ist. Die vorgespannte Feder des Rückschlagventils läßt sich auf verschiedene Art und Weise realisieren. Durch die Kraft dieser Feder bzw. dieser Federanordnung wird der geringfügige Überdruck festgelegt. Es hat sich erwiesen, daß die Entlüftungseinrichtung in einem Temperaturbereich von -40° bis + 80°C zuverlässig ihre Funktion erfüllt. Der Überdruck kann durch die Vorspannung der Feder festgelegt bzw. eingestellt werden. Das Rückschlagventil entwickelt natürlich auch die entsprechende Abdichtwirkung gegen Schmutzeindringen von außen. Die Schließlage wird zuverlässig erreicht und ist nicht mehr von Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen, z. B. bei Kurvenfahrt, abhängig.

Der Ventilkörper und das zugehörige, den Sitz des Rückschlagventils bildende Gehäuse kann runde oder ovale Form aufweisen, wobei die Feder zentral an dem Ventilkörper angreifend vorgesehen ist. Damit ist es möglich, sowohl das Gehäuse wie auch den Ventilkörper z. B. aus Elastomerwerkstoff zu fertigen und trotzdem eine zuverlässige Schließlage sicherzustellen. Durch die zentrale Anordnung der Feder wird einerseits der Durchtrittsquerschnitt möglichst wenig versperrt. Andererseits trägt diese Anordnung zur Erhöhung der Funktionssicherheit bei.

Das Gehäuse kann im Bereich der Durchtrittsöffnung mit sich etwa radial erstreckenden Stegen versehen sein, die in ein Lager für eine dem Ventilkörper verbundene Ventilkörperstange übergehen. Die sich radial erstreckenden Stege können so ausgebildet und angeordnet sein, daß sie in der Schließstellung ebenfalls an dem Ventilkörper anliegen, so daß eine sektorartige mehrfache Abdichtung bzw. Absperrung in der Schließstellung erzielt wird.

Das Gehäuse kann mit einer umlaufenden Dichtung versehen sein und einen in Öffnungsrichtung des Rückschlagventils abstehenden Rand aufweisen. Dieser Rand ist höher ausgebildet, als dem maximalen Hub des Ventilkörpers entspricht. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Rückschlagventil ordnungsgemäß öffnen kann und andererseits die Durchströmung der Luft in der Offenstellung möglichst wenig behindert wird. Der Hub des Ventilkörpers des Rückschlagventils kann durch Anschläge begrenzt sein.

Für die Realisierung der vorgespannten Feder ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. Diese kann beispielsweise als Schraubendruckfeder und/oder als Temperaturfühler ausgebildet sein. Unter einem solchen Temperaturfühler wird eine Einrichtung verstanden, die nach Art eines Zylinders mit Kolben ausgebildet ist, wobei der zwischen Kolben und Zylinder gebildete Reaktionsraum mit einem Medium befüllt ist, welches sich bei Temperaturerhöhung ausdehnt, so daß der Kolben des Zylinders entsprechend betätigt wird. Es ist auch möglich, eine Schraubendruckfeder und einen Temperaturfühler in Reihe geschaltet anzuordnen. Der Temperaturfühler kann auch mit einer fernsteuerbaren Einrichtung versehen sein, damit nicht die Temperatur am Montageort der Entlüftungseinrichtung, sondern beispielsweise die Temperatur an einer repräsentativen Stelle im Fahrgastraum zum Öffnen bzw. Schließen des Rückschlagventils herangezogen werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Entlüftungseinrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung A in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Entlüftungseinrichtung, und

Fig. 4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Entlüftungseinrichtung.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Entlüftungseinrichtung weisen ein Gehäuse 1 auf, welches runden oder ovalen Querschnitt besitzt und aus einem elastomeren Werkstoff, insbesondere Gummi, hergestellt ist. Das Gehäuse 1 besitzt eine Durchtrittsöffnung 2, die von Stegen 3 des Gehäuses 1 durchsetzt ist, die in ihrem Zentrum ein Lager 4 tragen. Um die Durchtrittsöffnung 2 herum bildet das Gehäuse 1 einen Sitz 5. Am Außenumfang ist das Gehäuse mit einer umlaufenden Dichtung 6, z. B. in Form einer Dichtlippe, ausgestattet, die sich gegen eine Öffnung in der Karosserie 7 dichtend abstützt, so daß Luft nur durch die Durchtrittsöffnung 2 hindurchtreten kann.

