DE2912615A1 - Druckbetaetigtes hydraulisches steuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sick auf ein druck« betätigtes hydraulisches Steuerventil für den Verdichter einer Kraftfahrzeug-Luftkonditionierung, in der die Fördermenge des Verdichters durch eine hydraulisch betätigte Vorrichtung gesteuert ist, der von einer Pumpe Steuerflüs· sigkeit zugeleitet wird₀

Bei einer bekannten Bauart (US-PS

3 062 020) erfolgt die Steuerung des Verdichters in Ab« hängigkeit vom Druck im Verdampfer über ein membrange— steuertes Ventil, wobei bei einem Druckabfall im Verdichter der Druck der Steuerflüssigkeit abgesenkt wird»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von einem Steuerdruck abhängige Steuerung des Verdichters zu verbessern, indem die Steuerflüssigkeit mit hohem Druck dem Steuerventil dauernd zugeleitet wird und bei Erreichen und Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Druckes im System die Verbindung vom Steuerventil zur Vorrichtung zum Steuern der Fördermenge des Verdichtere zu drosseln, während bei Unterschreiten dieses Druckes ein öffnen dieser erbindung erfolgte

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst«

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch·

In den Zeichnungen ist ein Ausführungs-

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beispiel der -Erfindung dargestellte In den Zeichnungen zeigen

Fig« 1 einen Schnitt durch einen Taumel«

scheiben-Verdichter,

Pig«, 2 einen Schnitt durch das zugeornäte Steuerventil nach der Linie 2-2 in Figo 1 in grösserem Maßstäbe, Pig« 3 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 2o

Der in PigJ dargestellte !Daumeischeiben~¥er« dichter 10 kann von Fahrzeugantriebsmaschine in üblicher Weise angetrieben werden, wie dies z_eB_e in der US-PS 4 061 443 beschrieben ist«,

Der Iaumelscheiben«¥erdichter hat ein Aussen« gehäuse 3β im wesentlichen zylindrischer Form, das aus Blech oder Metallguß besteht«. Das Aussengehäuse 36 umgibt ein Innengehäuse 37» das einstückig aus Aluminiumguß ge«· bildet istβ Das Innengehäuse ist durch einen rückwärtigen Zylinderblock 38 und einen vorderen Kranz 39 gebildet, die durch Streben, darunter eine Führungsstrebe 42 miteinander verbunden sind und zwischen denen ein Antrieb 40 für eine Taumelscheibe angeordnet ist«, In der Führungs·-* strebe 42 ist ein Längsschlits 44 zur Aufnhame des als Kugel ausgebildeten Kepfes 47 eines Führungszapfens 45 In einen entsprechend geformten Schuh 48 passend vorgesehen^

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I-· 6 —

Ein vorderer Deckel 50, vorzugsweise aus Alu·" miniumguß, verschliesst die vordere Stirnseite des Aus« sengehäuses 36 unter Abdichtung durch eine O-Ringdichtiing 49. Am Aussenumfang der Stirnfläche des Deekels 50 ist eine Eindrehung 46 vorgesehen, in der ein Ring 51 ruht, der mit dem Aussengehäuse 36 verschweißt ist» An seiner Innenfläche hat der Deckel 50 eine ringförmige Aussparung 52, die in einen entsprechenden Ansatz 54 am Kranz 39 passt_p so dass die Bohrungen zur Aufnahme der lagerung einer Antriebswelle 60 zueinander ausgerichtet sind,,

Die Antriebswelle 60 ist mit einem vorderen Tei3|61 in einem Madellager 62 in einer Bohrung 63 abgestützt, die in einem rohrartigen nach vorn gerichteten Ansatz 64 des Deekels 50 vorgesehen ist«, Das andere Ende 67 der Antriebswelle 60 ist im Durchmesser kleiner und in einem Nadellager 68 in einer Bohrung 69 abgestützt, die im Zylinderblock 38 gebildet ist.

