DE4407777A1

DE4407777A1 - Mischventil für warme und kalte Ansaugluft eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE4407777A1
Application number: DE4407777A
Authority: DE
Inventors: Helmuth Gutjahr; Horst Wagner
Original assignee: Knecht Filterwerk GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1995-09-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Mischventil für warme und kalte Ansaugluft eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus DE 42 08 616 A1 und der Zusatzanmeldung DE 42 22 041 A1 sind derartige Mischventile bekannt.

Bei beiden Erfindungen ist jedoch die Abdichtung zwischen Drehschieber und Warm- bzw. Kaltluftkanal noch verbesse rungsfähig.

Bei einer Lösung nach der obengenannten Hauptanmeldung müs sen die Verschlußflächen der Drehschieber die Kanalöffnun gen möglichst abstandsfrei überstreichen, da ein zu großer Abstand zu Nebenluft, ein zu kleiner Abstand zu unerwünsch ter Reibung führt.

Die Lösung nach der Zusatzanmeldung kann zu einem Verklem men der Drehschieber in Schließstellung führen.

Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, den Warm- oder den Kaltluftkanal eines Ansaugluft-Mischventils mit einem Drehschieber reibungs-, klemmungs- und leckage frei zu verschließen.

Eine Lösung dieses Problems zeigen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Vorteilhafte Weiterbil dungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiederge geben.

Beide Lösungen haben das Konzept gemeinsam, den Drehschie ber zunächst durch Drehung in einem bestimmten Abstand vor dem zu schließenden Kanal zu positionieren und ihn mit ei ner zweiten - vom gleichen Antrieb verursachten - Bewegung mit geänderter Richtung dichtend an die Kanalöffnung zu bringen. Dabei wird bei der zweiten Bewegung eine ver gleichsweise geringe Wegstrecke zurückgelegt.

Bei der ersten Lösung erfolgt diese Bewegung durch Drehen des Schiebers um eine zweite Achse, bei der zweiten Lösung durch Verfahren des Schiebers radial nach außen.

Beide Lösungen werden anhand je eines Ausführungsbeispiels erläutert: Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführung des Mischventils mit einem um zwei Achsen drehbaren Schieber;

Fig. 2 eine Ausführung des Mischventils mit einem radial verfahrbaren Schieber.

Auf einer Drehachse 1 ist ein Halter 2 gelagert, der durch einen Stellmotor 3 betätigt werden kann. Im Ende des Halters 2 ist auf einer zweiten Achse ein gegenüber dem Halter 2 schwenkbarer Schieber 4 gelagert, der durch eine Zugfeder 5 an einem Endanschlag 6 gehalten wird. Wird der Halter 2 durch den Stellmotor 3 in die eine Endstellung gedreht, so tritt ein Nocken 7 des Schiebers 4 in Wirkverbindung mit einem Anschlag 8, wobei der Schieber 4 gegen die Kraft der Feder 5 gegen die Stirn seite 9 des Kaltluftanschlußstutzens 10 gedrückt wird und diesen dichtend verschließt. In dieser Position wird also nur Warmluft angesaugt. Erhält der Stellmotor 3 ei nen Impuls zum Öffnen des Stutzens 10, so kann die Feder 5 den Schieber 4 in dem Maße vom Sitz abheben, wie der Andruck des Nockens 7 gegen den Anschlag 8 nachläßt. Der Schieber 4 kann dann reibungsfrei bewegt werden. Wird er nun in die andere Endposition, d. h. in Richtung "Warm luft zu", bewegt, so berührt ein Fortsatz 11 des Schie bers 4 einen Anschlag 12, wobei dann die Klappe 4 gegen die Kraft der Feder 5 an die Stirnseite 13 des Warmluf tanschlusses 14 gedrückt wird und diesen dichtend ver schließt. Die Überströmquerschnitte der Stutzen 10, 14 sind zwecks linearer Öffnungscharakteristik rechteckig.

Die komplette Steuereinheit wird auf einem Sockel 15 montiert, an welchem auch die beiden Stutzen 10 und 14 angespritzt sind. Diese Steuereinheit kann in entspre chenden Aufnahmen eines Filtergehäuses als Einschub ein gesetzt werden, indem an den Stutzen 10, 14 Flansche und im Filtergehäuse Aufnahmen für die Flansche vorgesehen werden.

In geschlossener Bauweise ist diese Regeleinheit auch als Regelkasten unabhängig vom Luftfiltergehäuse ver wendbar.

