SE441349B - Elektromagnetiskt manovrerad membranvattenventil med en hydraulisk servoenhet for reglering av vattenkretsloppet i verme - resp. luftkonditioneringsanleggningar for motorfordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 30044954 2 gummimembranet, uppträder under drift svårigheten att detta hål genom membranets belastning förskjutes eller genom sväll- ning eller krympning av gummimaterialet det kalibrerade och för ventilens felfria funktion mycket viktiga hålet änd- rar sig så mycket att ventilens funktion pâverkas skadligt eller rent av helt förstöres. Visserligen är husfixerade ut- jämningshål likaledes kända, men den konstruktivainsaßen är då avsevärd.

I de kända ventilerna uppträder i drift ännu en svä- righet, då nämligen magnetventilerna reagerar mycket känsligt på föroreningar i vattnet.

Först som sist skall även omnämnas nackdelen att de kända ventilerna;uppvisar en hög tryckförlust.

Till grund för uppfinningen ligger därför problemet att åstadkomma en ventil, som öppnar och stänger mycket snabbt, fordrar små manöverkrafter, arbetar utan kroppsslag, vatten- stötar, buller och höga vattentryckstoppar, uppvisar en enkel uppbyggnad med få delar, möjliggör lätt och säker montering, är väl skyddad mot föroreningar i vattnet, garanterar en sä- ker, över lång tid oföränderlig funktion, uppvisar minsta möjliga tryckförlust och erbjuder goda förutsättningar för en lång livstid. ' Detta problem löses i allt väsentligt med en ventil av det inledningsvis beskrivna slaget enligt uppfinningen, därigenom att ett membran uppvisar två förhållandevis stora, symmetriskt anordnade hål, att ventilhuset är försett med två tappar, som motsvarar hälen i membranet, och att i en av des- sa tappar är upptaget en liten, kalibrerad utjämningskanal.

Enligt en ytterligare utformning av uppfinningen är på ett ventillock anordnade två urtag, i vilka ventilhusets tappar ingriper, varvid ett urtag via en tvärkana] står i förbindelse med ventilens inre rum under ventillocket.

Genom användning av de båda tapparna, som ingriper i hålen i membranet, centreras detta exakt. Genom att de två tapparna ingriper i de däremot svarande urtagen i ventillock- et, ges även ventillocket ett centriskt läge.1xa1lilla kalibrerade kanalen, som är väsentlig för funktionen av mem- branets servostyrning genom de hydrauliska differenstrycken, 10 15 20 25 30 35 8004495-1 3 är enligt uppfinningen anordnad i en av centreringstapparna, oberoende av membranet.

Ytterligare utföringsformer, modifieringar och vida- reutvecklingar av uppfinningen framgår av underkraven i för- bindelse med ritningarna, som visar utföringsexempel av ven- tilen enligt uppfinningen, varvid fig. 1 visar ett längdsnitt genom en ventil enligt uppfinningen, fig. 2 visar en horisontalvy av membranet i fig. 1, fig. 3 visar ett längdsnitt genom en ventil enligt ett modifierat utförande, fig. H visar ett delsnitt genom en stuts med en variant av ett fig. 5 modifierat utförande av ventilen, filter, visar ett längdsnitt genom ett ytterligare fig. 6 visar ett delsnitt enligt linjen I - I i fig. 5. fig. 7 visar ett delsnitt genom en ventil med en variant av utförandet av en bäckventil, fig. 8 - 12 visar snitt genom olika utföringsvarian~ ter av membranet och fig. 13 visar ett snitt genom den nedre delen av en elektromagnet.

Enligt fig. 1 består ventilen enligt uppfinningen av ett ventilhus 1 med ett cylindriskt filter 2 i en inlopps- stuts 22, ett membran 3, en ventiltallrik H, en ventilstång 5, en ventiltätning 6 och en fjäderbricka 7. Mot ventiltall- riken trycker en fjäder 8. Ventilen är vidare försedd med ett ventillock 9 och en elektromagnet 10 med kontaktstift 21 och en tryckstång 20. Elektromagneten 10 är avtätad i ventil- locket 9 med en Q-ring 11. Två centreringstappar 13, 14 är gjutna i ventilhuset 1. I tappen 13 ovanför filtret 2 befin- ner sig en utjämningskanal 12. Tapparna ingriper i två urtag 15, 16 i ventillocket 9, varvid urtaget 15 uppvisar en tvär- kanal 17. Via kanalerna 12 och 17 är ventilens inre rum över membranet 3 förbundet med det högre hydraultrycket i inlopps- stutsen 22.

PÛÖR QUALITY 10 15 20 25 30 35 3,004495-1 4 I ventilstången 5 är anordnad en kanal 18, som till- sammans med änden av elektromagnetens 10 tryckstång 20 bil- dar en nälventil i den hydrauliska servoenheten.

