EXPANSIONSVENTIL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Expansionsventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches.

[0002] Es ist schon bekannt in einem Expansionsventil ein Aktuatorgehäuse auf einem Ventilmittelgehäuse mittels einer Schraubverbindung anzubringen. Eine solche Verbindung unterliegt jedoch einer Vielzahl an bauraumbedingten Restriktionen.

[0003] Die EP 1 806 550 A2 offenbart ein Expansionsventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0004] Die Erfindung geht aus von einem Expansionsventil, zur Steuerung eines Fluidstroms, mit einem Ventilmittelgehäuse und wenigstens einem im Ventilmittelgehäuse bewegbar angeordneten Ventilmittel und einem Aktuatorgehäuse in welchem der elektrischen Antrieb des Expansionsventils angeordnet ist, wobei das Ventilmittelgehäuse im Wesentlichen zumindest teilweise aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium ausgebildet ist und wobei das Aktuatorgehäuse im Wesentlichen zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist und wobei das Aktuatorgehäuse am Ventilmittelgehäuse mittels zumindest einem Verbindungselement befestigt ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Verbindungselement zumindest teilweise als Rastelement und zusätzlich hierzu oder alternativ als Clipselement ausgebildet ist.

[0005] Das erfindungsgemäße Expansionsventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches hat den Vorteil, dass eine einfache und kostengünstige Verbindung zwischen Aktuatorgehäuse und Ventilmittelgehäuse bereitgestellt werden kann. Dabei lässt sich das Aktuatorgehäuse auf dem Ventilmittelgehäuse mittels des erfindungsgemäßen Verbindungselementes besonders einfach montieren. Ferner kann der notwendige Platzbedarf für die Verbindung reduziert werden. Das erfindungsgemäße Verbindungselement ermöglich dabei eine Verbindung unterschiedlicher Expansionsventilvarianten ohne zusätzliche Anpassung. Das erfindungsgemäße Verbindungselement ist dabei vorteilhaft in der Lage eine einfache und sichere Verbindung zwischen zwei Bauteilen unterschiedlicher Materialien bereitzustellen.

[0006] In einem Expansionsventil der hier zur Rede stehenden Art liegt das Fluid im Durchströmungsbereich des Ventilmittelgehäuses zumindest teilweise in einer gasförmigen Phase vor, wobei hohe Drücke im Bereich zwischen 1-30bar und kurzzeitig bis zu 100 bar vorherrschen. Aufgrund dieser thermodynamischen Randbedingungen ist ein solcher Ventilmittelblock aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass zumindest ein Gehäuseteil des Ventilmittelgehäuses einen Kunststoffkörper mit einer diffusionshemmenden Sperrschicht, welche Metall enthält, aufweist. Ein solches Ventilmittelgehäuse kann im Vergleich zu einem Aluminiumblockgehäuse einfach und kostengünstig gefertigt werden. Gleichzeitig kann aufgrund der Gasdichtigkeit des erfindungsgemäßen Expansionsventils ein Einsatz in Fluidkreisläufen ermöglicht werden, bei welchen das Fluid zumindest teilweise in einer gasförmigen Phase vorliegt. Das Aktuatorgehäuse, in welchem er elektrische Antrieb angeordnet ist, unterliegt dabei anderen Randbedingungen an die Dichtigkeit und die Funktionalität, sodass dieses zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist.

[0007] Bei einem Fluid der hier zur Rede stehenden Art handelt es sich um ein Wärmeträgermedium, welches innerhalb des Fluidkreislaufes zirkuliert. Insbesondere handelt es sich bei dem Fluid um ein natürliches Kältemittel, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Ammoniak, Propan, Butan, Propen, Wasser oder ein synthetisches Kältemittel wie beispielsweise Fluorchlorkohlenwasserstoffe oder teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe.

[0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der unabhängigen Merkmale.

[0009] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das das Verbindungselement zumindest einen ersten Abschnitt und zumindest einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt zumindest teilweise in das Ventilmittelgehäuse eingreift und wobei der zweite Abschnitt zumindest abschnittsweise mit dem Aktuatorgehäuse verrastet und wobei der zweite Abschnitt an seiner Außenmantelfläche eine tannenbaumförmige Verzahnung aufweist.