Bei der Ausführung mit radial verfahrbarem Schieber ist die Drehachse 21 über einen Hebel 22 mit dem Stellmotor 23 verbunden. Die Drehachse 21 wird durch eine einseitig offene Hülse 24 umhüllt, die begrenzt gegenüber der Drehachse verdrehbar ist. Die Hülse 24 ist über eine Speiche 25 mit einem Zylindersegment verbunden, welches als Schieber 26 fungiert. Die Speiche 25 wird in einer Radialführung 27 geführt und ist radial bezüglich der Drehachse 21 begrenzt verschieblich. Eine Zugfeder 28, die in Wirkverbindung einerseits mit der Speiche 25 und andererseits mit der Radialführung 27 steht, zieht die Speiche 25 mit dem Schieber 26 gegen die Achse 21. Die Speiche endet radial innen in einem Stößel 29, der in eine in die Drehachse 21 eingearbeitete negative Nocke 30 greift. Die Anschlüsse für Warmluft 31 und Kaltluft 32 sind mit Anschlägen 33 bzw. 34 ausgerüstet. Der Hub des Stellmotors 23 ist größer als durch die beiden An schläge 33 und 34 vorgegeben. Gelangt nun der Schieber 26 an den einen Anschlag, z. B. 33, so wird die Drehach se 21 relativ zur Hülse 24 weiter verdreht. Hierbei wird gleichzeitig der Stößel 29 und damit der Schieber 26 durch die Wannenform der negativen Nocke 30 in der Dreh achse 21 radial nach außen gegen die Stirnseite 35 des Warmluftanschlusses 31 bewegt, wobei der Warmluftan schluß 31 dicht verschlossen wird. Soll nun im Regelver lauf wieder Warmluft zuströmen, so kommt es zunächst zu einer Verdrehung der Drehachse 21 gegenüber der Hülse 24, wobei der Stößel 29 in den Tiefstpunkt der Nocke 30 wandert und damit der Schieber 26 von seiner Anlage 35 gelöst wird. Der gleiche Mechanismus führt dann auch zur Anlage des Schiebers 26 an der Stirnseite 36 des Kalt luftanschlusses 32. Um ein Verdrehen des Schiebers 26 bzw. der Speiche 25 zu verhindern weist die Speiche 25 eine Linearführung 37 auf, die in die Radialführung 27 integriert ist. Die strichpunktierte Linie deutet an, daß diese Mischeinrichtung als Einschubeinheit in ein Luftfiltergehäuse integriert sein kann.

Claims

1. Mischventil für warme und kalte Ansaugluft eines Ver brennungsmotors mit einem angetriebenen Drehschieber, bestehend aus einem Halter und einem Schieber, der al ternativ einen Kalt- oder einen Warmluftkanal ver schließen kann, wobei beide Kanäle in einem gemeinsa men, den Drehschieber beinhaltenden Raum münden, gekennzeichnet durch die Merkmale

a) der Schieber (4; 25, 26) ist bewegbar in dem Halter (2; 21, 22, 24, 27) geführt und zusammen mit diesem um eine Achse (1) drehbar, um vor einem der Kanäle (10, 14, 31, 32) positioniert werden zu können.
b) durch eine zweite, richtungsändernde Bewegung ist der Schieber (4; 25, 26) senkrecht oder na hezu senkrecht in Richtung des zu schließenden Kanals (10, 14, 31, 32) bewegbar, um diesen zu verschließen.

2. Mischventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale

a) der Schieber (4; 25, 26) ist bewegbar in dem Halter (2; 21, 22, 24, 27) geführt und zusammen mit diesem in einem durch Anschläge (8, 12, 33, 34) begrenzten Bereich um eine Achse (1) drehbar, um vor einem der Kanäle (10, 14, 31, 32) positioniert werden zu können
b) in den durch die Anschläge (8, 12, 33, 34) vorge gebenen Positionen ist der Schieber (4; 25, 26) beim Weiterdrehen des Antriebs (3, 23) durch eine, von dem jeweiligen Anschlag (8, 12, 33, 34) geführte Bewegung dicht an die jeweilige Kana löffnung (9, 13, 35, 36) anlegbar.

3. Mischventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) auf dem Halter (2) um eine eigene - im Halter gelegene - Achse drehbar befestigt ist und die Drehbewegung durch Anlaufen gegen einen Anschlag (8, 12) ausgelöst wird.

4. Mischventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (25, 26) in seinem Halter (21, 22, 24, 27) radial verschiebbar geführt ist.

5. Mischventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (21) als Teil des Halters und der Schie ber (25, 26) relativ zueinander gegen Federkraft ver drehbar sind und daß die Radialbewegung des Schiebers (25, 26) durch einen Nockentrieb (29, 30), der beim durch Anlaufen des Schiebers (25, 26) gegen einen der Anschläge (33, 34) und nachfolgendem Verdrehen von Achse (21) und Drehschieber (25, 26) gegeneinander zum Eingriff kommt, ausgelöst wird.

6. Mischventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4; 25, 26) eine Rückholfeder (5, 28) aufweist, die in Schließposition gespannt ist, und beim Öffnen des Kanals (10, 14, 31, 32) den Schieber (4; 25, 26) in seine Ausgangsposition zurückzieht.

7. Mischventil nach Anspruch 1 bis 3 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Halter (2) ein Anschlag (6) vorgesehen ist, ge gen den die Feder (5) den Schieber (4) zieht.