Das Aussengehäuse 36 umschlieest vollständig die Taumelscheibe und ihren Antrieb 40 und ist im unteren Teil zu einer Wanne 70 ausgebeult, um einen Sumpf 71 zu bilden, in dem sich unter der Schwerkraft öl und Kühlmittel sammelt, und aus dem über ein Schmiernetz die Schmierung der Lager und Dichtungen erfolgt. Hierzu ist eine von einem D-förmigen Knüppel 73 an der Antriebswelle 60 angetriebene Zahnradpumpe 72 vorgesehen, die über ein geneigtes Ansaugrohr 74 aus dem Sumpf ansaugt«, Das Ansaug—

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rohr 74 ist in einer Bohrung 75 des Zylinderblocks 38 Tiber eine Schulter abgestützt und mündet im Bereich einer Öffnung 76 in einer Blattfederscheibe 77, die die Verbindung au einem vertikalen Kanal 78 in der inneren Stirnfläche einer Ventilplatte 80 herstellte Eine bogenförmige Mündung des Kanals 78 führt zum Einlaß 81 der Zahnradpumpe 72c

Der Auslaß der Zahnradpumpe 72 steht mit einer Nut 84 im oberen Teil der Ventilplatte 80 in Verbindung, die sich radial nach aussen erstreckt und neben dem Rand der Ventilplatte 80 mit einer Einlaßöffnung 86 im rückwärtigen Deckel in Verbindung steht_c Die Ventilplatte 80 enthält ferner nicht dargestellte Kanäle, über die ein- , Auslasskanal 388 eines Steuerventils mit einem Längskanal 88 im Zylinderblock 38 verbunden ist (FIg₀I) Bas vor« dere Ende des Kanals 88 ist mit einem Rohr 90 verbunden, das sich ausserhalb des Taumelscheibenantriebs 40 zum vorderen -^eeekl 50 erstreckt- und mit einem verjüngten Ende 91 in ein konisches Loch des vorderen Deckels 50 passt«,

Im vorderen Deckel 50 führt ein schräger Kanal 94 zu einem radialen Kanal 96, der in die Bohrung 63 mündete Die Stirnwand 65 des vorderen Deckels 50 hat eine Innenfläche 97 mit einem nabenartigen Vorsprung 98, der eine Druckplatte 102 umgibt, die zu einem Drucklager 104 gehörte Zwischen Druckringen 106 und 108 ist ein Nadel-»

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lager 110 angeordnet, wobei der Ring 108 gegen einen Plansch 111 einer zylindrischen Büchse 112 anliegt, die mit der axialen Bohrung 118 eines napfartigen Zylinders 120 verschweißt ist» Der napf artige Zylinder 120 hat tg Boden 122 neben der Stirnwand 65 des vorderen ^eckels 50 und einen nach rückwärts gerichteten zylindrischen Mantel

Die Ventilplatte 80 wird gegen die rückwärtige

Stirnwand des Zylinderblocks 38 durch einen rückwärtigen Deckel 140 gehalten, der mit einem iylindrischen Ansatz 141 in das Aussengehäuse 36 tritt, wo ein O-Ring 142 als Dichtung eingesetzt ist_o Der rückwärtige Deckel 140 enthält eine Einlaßkammer 143 und eine zentrale Auslasskammer 144„ In dem Zylinderblock 38 gebildete Zylinder 165 stehen mit der Einlaßkammer 143 über Einlaßöffnungen 145 in Verbindung, wobei Blattfedern 77 * der Blattfederscheibe 77 in üblicher Weise das Ansaugen steuern,, Verdichtetes Kühlmittel verlässt die Zylinder 165 über Auslaßöffnungen 149, die durch Blattfedern 150 an einer Blattfederscheibe 151 gesteuert sind₀

Im Ausführungsbeispiel enthält der Zylinderblock 38 fünf Zylinder, jedoch ist eine beliebige Zylinder zahl möglich«.

Der Taumelscheibenantrieb 40 weist eine Sockelplatte 152 und eine Taumelscheibe 154 auf, die eine ebene lagerfläche 152 und eine äussere zylindrische Lagerfläche

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158 aufweisen«, Die Sockelplatte 152 enthält fünf Pfannen
162, die die kugligen Köpfe 161 τοη Kolbenstangen 163 aufnehmen, deren anderes Ende ebenfalls kuglige K^pfe I64 aufweisen, die in Pfannen 168 von Kolben 166 sitzen,, Die Kolben 166 gleiten in den Zylindern 165 des Zylinderblocks
38 und sind durch Dichtungen 167 abgedichtet, die zweck«
massig aus Polytetrafluoräthylen bestehen. Bei von der
Antriebswelle 60 angetriebener Taumelscheibe führen die
Kolben 166 ihre hin-und hergehende Arbeitsbewegung aus«,