[0010] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann dabei unter einer tannenbaumförmigen Verzahnung eine Außenkontur des Verbindungselementes verstanden werden, welche eine Vielzahl an Zähnen aufweist. Die Zähne beziehungsweise Vorsprünge der tannenbaumförmigen Verzahnung verrasten beziehungsweise verkrallen dabei in vorteilhafter Weise mit der Aufnahme am Akturatorgehäuse, sodass eine besonders einfache und sichere Verbindung der Gehäuse bereitgestellt werden kann. Durch die Ausbildung des Aktuatorgehäuses aus Kunststoff wird das Aktuatorgehäuse beim Einschieben der tannenbaumförmigen Verzahnung deformiert, sodass eine verliersichere Verbindung bereitgestellt werden kann.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Abschnitt des Verbindungselementes in Umfangsrichtung elastisch ausgebildet ist. Eine solches in Umfangsrichtung elastisches Verbindungselement kann besonders einfach unter Vorspannung in das Ventilmittelgehäuse eingebracht werden, sodass das Verbindungselement aufgrund der Rückstellkraft im Gehäuse gehalten wird. Eine besonders einfache und robuste Lösung kann dadurch bereitgestellt werden, dass der erste Abschnitt als zumindest teilweise geschlitzte Hülse ausgebildet ist.

[0012] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der erstreckt sich der zweite Abschnitt im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckt, wobei der zweite Abschnitt im Wesentlichen eben ausgebildet ist und an seinem dem ersten Abschnitt abgewandten freien Ende eine Einführschräge aufweist. Eine solche Einführschräge ermöglicht ein besonders einfaches Einführen des zweiten Abschnittes in das Aktuatorgehäuse. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter der Axialrichtung eines solchen Expansionsventils insbesondere die Erstreckungsrichtung des Ventilschaftes verstanden werden, an welchem das Ventilmittel angeordnet ist.

[0013] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umgreift das Verbindungselement das Ventilmittelgehäuse und das Aktuatorgehäuse in Axialrichtung. Vorzugsweise ist hierbei das Verbindungselement als Klammerelement ausgebildet. Mittels einem solchen, unter Vorspannung angebrachten Klammerelement kann eine besonders einfache und platzsparende Verbindung zwischen dem Aktuatorgehäuse und dem Ventilmittelgehäuse bereitgestellt werden.

[0014] Ein besonders einfaches und platzsparendes Verbindungselement kann insbesondere dadurch bereitgestellt werden, dass das Verbindungselement im Wesentlichen u-förmig ausgebildet ist und zumindest zwei Schenkel aufweist, wobei die Schenkel im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise weisen die Schenkel des Verbindungselementes ferner jeweils ein freies Ende auf, wobei an den freien Enden des Verbindungselementes jeweils Klemmvorsprünge angeordnet sind. Diese Klemmvorsprünge können im montierten Zustand in entsprechende Hinterschnitte, welche am Ventilmittelgehäuse und alternativ hierzu oder zusätzlich auch am Aktuatorgehäuse angeordnet sind, eingreifen.

[0015] Ein besonders kostengünstiges Verbindungselement kann insbesondere dadurch bereitgestellt werden, dass das Verbindungselement einteilig, insbesondere als Stanzbiegeteil ausgebildet ist.

[0016] In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Expansionsventils beziehungsweise des Verbindungselementes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Expansionsventils gemäß einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines als Klammerelement ausgebildeten Verbindungselementes,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines Ventilmittelgehäuses und auf dem Ventilmittelgehäuse angeordnete Verbindungselemente,

Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines Verbindungselementes gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform.

[0017] In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen.

[0018] Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Expansionsventils 10 in einer Explosionsdarstellung. Das Expansionsventil 10 weist, wie in Figur 1 deutlich zu erkennen ist, ein Aktuatorgehäuse 14 und ein Ventilmittelgehäuse 12 auf. Innerhalb des Ventilmittelgehäuses 12 ist zumindest ein Ventilmittel 16 angeordnet. Das Ventilmittel 16 ist beweglich, insbesondere drehbar gegenüber dem Ventilmittelgehäuse 12 ausgebildet. Ferner weist das erste Ventilmittelgehäuse 12 einen Durchströmungsbereich auf, welcher von einem Fluid durchströmt wird. Bei einem Fluid der hier zur Rede stehenden Art handelt es sich um ein Wärmeträgermedium, welches innerhalb des Fluidkreislaufes zirkuliert. Insbesondere handelt es sich bei dem Fluid um ein natürliches Kältemittel, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Ammoniak, Propan, Butan, Propen, Wasser oder ein synthetisches Kältemittel wie beispielsweise Fluorchlorkohlenwasserstoffe oder teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe.