Membranet 3 visas på ritningen i det mittre läget och stryckstängen 20 i elektromagneten 10 (strömlös) i det övre läget. Genom en (icke visad) fjäder i elektromagneten lu tryckes tryckstången 20 uppåt. i För filtreringen av den vätska som via förbiledningen strömmar genom servoenheten och omspolar elektromagnetens 10 inre rum har det stora filtret 2 anordnats i inloppsstutsen 22._Därutöver kan dessutom ett ytterligare filter 33 anordnas i ventilstängcn 5, för det ful] att den elektromagnetiska vattenventilen skall användas stående på huvudet.

En ventil av ovan beskrivet slag arbetar på följande sätt. Ventil är uppbyggd på en i sig känd princip för den hydrauliska servoenheten. Då elström pålägges,rör sig tryck- stången 20 i riktning nedåt och stänger nälventilen. l rum- met ovanför membranet 3 uppbygges ett hydraultryck, som mot- svarar det högre trycket i inloppsstutsen 22. Pâ grund av tryckskillnaden mellan det högre trycket ovanför membranet 3 och det lägre trycket i en utloppsstuts 31 och nedanför mem- branet 3 i dess mittre omrâde tryckes membranet 3 i riktning nedåt och ventilen stänger.

Frânkopplas elektromagneten 10, trycker returfjädern i elektromagneten tryckstången 20 i riktning uppåt och nål- ventilen öppnar. Rummet över membranet 3 förbindes nu via kanalen 18 i ventilstången 5 med rummet i utloppsstutsen 31 och med det lägre hydraultrycket. Det högre trycket över mem- branet 3 sjunker och utjämnas med det lägre trycket. På grund av tryckskillnaden vid membranets yttre omrâde tryckas mem- branet i riktning uppåt och ventilen öppnar.

Blektromagneten 10 i tryckande utförande stänger följ- aktligen ventilen, då strömmen är tillkopplad. Utan elström är ventilen vid genomströmmande vatten öppen. Om en tillhöran- de vattenpump stoppar och vattenströmningen upphör, stänger dock ventilen genom fjäderns inverkan; endast de små kanalerna 12 och 17 i servoenhetens förbiledning förblir öppna. Där- igenom förhindras till största delen en spontan svag strömming 10 15 20 25 30 8004495-1 5 i bägge riktningarna t.ex. till följd av termosifonverkan.

För det fall att denna svaga strömning fullständigt skall förhindras, kan en backventil 32 insättas i utloppsstutsen 31 eller i ventilstången 5 (backventil 34) eller i utjäm- ningskanalen 12 (backventil 37).

I flg. 2 visas i horisontalvy membranet 3. Därav framgår att membranet uppvisar två häl 23, med vilka det centreras pä ventilhusets 1 tappar 13 och 1%.

Det i fig. 3 visade utföringsexemplet på en ventil enligt uppfinningen uppvisar ett membran 3, som är utfört i H är lika- ett stycke med ventiltätningen 6. Ventíltallriken ledes utformad i ett stycke med ventilstången 5.

En nedre del 25 av ventilstängen 5 är utkragad.

De inre delarna av ventilen, d.v.s. membranet 3, ven- tiltätningens 6 gummiskiva, ventiltallriken H, ventilstängen 5, en plàtbricka och eventuellt en fjäderbricka 7, är följ- aktligen delvis resp. helt integrerade i endast en del.

I jämförelsen med utförandet enligt fig. 1 är i ut- föringsexemplet enligt fig. 3 centreringstappen 26 omvänt anbragt på locket 9 och ett motsvarande urtag 27 är upptaget i ventilhuset 1. Därigenom uppnås att ventilloeket 9 vid mon- teringen kan päsättas centrerat och oförväxlingsbart pä ventilhuset 1.

Ett filter 28 är utfört i ett stycke av ett med elek- tronstrålar perforerat rör.

Det framgår vidare att längden av ett filter 29 sträcker sig till änden av stutsen och att därigenom filtret 29 samtidigt bildar en metallisk förstyvning av den relativt tunna plaststutsen.

I detta utföringsexempel visas även att i utloppe- stutsen 31 kan vara inbyggd en backventil 32. l ett modifierat utföringsexempel enligt fig. H är ventilen utrustad med ett filter 30 av sintrad metall.

I ett ytterligare i fig. 5 visat utföringsexempel av en ventil enligt uppfinningen är ett filter 33 inbyggt i ventilutàngen b, som även uppvisar en att filtret 33 obero- ende variant av en baekventil 3H. n-......_....-.,___,.__,,,_____,__, “få 'VH I'\'I'!'I' 'f Y!! 10 15 _20 25 30 35 .3Û04495~-1 _ 6 Ventillocket 9 uppvisar en öppen kanal 35, som er- sätter tvärkanalen 17 i fig. 1 och som vid ventillockets 9 framställning lätt kan formas som sprutgjutningsdel av plast.

Membranets 3 kant är på detta ställe förspänd genom en lokal utbuktning 36 i ventilhuset 1, så att membranet 3 anligger tätt mot husflänsen.

I detta utföringsexempel visas två varianter av ven- tillocket 9 med avseende på elcktromagnetenn utförande.