Wie 3?igc 1 erkennen lässt, ist die Soekelplatte 152 am Drehen gehindert, da sie über den Führungsschuh 48 festgelegt ist, der in dem Längsschlitz 44 verschieblieh iste

Die Antriebswelle 60 ist hydraulisch abgedichtet von einer zylindrischen Büchse 180 umgeben, wobei die Abdichtung durch einen 0-B.ing 181 in diner Umfangsnut 182 in der Innenmantelfläche der Büchse erfolgt_e Die Büchse
hat einen Längsschlitz 183, der sich von der rückwärtigen Stirnfläche 184 im wesentlichen über die ganze Länge erstreckt und in einem U-förmigen Bogen 186 innerhalb des
napfförmigen Zylinders 120 endet_o

Wie Fig. 1 erkennen lässt, wird die Büchse 180 axial verschoben. Der Zylinder 120 ist mittels der Büchse 112 unter Anlage gegen eine Schulter 192 mit einem Teil
191 der Antriebswelle 60 drehfest verbunden. In dem Zylin der befindet sich ein Kolben 194 scheibenförmiger Gestalt

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der mit einem, durch einen Niet 197 verbundenen Gegengewicht 196 verbunden ist. Der Kolben 194 liegt gegen eine Schulter 195 der Büchse 180 an und ist mit dieser verbunden, wozu eine Rückstellfeder 200 diont. Beim axialen Bewegen der Büchse 180 und des Kolbens nach links aus der in Fig«, 1 voll gezeichneten Stellung wird die Feder 200 beim Anfahren gegen einen Antriensz_apfen 202 zusammenge« drückte Diese Bewegung erfolgt bei Druckmittelzufuhr zu einer zwischen dem Zylinder 120 und dem Kolben 194 gebildeten Druckkammer 206. Beim Absenken des Drucks in der Druckkammer 206 bewirkt die Feder 200 ein Verstellen des Taumelscheibenantriebs aus der Stellung für Nullhub in die Förderstellung₀ Zwischen dem Kolben 194 und dem Zylinder 120 ist eine Dichtung 204 vorgesehen, die in einer Ringnut in der Mantelfläche des Kolbens 194 sitzt,,

Die Druckkammer 206 wird von der Zahnradpumpe 72 mit Druckmittel versorgte Bei hohem Schmiermitteldruck wird der Kolben 194 und damit die Büchse 180 nach links in Fig« 1 bewegte Bei Sinken des Druckes in der Druckkammer 206 strömt aus dieser das Druckmittel über ein Ablaufloeh 207 im Boden 122 des Zylinders 120 ab_e

Der Antriebszapfen 202 wird vojj. der Antriebswelle 60 getragen. Der Antriebszapfen 202 hat im wesent—

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liehen zylindrische Form und erstreckt sich rechwinklig zur Drehachse der Antriebswelle 60. Er hat ein Teil 210 zum Antrieb der Taumelscheibe, in dem eine Kulisse ent—

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halten ist, äie sich im wesentlichen radial zur Drehachse der Antriebswelle 60 erstreckt, aber mindestens zu einem Teil gegen die Längsachse des Antriebszapfens 202 versetzt ist«, Die Taumelscheibe 154 hat einen Ansatz 214 in der vorderen Stirnfläche 216 mit einem durchgehenden Loch, durch den ein Stift 220 ragt, der als Stein mit der Kulisse zusammenarbeitete Der Ansatz 214 ist parallel zu einer Ebene durch die Achse der Antriebswelle 60 und die Mittellängslinie des Schlitzes 183 der Büchse 180 versetzt· Befindet sich der Stift 220 am unteren Ende der Kulisse 212, so nimmt die Taumelscheibe 154 eine senkrechte Lage zur triebswelle 60 ein, wodurch der Hub der Kolben 166 lull wird, so dass der Verdichter nicht förderte In Fig_o 1 ist die Stellung für grössten Hub der Kolben 166,adLso maximale Fördermenge des Verdichters dargestellt, in der der Stift 220 sich am oberen Ende der Kulisse 212 befindet» Durch die beschriebene Anordnung weisen alle Kolben je nach der Neigung der Taumelscheibe gleiche Hübe und gleiche Tctpunktlagen auf_o Die Anordnung ermöglicht ferner eine stufenlose Regelung der Fördermenge des Verdichters_o