[0019] Das Ventilmittelgehäuse 12 weist zumindest zwei erste Öffnungen 20, 22 auf, welche einen Einlass beziehungsweise einen Auslass für das Fluid in das Ventilmittelgehäuse 12 ausbilden. Aufgrund der gewählten Ansicht ist in Figur 1 lediglich eine der beiden ersten Öffnungen 20, 22 zu erkennen. Die beiden Öffnungen 20, 22 sind gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung senkrecht zu einer Axialrichtung 18 des Expansionsventils 10 innerhalb des Ventilmittelgehäuses 12 angeordnet. Das Ventilmittelgehäuse 10 kann insbesondere als Ventilmittelblock ausgebildet sein, welches bei den in einem Expansionsventil 10 vorliegenden, thermodynamischen Bedingungen im Wesentlichen gasdicht ausgebildet ist.

[0020] In einem Expansionsventil 10 der hier zur Rede stehenden Art liegt das Fluid im Durchströmungsbereich des Ventilmittelgehäuses 12 zumindest teilweise in einer gasförmigen Phase vor, wobei hohe Drücke im Bereich zwischen 1-30bar und kurzzeitig bis zu 100 bar vorherrschen. Aufgrund dieser thermodynamischen Randbedingungen ist ein solcher Ventilmittelblock 12 aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorgesehen, dass zumindest ein Gehäuseteil des Ventilmittelgehäuses 12 einen Kunststoffkörper mit einer diffusionshemmenden Sperrschicht, welche Metall enthält, aufweist. Ein solches Ventilmittelgehäuse 12 kann im Vergleich zu einem Aluminiumblockgehäuse einfach und kostengünstig gefertigt werden. Gleichzeitig kann aufgrund der Gasdichtigkeit des erfindungsgemäßen Expansionsventils 10 ein Einsatz in Fluidkreisläufen ermöglicht werden, bei welchen das Fluid zumindest teilweise in einer gasförmigen Phase vorliegt.

[0021] Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ist auf dem Ventilmittelgehäuse 12 ein Aktuatorgehäuse 14 angeordnet. Gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist das Aktuatorgehäuse 14 zwei Aktuatorgehäuseteile 24, 26 auf, innerhalb derer ein elektrischer Antrieb (hier nicht dargestellt) angeordnet ist. Ein solcher elektrischer Antrieb kann insbesondere als Schrittmotor, bürstenloser Motor oder Bürstenmotor ausgebildet sein. Das Aktuatorgehäuse 14 ist im Wesentlichen zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet. Insbesondere wird das Aktuatorgehäuse 14 mittels Spritzgussverfahren hergestellt.

[0022] Neben dem elektrischen Antrieb ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung innerhalb des Aktuatorgehäuses 14 ein Getriebe angeordnet, welches die Bewegung des elektrischen Antriebes auf einen entsprechenden Ventilschaft 30 überträgt. Im Aktuatorgehäuse 14 ist ferner eine Motorelektronik zur Ansteuerung des elektrischen Antriebs angeordnet. Am Ventilschaft 30 ist das entsprechende Ventilmittel angeordnet. Der Ventilschaft 30 durchgreift eine Öffnung 32 des Ventilmittelgehäuses 12 und erstreckt sich im Wesentlichen in Axialrichtung 18.

[0023] Zur Abdichtung des Durchströmungsbereiches des Fluides ist auf der zweiten Öffnung 32 ein als Deckel ausgebildetes, Gehäuseelement 34 angeordnet. Das Gehäuseelement 34 weist dabei eine zur Axialrichtung 18 konzentrische Bohrung auf, durch welche der Ventilschaft 30 in das Ventilmittelgehäuse 12 hineinragt.

[0024] Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass das Aktuatorgehäuse 14 am Ventilmittelgehäuse 14 mittels zumindest einem Verbindungselement 40 befestigt ist, welches zumindest teilweise als Rastelement und alternativ hierzu oder zusätzlich als Clipselement ausgebildet ist. Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine erste Ausführungsform eines solchen Rast- beziehungsweise Clipselementes.

[0025] Wie in Figur 1 zu erkennen ist, umgreift das Verbindungselement 40 gemäß der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung das Ventilmittelgehäuse 12 und das Aktuatorgehäuse 14 in Axialrichtung 18 und ist als Klammerelement ausgebildet. Das Klammerelement 40 weist dabei an einem seiner freien Enden 42b einen Klemmvorsprung 44 auf und einen weiteren Klemmvorsprung 45 wird durch das Bogensegment 60 gebildet. Vorzugsweise ist das Bogensegment Teil des freien Endes 42a, insbesondere des Schenkels 58. Die Klemmvorsprünge 44, 45 greifen in entsprechende Hinterschnitte 46, 47 des Ventilmittelgehäuses 12 beziehungsweise des Aktuatorgehäuses 14 ein.