Vänster om den lodräta mittaxeln visas ett utförande, i vil- ken en elektromagnet 38 är helt omsprutad med plast och ven- tillocket är sprutat i ett stycke med elektromagnetens 38 mantel. Till höger om mittaxeln visas ett utförande, i vilket elektromagneten är monterad i ett grytformigt hus 39 och det- *ta huä botten H0 samtidigt är utformad som ventillock 9.

Pig. 6 visar ett delsnitt genom ventilen utmed linjen I - I i fig. 5. Det visar den lokala utbuktningen 36 i ventil- huset 1 under den öppna kanalen 35. _ Pig. 7 visar ett utföringsexempel i vilket en backven- til 37 är inbyggd vid utjämningskanalen 12 i urtaget 15 i ven- tillocket 9. _ g I I ett modifierat utföringsexempel är enligt fig. 8 ventilstången H1 invulkad i membranet 3. ' I utföringsexemplet enligt fig. 9 uppvisar ventil- stången H2 en hals H3 med underskärning och är inknäppt i membranet. _ I en ytterligare modifiering enligt fig.'10 är mem- branets 3 mittdel utformad i ett stycke med reglerventilkäglan H4 i membranets gummimaterial.

Enligt fig. 11 är ett enkelt rör H5 med en falskant (t.ex. en standardrörnit) invulkat i membranet 3 eller efter- åt ínpressat.

I utformningen enligt fig. 12 uppvisar membranet 46 i mittomrädet en förtjockning, som ersätter formen och funk- tionen hos ventilstången och ventiltallriken. l delsnittet enligt fig. 13 är endast vid elektro- magnetens nedre del anbragt ett filter H7, som omger tryck- stången 20 med spel om 0,1 mm och tryckes med fjädern 8 mot elektromagneten. Filtret H7 förhindrar inträngandet av 8004495-1 7 grövre föroreningar i elektromagnetens inre.

Uppfinningen är inte begränsad till de visade och beskrivna utföringsexemplen. Den omfattar även alla fack- mannamässiga modifieringar och vidaveutvccklingar samt del- kombinationcv av de beskrivna och visade kännetecknen och särdragen.

PÖOR oUALm

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 soo4495-1 PATENTKRAV

1. Elektromagnetiskt manövrerad membranvattenventil med en hydraulisk servoenhet för reglering av vattenkrets- loppet i värme- resp. luftkonditioneringsanläggningar för motorfordon, bestående väsentligen av två till en enhet hopsatta konstruktionselement, nämligen ett ventilhus med in- och utloppsstutsar och ett ventillock, på vilket är anordnad en elektromagnet med en tryckstång för öppning och stängning av en servoventil för styrning av membran- ventilen, och med ëhthusets inre uppdelande membran, vars kant är inspänd mellan ventilhuset och ventillocket och hålles i läge av tappar, som ingriper i membranets in- spända kant, samt med en kalibrerad utjämningskanal, som å ena sidan är förbunden med inloppsstutsen och ä andra sidan via en tryckmedelsförbindelse med ettmellan membranet och ventillocket bildat rum, k ä n n e t e c k n a d av attservoventilen på i och för sig känt sätt är ut- 7 formad som nålventil med en vid tryckstângens (20) ände befintlig kägla och en ventilstâng (5) med en kanal (18), vilken är förskjutbar i beroende av elektro- magnetens (10) laddning, och att ventilstången (5) har en i strömningsriktningen förlängd och i utloppsstutsen (31) inskjutande mittdel (19, fig. 1).

2. _ Ventil enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att ett filter (2, 28, 30) är anordnat i inloppsstutsen (22).

3. Ventil enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att membranet (3) är utformat i ett stycke med en ventiltätning (6), i sin mittdel uppvisar en förtjock- ning och anligger tätt mot ventilsätet (2U) vid stängd ventil (fig. 3).

4. Ventil enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k- n a d av att en ventiltallrik (4) är utformad i ett stycke med ventilstängen (5) och att en nedre del (25) av ventil- stången (5) är uLkragad.

5. Ventil enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d av att en backventil (32) är anordnad i utloppsstutsen (31, fig. 3). 10 15

6. Ventil enligt t e c k n a d stången (5, fig. 5).

7. Ventil enligt t e c k n a d av att av att ventilstången (5, fig.

8. Ventil enligt 8004495-1 9 något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e- ett filter (33) är anordnat i ventil- något av patentkraven 1 - 6, k ä n n e- en backventil (BH) är anordnad i 5). patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d av attbackventilen (SH) är inrättad att tvångsmässigt öppnas, då elektromagnetens (38) tryckstång (20) trycker an (fig. 5).

9. Ventil enligt något av patentkraven 1 - 8, k ä n n e- t e c k n a d av en backventil (37) är anordnad över kana- len (12) i ventillockets (9) uttag (15, fig. 7).

10. t e c k n a d av att filter (#7, fig. 13). Ventil enligt något av patentkraven 1 - 9, k ä n n e- elektromagneten är försedd med ett (Pool: QUAL