Der hydraulische Steuerkreis des Verdichters 10 ist in Figo 1 zum ieil durch eingezeichnete Pfeile 58 angedeutet« Öl wird aus dem Sumpf 71 über das Ansaugrohr 74, die Öffnung 76 im der Blattfederscheibe 77, den senkrechten Kanal 78 von der Zahnradpumpe 72 angesaugt, die von der Antriebswelle 60 angetrieben ist₀ Der Strömungs -

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OR!G!NAL INSPECTED

weg der Steuerflüssigkeit ist in den Pig_o 1 und 2 zum Teil durch die Pfeile 82 angedeutete Er verläuft vom Aus« lass der Zahnradpumpe 72 über die Nut 84 durch das loch 79 der Ventilplatte 80, die Bohrung 86 zur Einlaßkammer 362 des bereits erwähnten Steuerventils 290, das den Hub der Kolben 166 des Verdichters 10 steuerte

Gemäss Fig_o 2 weist das Steuerventil 290 ein Gehäuse 302 auf, das ein Teil des rückwärtigen Deckels 140 ist (Mg₀I) und eine abgesetzte Sackbohrung 303 enthält, also ein geschlossenes Ende 304 und ein ofifenes Ende 306ο Ein napfförmiger Deckel 310 hat rohrförmige Gestalt und ein geschlossenes äusseres Ende 312, während sein inneres Ende 314 offen ist« Der Deckel 310 ist in das offene Ende 306 des Gehäuses abgedichtet eingesetzt, wobei eine innere Stirnfläche 316 gegen eine Schalter 318 am Ende des Bohrungsteils 320 der abgesetzten Bohrung des Gehäuses anliegtο Der Deckel 310 enthält eine Ringnut 322 zur Aufnahme einer Ringdichtung 324, die gegen die Wand des B_ohrungsteils 320 abdichtet. Ein im Gehäuse 302 eingesetzter Sprengring 326 greift in eine Ringnut 328 und hält den Deckel 310 in seiner lage zum Gehäuse fest_o

Konzentrisch im Deckel 310 ist gegen das gee^fe schlossene Ende 312 abgestützt ein dehnbarer Balg 330 angeordnet, der ein dünnwandiges rohrförmiges Metallgehäuse 331 mit gewellter Mantelfläche aufweist, das zwischen einem Endstück 332 am geschlossenen Ende des Deckels und

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Endstück 334 am offenen Ende des Deckels angeordnet ist. Das Innere des Balgs 330 ist evakuiert und verändert somit seine Länge mit Druckänderungen innerhalb einer Steuerdrucks zelle 336 vorgegebener Grrösse₀ Innerhalb des Balgs 330 ist eine Druckfeder 338 angeordnet, die sich an den Endstücken 332 und 334 abstützt«, Die Druckfeder 338 liegt konzentrisch mit Abstand von einer Stange 340 und hält den Balg normalerweise in gestreckter Lage_e Die Stange 340 hat eine Spitze 341, die in einer axialen Aussparung 342 des Endstücks 332 ragt» Die Stange 340 liefyt in der Achse der Bohrung 303 des Gehäuses und erstreckt sich durch eine Führungsbohrung 344 im anderen Endstück 334ο Sein zugespitztes Ende 346 tritt in eine axiale Aussparung 347 eines Betätigungsgliedes 349, dessen anderes Ende zu einem im Durchmesser verringerten Stift 349 ausgebildet ist«,

Ein zylindrischer Ventilkörper 350 hat einen erweiterten Kopf 351, der mit Preßsitz in das offene Ende 314 des Deckels 310 eingesetzt ist und zur E_rzielung einer Dichtung eine genügende Länge Im Deckel aufweist,, Diese Länge ist so gewählt, dass eine Berührung zwischen der Stange 340 und dem Betätigungsglied 348 besteht, so dass sieh diese beiden Teile gemeinsam in axialer Richtung be-» wegen«,

Eine abgesetzte Bohrung im Ventilkörper 350 besteht aus Bohrungsteilen 352 und 354» wobei der Durch-

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messer des zweiten Bohrungsteils 354 etwa doppelt so groß wie der des ersten B_ohrungsteils 352 ist₀ Zwischen beiden Bohrungsteilen ist eine S_chulter 356 gebildet, der erste Bohrungsteil liegt neben dem Endstück 334, während der zweite Bohrungsteil dem geschlossenen Ende 304 des Gehäuses 302 zugewandt ist₀ Im ersten Bohrungsteil 352 ist durch einen O-Ring 355 das Betätigungsglied 348 axial verschieblich aufgenommen.