[0026] Gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Hinterschnitt 46 des Ventilmittelgehäuses 12 als eine sich im Wesentlichen in Radialrichtung erstreckende Ausnehmung im Ventilmittelgehäuse 12 ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich hierbei die dem Aktuatorgehäuse 14 zugewandte Seitenfläche 48 des Hinterschnitts 46 im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung 18. Diese Seitenfläche 48 wirkt im montierten Zustand als axialer Anschlag für das Verbindungselement 40.

[0027] Gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist am Aktuatorgehäuse 14 zumindest ein sich in Radialrichtung erstreckender Vorsprung 50 angeordnet, an welchem der Hinterschnitt 47 des Aktuatorgehäuses 14 zumindest teilweise ausgebildet ist. Bei der Montage des Verbindungselementes 40 wird in der Regel zuerst der erste Klemmvorsprung 44 in den Hinterschnitt 46 des Ventilmittelgehäuses 12 eingehängt und dann der zweite Klemmvorsprung 45 in den entsprechenden Hinterschnitt 47 des Aktuatorgehäuse 14 eingeschoben. Um das Einschieben beziehungsweise Eindrücken des zweiten Klemmvorsprunges 45 in den Hinterschnitt 47 am Aktuatorgehäuse 14 zu erleichtern, weist der Vorsprung 50 des Aktuatorgehäuses 14 vorzugsweise eine Einführschräge 52 auf.

[0028] Gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist das Expansionsventil 10 zwei Verbindungselemente 40 auf, welche jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Expansionsventils 10 angeordnet sind. Selbstverständlich können jedoch die Anzahl und Anordnung der Verbindungselemente 40 variieren.

[0029] In Figur 2 ist das Verbindungselement 40 aus Figur 1 vergrößert dargestellt Gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Klammerelement 40 im Wesentlichen u-förmig ausgebildet, aufweisend einen ersten Mittelabschnitt 56 und jeweils beidseitig am Mittelabschnitt 56 angeordnete Schenkel 58, 59, welche jeweils die freien Enden 42a, b des Verbindungselementes 40 bilden. Gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Schenkel 58, 59 des Klammelementes 40 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich im montierten Zustand im Wesentlichen in Radialrichtung. Der Mittelabschnitt 56 des Klammerelementes 40 ist gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform zumindest abschnittsweise eben ausgebildet und erstreckt sich im montierten Zustand im Wesentlichen in Axialrichtung 18.

[0030] Das Klammerelement 40 umspannt mit seinen Schenkeln 58, 59 den Kantenbereich zwischen dem aufeinanderstoßenden Ventilmittelgehäuse 12 und dem Aktuatorgehäuse 14. Wie bereits erläutert, weist das Klammerelement Klemmvorsprünge 44, 45 auf, welche im montierten Zustand in die jeweiligen Hinterschnitte 46, 47 am Ventilmittelgehäuse 12 beziehungsweise Aktuatorgehäuse 14 eingreifen. Der Klemmvorsprung 45, welcher im montierten Zustand in das Aktuatorgehäuse 14 eingreift ist gegenüber der Erstreckungsrichtung des zugeordneten Schenkels 58 um einen spitzen Winkel β gebogen. Zweckmäßigerweise weist der Klemmvorsprung 45 ein sich in Axialrichtung 18 erstreckendes Bogensegment 60 auf, welches bei der Montage über die Einführschräge 52 gleitet bevor es im entsprechenden Hinterschnitt 47 einrastet. Der Schenkel 59, welcher im montierten Zustand in das Ventilmittelgehäuse 12 eingreift, ist im Wesentlichen bogenförmige ausgebildet, wobei das freie Ende 42b des bogenförmigen Schenkels 59 im montierten Zustand an der Seitenwand 48 des Hinterschnitts 46 des Ventilmittelgehäuses 12 anliegt. Auf diese Weise kann bei der Montage eine ausreichende Vorspannung auf das Klammerelement 40 aufgebracht werden.

[0031] Das in Figur 2 dargestellte Verbindungselement 40 ist einteilig ausgebildet. Besonders einfach lässt sich ein solches Verbindungselement 40 mittels Stanzbiegeverfahren herstellen.

[0032] Das freie Ende 42b des Klemmelements 40 bildet den Klemmvorsprung 44.

[0033] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Klammerelement 40 im Bereich 49 über seine Breite eine Biegung auf. Optional ist auch im Mittelabschnitt 56 über die Breite eine Biegung ausgebildet. Die optionale Biegung im Bereich 49 ist vorzugsweise umgekehrt wie die optionale Biegung im Bereich 56.

