DE6921289U - Ventil zur regelung eines warmwasserkreislaufes fuer die beheizung eines kraftfahrzeug-innenraumes.` - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-ing. W. Meissner 27.5.1969 DipL-lng. H. Tl*^chf* Pr/Ut Berlin 33 (Grunewald) MB

22T»L887 7237

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Ventil zur Regelung eines Warmwasserkreislaufes für die Beheizung eines Kraftfahrzeug-Innenraumes.

Die Neuerung betrifft ein Ventil zur Regelung eines Warmwasserkreislaufes für die Beheizung eines Kraftfahrzeug-Innenraumes, bestehend aus einem Ventil-Gehäuse und einem im Gehäuse quer zur Strömungsrichtung verschwenkbar gelagerten, scheibenartigen Ventilkörper zum Öffnen und Schließen des Kreislaufes.

Zur Regelung des Warmwasserkreislaufes für die Beheizung eines Kraftfahrzeug-Innenraumes ist ein Ventil bekannt, das aufgebaut ist aus einem Gehäuse mit Ventilsitz und einem am Ventilgehäuse bewegbar gelagerten Ventilkörper. Als VentUsitz ist dabei im Gehäuse eine ebene Ringfläche vorgesehen. Mit dieser Ringfläche wirkt ein Ventilkörper zusammen, der als quer zur Strömungsrichtung verschwenkbarer Schieber ausgebildet ist. Die Abdichtung zwischen Ventilkörper und Ventilsitz-Ringfläche wird bewirkt durch eine an der Einströmseite unter Federkraft stehende, auf den verschwenkbaren Schieber wirkende Hülse (Gbm 1 977 650; 47g-27).

Nachteilig ist bei einer solchen Ventilausführung, daß sich keine fein abgestufte Regelung der durchfließenden Wassermenge erzielen laßt. Ein solches Ventil hat die in der Zeichnung im Diagramm nach Figur 1 dargestellte Regelcnarakteristik. Erwünscht ist aber eine Kegelcharakteristik, wie sie im Diagramm in Figur 2 dargestellt ist.

Aufgabe der Neuerung ist es, die vorstehend beschriebene Ventilkonstruktion so zu verbessern, daß diese aufgezeigte Forderung erfüllt wird. Es soll eine möglichst feine Regelung der Durchflußmenge durch das Ventil nach der Neuerung erzielt werden.

Dies wird beim Gegenstand der Neuerung dadurch erreicht, daß der scheibenartige Ventilkörper mit einer die Durchflußmenge regelnden Feinregel-Einrichtung versehen ist.

Als Feinregel-Einrichtung können Öffnungen mit im Verhältnis zum Durchfluß-Querschnitt des Ventils kleinem Querschnitt vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft in der Herstellung ist es, solche Öffnungen als Bohrungen auszuführen. Grundsätzlich ist es jedoch denkbar, diesen Öffnungen jede beliebige Umrißform zu geben.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn als Feinregel-Einrichtung eine Ausnehmung in der Scheibenoberfläche des Ventilkörpers vorgesehen ist. Diese Ausführung bietet sich an, wenn der scheibenartige Ventilkörper· aus Sintermetall hergestellt, gegossen, z. B. Druckguß, oder aus Kunststoff gespritzt \vird.

Die wirkungsvollste Feinregelung ergibt sich aber, wenn als Feinregel-Einrichtung eine Regel-Kurve an einer Außenkante des scheibenartigen Ventilkörpers vorgesehen ist. Diese Ausführung bringt im praktischen Einsatz verschiedene Vorteile. Diese sollen nachstehend in der ausführlichen Beispielsbeschreibung eingehender beschrieben werden.

Um den Feinregelbereich eines solchen Ventils voll ausnutzen zu können, muß der scheibenartige Ventilkörper zur Verschwenkung am Ventilsitz sehr gute Gleiteigenschaften aufweisen, d.h. die Verstellbarkeit muß leichtgängig sein. Es darf aber auf keinen Fall durch die Vibrationen des fahrenden Kraftfahrzeuges eine Selbstverstellung erfolgen. Außerdem muß im geschlossenen Zustand das Ventil ausreichend abdichten. Diese Forderungen sind in vorteilhafter Weise dadurch zu erfüllen, daß die Oberfläche des scheibenartigen Ventilkörpers mit einem die Gleiteigenschaften verbessernden Kunststoff, z.B. mit Polytetrafluoräthylen, beschichtet wird.