In den zweiten Bohrungsteil 354 des Ventilgehäuses 350 ist mit Preßsitz eine Ventilbüchse 360 eingesetzt, die mit dem geschlossenen Ende der Bohrung 303 des Gehäuses die bereits erwähnte Einlaßkammer 362 des Steuerventils begrenzt« Die andere Stirnseite 364 der Ventilbüchse 360 ist kegelstumpfförmig gestaltet und begrenzt zusammen mit der Schulter 356 des zweiten Bohrungsteils 354 eine Auslaßkammer 366„

Wie Figo 3 zeigt_s enthält die Ventilbüchse 360 einen axialen Kanal 368 mit einer konischen Erweiterung 369 zur Einlasskammer 362j In dieser Erweiterung ist eint Führung für das Ventilglied angeordnet« Das Ventilglied besteht aus einer Kugel 370 und einer Kugel 380 kleineren Durchmessers, die in einer gemeinsamen ebenen Fläche 382 miteinander verbunden sind. Die konische ErveLterung hat die Form eines D_oms , der sich von einem weiten Teil 373 neben der Einlaßkammer 362 mit einem vorgegebenen Radius zu· einem Ventilsitz 372 am gegenüberliegenden

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Ende verjüngt, mit dem die Kugel 370 zusammenarbeitet, indem sie axial zwischen einer Offenstellung (Fig_o2) und einer Schließstellung (Figo 3) "bewegt wird«, Mit dem Ven— tilglied arbeitet eine konische Druckfeder 375 zusammen„ Das Ende 376 grossen Durchmessers der Druckfeder 375 stützt sich am weiten Ende der Erwiterung 69 ab, an dem durch Verformung eine einwärts gerichtete Lippe 179 ge-" bildet ist, an der sich die Druckfeder 375 abstützt. Der Teil 386 der kleineren Kugel 380 liegt innerhalb des Kegels der Druckfeder, wodurch eine Führung des ^entilglieds geschaffen ist_o Das Ende 377 der Druckfeder mit dem kleinen Durchmesser liegt gegen die Kugel grösseren

Innen"/

Durchmessers an₀ Der/Durßhmesser des Endes 377 der Druckfeder ist hierbei etwas kleiner als der Durchmesser der kleineren Kugel ,so dass es im Bereich der Trennflache bei der Kugeln zu liegen kommt, nachdem es über den Teil 386 der kleineren Kugel geschnappt ist„ Das "Ventilglied ist somit axial geführt, hat jedoch soviel Freiheit, dass sich die grössere Kugel zum einwandfreien Schliessen des Ventilsitzes 372 einstellen kann_e Das Öffnen des Ventils erfolgt durch das Betätigungsglied 348 beim Längen des Balges, indem der Stift 349 die grössere Kugel 370 rom Ventilsitz 372 abhebt. Der·-Stift 349 hat zum axialen Kanal 349 ein ausreichendes Spiel , um den Durchstrom der Steuerflüssigkeit bei offenem Ventil zu ermöglichen^ der weitgehend frei erfolgt„ Die in die Auslaßkammer 366

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geförderte Steuerflüssigkeit strömt über eine Auslassöffnung 387 zum Auslasskanal 388. Dem Ventilgehäuse 350 sind O-Ringe 392 und 394 "beiderseits der Auslassöffnungen 387 zugeordnet, die gegen Bohrungswandungen 395 bzw,, 396 anliegen, und die Auslassöffnungen und den Auslasskanal gegen die Einlasskammer 362 und die Steuerdruckzelle 336 abdichten» In der Einlasskammer 362 ist ein Sieb 371 vorgesehen, um Fremdkörper auszufiltern«.