Zu dem Gehäuse 1 gehört ein Ventilkörper 8, ebenfalls aus elastomerem Werkstoff, der kreisrunde oder ovale Gestalt besitzt und mit Rippen 9 verstärkt ist. Mit dem Ventilkörper 8 ist eine Ventilkörperstange 10 verbunden, die aus Metall bestehen kann und sich durch das Lager 4 hindurch in Richtung auf den Innenraum 11 bzw. die Fahrgastzelle erstreckt, während der Ventilkörper 8 dem Außenbereich 12 zugekehrt angeordnet ist. Das Lager 4 ist in einen Lagerstutzen 13 verlängert, der das eine Auflager für eine Schraubendruckfeder 14 aufnimmt. Mit der Ventilkörperstange 10 ist eine Kappe 15 verbunden, die auf die Ventilkörperstange 10 aufgesetzt ist und das Gegenlager für die Schraubendruckfeder 14 bildet. Auf diese Art und Weise wird der Ventilkörper 8 gegen den Schlitz 5 entsprechend der Kraft der Schraubendruckfeder 14 vorgespannt in Schließstellung gehalten. Entsprechend dieser Kraft der Schraubendruckfeder 14 wird also der Druck im Innenraum 11 höher sein als im Außenbereich 12. Tritt kein Überdruck in der Fahrgastzelle auf, dann befindet sich das durch den Ventilkörper 8 und den Sitz 5 des Gehäuses 1 gebildete Rückschlagventil 8, 5 in Schließstellung. Erst bei Überschreiten des durch die Kraft der Schraubendruckfeder 14 eingestellten Überdrucks findet eine Öffnungsbewegung statt. Der Hub des Ventilkörpers 8 ist dabei durch Anschläge 16, 17 begrenzt.

Fig. 2 zeigt die Ansicht in Richtung A, wobei der linke Halbschnitt die Ansicht mit dem Ventilkörper 8 zeigt, während im rechten Halbschnitt dieser Ventilkörper 8 weggelassen ist. Die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 gestatten eine druckabhängige Steuerung, also eine Festlegung des Überdrucks in der Fahrgastzelle und damit eine Anhebung der Verweildauer der Durchsatzluft.

Die Ausführungsform der Fig. 3 ist an sich ganz ähnlich ausgebildet, weshalb für übereinstimmende oder von der Funktion her ähnliche Teile die gleichen Bezugszeichen benutzt sind. Die Ausbildung des Sitzes 5 ist hier abweichend kegelig gestaltet. Es findet auch keine Schraubendruckfeder 14, sondern stattdessen ein Temperaturfühler 18 Verwendung, der als Zylinder ausgebildet ist, wobei sein Kolben mit der Ventilkörperstange 10 verbunden ist. Der Reaktionsraum des Temperaturfühlers ist mit einem Medium 19 gefüllt, welches sich bei Temperaturerhöhung ausdehnt. Die Kappe 15 ist hier mit Öffnungen 20 versehen, damit sich die Temperatur auf den Temperaturfühler 18 entsprechend auswirken kann. Erst dann, wenn die Temperatur entsprechend gestiegen ist, findet eine Öffnungsbewegung statt. Es ist auch möglich, einen derartigen Temperaturfühler 18 fernzusteuern. Zu diesem Zweck kann auf die Öffnungen 20 verzichtet werden und es ist dann eine gestrichelt dargestellte Leitung 21 vorhanden, die mit dem Medium 19 in Verbindung steht bzw. ebenfalls mit dem Medium gefüllt ist, so daß das andere Ende der Leitung 21 an repräsentativer Stelle im Fahrgastraum angeordnet ist, so daß hiermit eine Öffnungsbewegung des Rückschlagventils 8, 5 in Abhängigkeit von der dort herrschenden Temperatur eintritt.

In Fig. 4 ist schließlich eine weitere Ausführungsform dargestellt. Dabei ist ein Temperaturfühler 18 und eine Schraubendruckfeder 14 in Reihe geschaltet vorgesehen. Die Vorspannung der Schraubendruckfeder 14 wird von der Ausdehnungsbewegung des Temperaturfühlers 18 überlagert bzw. die Kraft dieser Schraubendruckfeder 14 entsprechend verstellt. Auf diese Art und Weise ist eine Steuerung der Öffnungsbewegung des Rückschlagventils 8, 5 in Abhängigkeit von Druck und Temperatur möglich.

Claims (8)

1. Entlüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse und einer darin gebildeten Durchtrittsöffnung für die Luft, die durch eine Ventilklappe abdeckbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung ein Rückschlagventil (8, 5) aufweist, daß die Ventilklappe als Ventilkörper (8) des Rückschlagventils ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper (8) durch eine vorgespannte Feder (14, 18) in Schließstellung gehalten wird, und daß die Feder auf der dem schmutzgeschützten Innenraum (11) zugekehrten Seite des Ventilkörpers (8) angeordnet ist.

2. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (8) und das zugehörige, den Sitz (5) des Rückschlagventils bildende Gehäuse (1) runde oder ovale Form aufweisen, und daß die Feder (14, 18) zentral an dem Ventilkörper (8) angreifend angeordnet ist.

3. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Bereich der Durchtrittsöffnung (2) mit sich etwa radial erstreckenden Stegen (3) versehen ist, die in ein Lager (4) für eine mit dem Ventilkörper (8) verbundene Ventilkörperstange (10) übergehen.

4. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit einer umlaufenden Abdichtung (6) versehen ist und einen in Öffnungsrichtung des Rückschlagventils abstehenden Rand aufweist.

5. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Ventilkörpers (8) des Rückschlagventils durch Anschläge (16, 17) begrenzt ist.

6. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Feder als Schraubendruckfeder (14) und/oder als Temperaturfühler (18) ausgebildet ist.

7. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder eine Schraubendruckfeder (14) und ein Temperaturfühler (18) in Reihe geschaltet angeordnet sind.

8. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (18) mit einer fernsteuerbaren Einrichtung versehen ist.