Weitere Merkmale der Neuerung werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigt·

Fig. 1 die Regelcharakteristik eines Ventils ohne Feinregel-Einrichtung;

Fig. 2 die Regelcharakteristik eines Ventils nach der Neuerung mit Feinregel-Einrichtung.

In den Figuren 3 bis 7 sind Ausführungsbeispiele des Neuerungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Der grundsätzliche Aufbau eines Ventils, an dem die Verbesserung nach der Neuerung durchgeführt werden kann, ist hinlänglich bekannt. Er ist z.B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 977 zu ersehen. Deshalb soll hier auf eine Funktionsbeschreibung des Ventils verzichtet werden. In der Zeichnung sind nur die für die Neuerung wesentlichen Details schematisch dargestellt.

Die Figur 1 zeigt, wie schon in der Einleitung kurz angeführt, eine Regelkurve eines Ventils ohne Feinregel-Einrichtung nach der Neuerung. Im Diagramm ist die Durchflußmenge (z.B. in Litern'Stunde) in Abhängigkeit von der Ventilöffnung (z.B. in Prozent der vollen Durchflußöffnung) aufgezeichnet.

Figur 2 zeigt eine Regelkurve eines Ventils, das mit einer Feinregel-Einrichtung nach der Neuerung versehen ist.

In Figur 3 ist eine Ausführungsmöglichkeit eines scheibenartigen Ventilkörpers 1 mit einer Feinregel-Einrichtung 2 nach der Neuerung dargestellt. Der Ventilkörper 1 ist in einem Drehpunkt 3 gelagert und um diesen schwenkbar. In der gezeichneten Stellung verschließt der Ventilkörper 1 eine Durchflußöffnung 4. Wird der Ventilkörper 1 nach links verschwenkt, so wird ein geringer Durchflußquerschnitt freigegeben, wenn die Öffnungen, im Beispiel als Bohrungen 21 ausgebildet, freigegeben werden. Mit steigendem Schwenkwinkel steigt auch der freigegebene Durchflußquerschnitt bis der Ventilkörper 1 mit seiner rechten Außenkante über die rechte Außenkante der Durchflußöffhung 4 verschoben ist und so vom Feinregelbereich in den normalen Regelbereich übergegangen ist. Die Verschwenkung ist soweit möglich, daß die Durchflußöffnung 4 völlig freigegeben ist.

Figur 4 zeigt eine zweite Ausbildungsform eines Ventils nach der Neuerung. Hier ist der Ventilkörper 11 so ausgebildet, daß er anstatt die Durchflußöffnung 4 mit der Außenkante ganz freizugeben, mit einer Bohrung versehen ist, die bei voller Ventilöffnung mit der Durchflußöffnung 4 zur Deckung gebracht wird. Als Feinregel-Einrichtung 2 sind wieder Öffnungen im Ventilkörper 11 vorgesehen, hier in dreieckiger Form (22).

Eine weitere Ausbildungsform des Gegenstandes der Neuerung zeigt die Figur 5. Hier schließt sich an die Bohrung 61 eine Ausnehmung 23

in der Scheibenoberfläche des Ventilkörpers an. Diese bewirkt durch ihre besondere Form ebenfalls eine Feinregulierung der Durchflußmenge. Figur 6 zeigt die Form der Ausnehmung 23 anhand eines Schnittes nach der Schnittebene XY in Figur 5.

Figur 7 zeigt ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung. Als Feinregel-Einrichtung wird hier eine Regel-Kurve 24 an einer Außenkante eines scheibenartigen Ventilkörpers 13 verwendet. Die Form der Regel-Kurve 24 kann beliebig entsprechend der gewünschten Regelcharakteristik gewählt werden.