Die Ausbildung des Yentilglieds gestattet durch die Schnappverbindung mit der Ventilfeder einen leichten Zusammenbau. Das Ventilglied aus den beiden zweckmässig miteinander verschweissten Kugeln und die mit ihnen verbundene konische Druckfeder 375 werden als Baueinheit in die Erweiterung eingesetzt und festgehalten, während die Bildung der einwärts gerichteten lippe 379 erfolgt,, Das sich selbst ausrichtende "Ventilglied stellt bei billiger Herstellung ein schnell ansprechendes Ventil dar_e Bei einer Ausführungsform hat die grössere Kugel 370 einen Durchmesser von etwa 4»00 mm und die kleinere Kugel 370 einen Durchmesser von etwa 3,20 mm₀ Der axiale Kanal 368

drfr/ hat einen Durchmesser von 2,41 mm und/durch ihn tretende Stift 349 einen Durchmesser von etwa 1,60 mm. Der Krümmung radius im Bereich des Ventilsitzes 372 beträgt etwa 2,40 mm und die Neigung des an diesen anschliessenden ^r^eils 273 der Erweiterung 2,5°ο Der Durchmesser des Drahts der Druckfeder 375 beträgt etwa 0,41 nun, der Innendurchmesser

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am einen Ende 3,00 mm und am anderen Ende etwa 5,54

Bei der axialen Bewegung des Stiftes 349 beim längen des Balges 330 gegen die Kraft der Feder 390 triff1 die Spitze 397 des Stiftes frei auf das Ventilglied und bewegt es iiSAgö der Hauptachse des Steuerventils unter Zusammendrücken der Feder 375» Die Spitze 397 des Stiftes 349 enthält eine konische Aussparung 397¹, um die Ventilkugel zum Stift zu stabilisieren und Schwingungen zwischei. diesen Teilen gering zu halten_e

Eine erste Feder 390 konischer Gestalt ist konzentrisch zur Ventilachse zwischen dem Endstück 334 und einer ringförmigen Aussparung des Ventilgehäuses angeordnet und drückt den Balg 330 zur Anlage gegen das geschlossene Ende 312 des Deckels 310, also vom Betätigungsglied 348 fort«, Die zweite, konische Feder 375 belastet das ¥entilglied 380 nach links in seine Schließstellung«, Die innerhalb des Balgs 330 vorgesehene Druckfeder 338 ergibt in Verbindung mit dem Balggehäuse eine druckabhängige Verlagerung«, Der Druck innerhalb des Balgs 330 kann absolut KuIl betragen oder über eine G-asladung einen auf Mull abgestimmten Bezugsdruek«,

Der Zusammenbau und das Einjustieren des Steuerventils 290 geschieht in folgender Weise.

Das Ventilgehäuse 350 wird in eine Halterung eingesetzt« Dann wird der Deckel 310 über den Balg 330 gesteckt und das Ventilgehäuse 350 in das offene Ende des Deckels mit Peßsitz eingesetzt, wobei eine axiale

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vorgegebene Entfernung eingehalten wird, ζ_βΒ_β im Ausführungsbeispiel 4 um, Biese Baugruppe wird dann spannungsfrei gemacht, in dem sie in einen Drucktank unter einen

ο
Druck Ton 14„4 bis 15» 1 Kg/cm bei einer Temperatur von 63 bis 82⁰C gesetzt wird₀

Der nächste Schritt ist der Zusammenbau der Ventilbüchse 360, des Ventilgehäuses 350 und des Betätigungsgliedes 348. wozu das Betätigungsglied 348 und der O- -Ring 355 in den ersten Bohrungsteil 352 eingesetzt werden_o Die Ventilbüchse 360 wird in eine Halterung einge« setzt und der Balg 330 voll gedehnt , um das Betätigungsglied mit seinem Stift 349 nach rechts bis in den Bereich der Erweiterung 369 zu bewegen«, Dann wird die Ventilbüchse 360 in den zweiten Bohrungsteil 354 mit Preßsitz ein« gesetzt während der Erweiterung 369 Preßluft mit einem Druck von etwa 7,4 kg/cm zugeleitet wird, die zusammen mit der Druckfeder 375 das Ventilglied 380 gegen den Ventilsitz 372 bewegt« Sobald hierbei das Yentilglied gegen den Stift 349 zur Anlage kommt, hebt es sich vom Ventil« sitz ab und die Druckluft kann durch den axialen Kanal 368 entweichen., Dieser Punkt wird festgehalten und die Ventilbüchse 360 wird um einen vorgegebenen Wetrg , beispielsweise 0,8 mm in den. zweiten Bohrungsteil 354 wei— terbewegte Hierdurch ist der grösste Stellweg des Stiftes 249 festgelegt, da zu dieser Zeit der Balg 330 und die Stange 344 ihre maximale axiale Position einnehmen«,