Um die zeichnerische Darstellung möglichst einfach und übersichtlich zu machen, soll zur Funktionserklärung davon ausgegangen werden, daß der Ventilkörper 13 feststeht und das Ventilgehäuse mit der Durchflußöffnung 4 um den Lagerpunkt 33 verschwenkt wird. Dabei bewegt sich der Punkt A der Durchflußöffnung 4 auf der strichpunktierten Linie S. Eine Feinregulierung setzt in dem Moment ein, in dem der Punkt A am Punkt B die Scheibenaußenkante übei schreitet; dadurch wird ein minimaler Durchflußquerschnitt freigegeben, der sich beim weiteren Verschwenken vergrößert. Am Ende des Feinregelbereiches beginnt die Durchflußöffnung 4 in die Scheibenbohrung 62 zu wandern, bis sie sich mit dieser voll überdeckt und damit das Ventil gang geöffnet ist.

Es ist leicht einzusehen, daß durch entsprechende Gestaltung der Regel-Kurve 24 an der Außenkante des Scheiben-Ventilkörpers jede beliebige Charakteristik der im Diagramm nach Figur 2 gezeigten Kurve erreicht werden kann.

Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß der Ventilkörper einer Selbstreinigung unterworfen ist. Während sich in relativ kleinen Bohrungen und Schlitzen sehr leicht im Wasser (bei Warmwasserkreisläufen für Kfz. -Heizungen handelt es sich in der Regel

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um das Wasser des Kühlkreislaufes für die Motorkühlung) enthaltene Verunreinigungen, wie z.B. Kalk, Schwebstoffe und Fremdkörper, absetzen, werden bei dieser Feinregelung an der Außenkante mittels einer Regel-Kurve bei jedem Verschwenken evtl. abgesetzte Verunrcinigungen am Ventilsitz (glatte Fläche) abgestreift.

Selbstverständlich kann diese Regel-Kurve an der Außenkante entsprechend der gestellten Bedingungen jede beliebige Form annehmen und an jeder Außenkante (nicht nur an der Oberkante) des scheibenartigen Ventilkörpers vorgesehen werden. Auch sind andere Ausführungsformen des Ventilkörpers selbst denkbar* (z. B. ohne Bohrung, ähnlich Figur 3).

Dies gilt naturgemäß auch für die anderen, hier gezeigten Formen der Feinregel-Einrichtung.

Der Ventilkörper wird normalerweise als Scheibe aus einem beliebigen Metall ausgeführt sein. Er kann gestanzt und anschließend mit einer Kunststoffschicht. z.B. Polytetrafluoräthylen, beschichtet werden. Es ist jedoch, wie schon angedeutet, auch denkbar, daß die Scheibe völlig aus Kunststoff hergestellt ist, daß sie aus irgend einer Legierung gegossen oder gespritzt wird oder daß Sintermetall für die Herstellung der Scheibe verwendet wird.

Claims (6)

MB 349 30.4.1969 Tl Ei/lu SCHUTZANSPRÜCHE

1. Ventil zur Regelung eines Warmwasserkreislaufes für die Beheizung eines Kraftfahrzeug-Innenraumes, bestehend aus einem Ventil-Gehäuse und einem im Gehäuse quer zur Strömungsrichtung verschwenkbar gelagerten, scheibenartigen Ventilkörper zum Öffnen und Schließen des Kreislaufes, dadurch gekennzeichnet, daß

der scheibenartige Ventilkörper (1; 11; 12; 13) mit einer die Durchflußmenge regelnden Feinregel-Einrichtung (2) versehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

als Feinregel-Einrichtung (2) Öffnungen (21; 22) mit im Verhältnis zum Durchfluß-Querschnitt des Ventils kleinem Querschnitt vorgesehen sind.

3. Ventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

als Öffnungen Bohrungen (21) vorgesehen sind.

4. Ventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

als Feinregel-Einrichtung eine Ausnehmung (23) in der Scheibenoberfläche des \⁷entilkörpers vorgesehen ist.

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III *

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5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

als Feinregel-Einrichtung eine Regel-Kurve (24) an einer Außenkante des scheibenartigen Ventilkörpers (13) vorgesehen ist.

6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Oberfläche des scheibenartigen Ventilkörpers mit einem die Gleiteigenschaften verbessernden Kunststoff, z.B. mit PoIytetrafluoräthylen, beschichtet ist.