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Der nächste Schritt ist die Einstellung des Ventilgehäuses 350 zum Deckel 310« Hierzu wird das Ventilgehäuse 350 und die Ventilbüchse 360 in eine geeignete Halterung eingesetzt und das offene Ende 314 des Deckels 310 mit Preßsitz auf den Kopf 351 des Ventilgehäuses aufgebracht, wobei der Erweiterung 369 Druckluft mit etwa

ο
7y4 kg/cm zugeleitet wird«. Gleichzeitig wird in der Steuerdruckzelle 336 über die Kanäle 400 und 402 ein Druck von 3,11 ϊϊ£λΧ kg/cm absolut zugeleitete Der Balg 330 zieht sich daher um eine bestimmte Länge zusammen, so dass das Ventilglied 380 den axialen Kanal 368 schliesst«, Dann wird eine axiale Kraft ausgeübt, die den Deckel 310 und das Ventilgehäuse ineinanderschiebt, bis die Spitze 397des Stifts 349 das Ventilglied 380 berührt und die Druck« feder 374 zusammendrückt, so dass Eich-Druekluft aus der Erweiterung über den axialen Kanal 368 zum Ausgangskanal 388 abströmt. Der Deckel 310 und das Ventilgehäuse 350 werden durch axialen Druck in der zusammengeschobenen Lage gehalten, um einen Strom zu einem Eichkreis zu bewirken der einen Auslasskanal von 0,8 mm Durchmesser und 2,2 mm Länge hat, so dass im Eichkreis ein Druck von etwa 4,2 kg/cm herrschte

Danach wird das Steuerventil 290 in die Bon« rung 303 des Gehäuses abgedichtet eingesetzte Während des Betriebes bedingt die umlaufende Antriebswelle 60 am Auslass der Zahnradpumpe 72 einen Druck von etwa 7_S4

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kg/cm und fördert über den Kanal 86 in die Einlaßkammer 362ο Die Steuerdruckzelle 336 ist in dauernder Verbindung mit einem Bereich,in dem der Druck im System herrscht, beispielsweise mit der Einlaßkammer 143 des Verdichters oder dem nicht dargestelltem Verdampfer,,

Wie die Figo 1 und 2 zeigen, wird der Impulsdruck für das Steuerventil 290 von der Ansaugkammer des Verdichters über einen Kanal 400 im rückwärtigen Dek— kel 140 durch die Gehäusewand und den Kanal 402 im Deckel 310 zugeleitete Es erfolgt also eine unmittelbare Impuls« abnähme ohne Aussenleitungen zu benötigen, wie dies beim Abnihmen des Impulses am Verdampfer ergeben würde_o Die Einlasskammer ist in nicht dargestellter Weise mit dem Verdampfer durch Rohre verbunden, in die ein Speicher/^ Entwässerer eingegliedert ist.

Arbeitet der Verdichter 10 mit grösster Fördermenge und wird nur geringe Kühlung verlangt, so erhöht sich der Druck auf der Vorderseite, während der Druck an der Ansaugseite in der Einlasstammer 143 sinkt und bei— spielsweise einen Wert von 2,2 kg/cm annimmt» Ein Druckabfall an der Saugseite senkt die Verdampfertemperatur_e Wird nun dieser geringere Druck von 2,1 kg/cm in der Steuerdruckzelle 336 wirksam, so dehnt sich der Balg und der Stift 349 hebt das fentilglied 380 von seinem Sitz 372 ab„ Es kann damit Öl über den Auslasskanal mit einem

Druck von etwa 4,2 kg/cm zur Druckkammer 206 gelangen

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—ά ι«

und deren Volumen vergrössern₀ Damit wird die Taumels ehe it) im Sinne einer Verringerung des Hubes der Kolben 166 ver« stellte

Wird der vorgegebene Stuerdruck in der Steuerdruekzelle 336 wieder erreicht oder überschritten, so
zieht sich der Balg 330 unterstützt durch die erste Feder 390 soweit zusammen, dass die zweite ^eder 375 unterstützt vom Öldruck in der Einlaßkammer 362 das VentilittLia wieder gegen den Ventilsitz 372 zur Anlage bringt, wodurch der
Abstrom zur Druckkkammer 206 unterbunden wird,, Aus dieser strömt das Öl durch das Ablaufloch 207 im Boden 122 des
Zylinders 120 ab, wodurch eine Verstellung der Taumelschei be im Sinne einer Vergrösserung des Hubes der Kolben 166 erfolgte Die Abmessungen des Ablaufloches entsprechen
dem Auslass des Eiohkreises; es hat also einen Durchmes~ ser von 0_o8 mm und eine Länge von 2,2 mm_o

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Leerseite

Claims (9)

Patentanwalt Bvare BERLIN 19 29.März 1979 W-w-3326 General Motors Corporation, Detroit, Michigan, V0St0A, Druekbetätigtes hydraulisches Steuerventil Patentansprüche: Druckbetätigtes hydraulisches Steuerventil für den "Verdichter einer Kraftfahrzeug«Luftkonditionierung in der die !fördermenge des Verdichters durch eine hydraulisch betätigte Vorrichtung gesteuert ist, der von einer Pumpe Stetierflüssigkeit zugeleitet wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1) Das Steuerventil besteht aus einem einseitig offenen Gehäuse (302), einem in dessen offenes Ende (306) mit seinem geschlossenen Ende (312) abgedichtet eingesetzt ten napfartigen Deckel (310), dessen offenes Ende (316) dem offenen Ende des Gehäuses abgewandt ist, und einem zylindrischen Ventilkörper (350), der mit einem Kopf (351) mit Preßsitz in das offene Ende des Deckels ab« gedichtet eingesetzt ist?

2) an den geschlossenen Ende des Deckels (310) ist ein druckdichter Balg (330), der einen vorgegebenen Steuer« druck -aufweist, eingesetzt und erstreckt sich in Längs—

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richtung des Deckels bis zu seinem offenen Ende und ist von einer durch den Deckel und den Kopf des Ven— tilgehäuses begrenzten Drucksteuerzelle (336) vorgegeb ner Grosse umgeben;

3) der Ventilkörper (350) enthält eine abgesetzte axiale Bohrung (352,354), deren erster Teil neben dem freien Ende des Balgs (330) liegt, und deren anderer Teil,

grösseren Durchmesser aufweisende, neben dem geschlossenen Ende des Gehäuses liegtϊ

4) in dem zweiten Bohrungsteil (354) sitzt mit Preßsitz eine Ventilbüchse (360), die mit dem geschlossenen Ende des ^ueh>Suses eine Einlaßkammer (362) und mit dem zweiten Bohrungsteil eine Auslaßkammer (366) begrenzt;

5) Zwischen der Einlaßkammer und der Auslaßkammer ist ein Ventilsitz (372) gebildet, neben dem in der Ven— tilbüchse auf der Einlaßseite ein Ventilglied (380) in Kugelform gehalten ist;

6) in dem ersten Bohrungsteil (352) ist abgedichtet ein Betätigungsglied (348) axial verschieblich geführt, dessen eines Ende gegen das freie Ende des Balgs an« liegt und dessen anderes Ende einen Stift (349) hat, der mit Spiel durch einen Kanal (368) im Bereich des Ventilsitzes (372) tritt.

7) Die Steuerdruckzelle (336) ist über einen Kanal (400) im Gehäuse und einen Kanal (402) im Deckel an die

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8) eine erste Feder (390) "belastet den Balg (330) in Richtung auf das geschlossene Ende des Deckels (310), und eine zweite Feder (375) belastet das Ventilglied (380)

in Richtung auf den Ventilsitz (372);

9) Sin Einlaßkanal (86) verbindet die Einlaßkammer (362) mit der Pumpe für Steuerflüssigkeit, und ein Auslaßkanal (88) verbindet die Auslaßkammer (366) mit der Vorrichtung zum Steuern der Fördermenge des Verdichters;

1o), die erste -^eder C39O), die zweite -"'eder (375) und der Torgegebene Steuerdruck des Balges (330) sind so ausgelegt, dass bei Überschreiten des vorgegebenen Steuerdrucks auf der Saugseite des Verdichters die gegen die Kraft der Federn eintretende Längung des Balgs das Ventilglied vom Ventilsitz abhebt_β

2o) Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass das Ventilglied aus einer ersten Kugel (380) besteht, die über eine ebene Fläche (382) mit einer zweiten Kugel (370) kleineren Durehmessers starr verbunden ist, und die zweite Kugel mit der zweiten ^eder zusammenarbeitet, die als konische Druckfeder (375) ausgebildet zur Führung des Ventilglieds dient,,

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