[0034] Die Stirnseiten 51 der freien Enden 42a, b weisen Kanten und/oder Ecken auf, die vorzugsweise nicht abgerundet oder abgewinkelt sind. An den Stirnseiten 51 sind die freien Enden 42a, b mit Kanten und/oder Ecken ausgebildet. Es sind keine Verjüngung zu den freien Enden 42a, b hin ausgebildet. Der Klemmvorsprung 44 und das freie Ende 42b weist keine Verjüngung der Breite auf. Der Klemmvorsprung 44 und das freie Ende 42b weist Kanten und/oder Ecken auf. Der Klemmvorsprung 44 und das freie Ende 42b weist vorzugsweise keine Abrundungen auf.

[0035] Die Stirnseiten 51 der freien Enden 42a, b sind rechteckig ausgebildet. Vorzugsweise sind die Kanten kantig und nicht abgerundet ausgebildet.

[0036] Vorzugsweise ist die Breite des Klammerelements 40 über seine gesamte Länge im Wesentlichen gleich.

[0037] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Stirnseite 51 des freien Endes 42b, welche den Klemmvorsprung 44 bildet, einen konkaven Verlauf über die Breite auf. Die beiden gegenüberliegenden Kanten der Stirnseite 51 des freien Endes 42b, die nicht dem Mittelabschnitt 56 zugerichtet sind, stehen in Axialrichtung über den mittleren dazwischen hinaus. Vorzugsweise greifen im montierten Zustand die Kanten zuerst in die Hinterschnitt 46 ein. Dies verhindert beispielsweise ein Verschieben des Klemmelements 40 gegenüber dem Aktuatorgehäuse 14 entlang des Hinterschnitts 46.

[0038] Vorzugsweise weist der Mittelabschnitt 56 in Axialrichtung keinen Knick auf.

[0039] Das freie Ende 42b bildet den Klemmvorsprung 44. Ein weiterer Klemmvorsprung 45 wird durch den Schenkel 58 bzw. das weitere freie Ende 42a, insbesondere das Bogensegment 60 gebildet.

[0040] Der Normalenvektor der Stirnseite 51 des freien Endes 42b zeigt im Wesentlichen in Axialrichtung 18.

[0041] Figuren 3 und 4 zeigen jeweils eine zweite Ausführungsform eines Verbindungselementes 40. Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Ventilmittelgehäuses 12 des Expansionsventils 10. Wie in Figur 3 deutlich zu erkennen ist, weist der Ventilblock zumindest zwei erste Öffnungen 20, 22 auf, durch welche das Fluid ein- beziehungsweise ausströmen kann. Ferner weist das Ventilmittelgehäuse 12 eine zweite Öffnung 32 auf, welche von dem Ventilschaft 30 durchgriffen wird. Das Ventilmittelgehäuse 12 weist eine im Wesentlichen ebene Anlagefläche 35 auf, auf welcher im montierten Zustand das Aktuatorgehäuse 14 angeordnet wird.

[0042] Wie in Figur 3 deutlich zu erkennen ist, weist das Verbindungselement 40 zur Verbindung des Ventilmittelgehäuses 12 mit dem Aktuatorgehäuse 14 zumindest einen ersten Abschnitt 70 und einen zweiten Abschnitt 72 auf. Der erste Abschnitt 70 greift dabei zumindest teilweise in eine entsprechende Bohrung 80 des Ventilmittelgehäuses 12 ein. Der zweite Abschnitt 72 weist an seiner Außenmantelfläche einen tannenbaumförmige Verzahnung 74 auf. Wie in Figur 2 deutlich zu erkennen ist, erstreckt sich der zweite Abschnitt 72 des Verbindungselementes 40 im Wesentlichen in Axialrichtung 18. Der erste Abschnitt 70 des Verbindungselementes 40 ist in Umfangsrichtung elastisch ausgebildet und wird aufgrund seiner Federkraft und der Reibung im Ventilmittelgehäuse 12 gehalten. Bei der Montage des Aktuatorgehäuses 14 greift der zweite Abschnitt 72 mit seiner tannenbaumförmigen Verzahnung 74 in das Aktuatorgehäuse 14 und verrastet beziehungsweise verkrallt sich hier, wodurch eine sichere Verbindung zwischen dem Ventilmittelgehäuse 12 und dem Aktuatorgehäuse 14 bereitgestellt werden kann.

[0043] Gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind zur Verbindung des Aktuatorgehäuses 14 mit dem Ventilmittelgehäuse 12 zwei Verbindungselemente 40 vorgesehen, wobei die zwei Verbindungselemente 40 jeweils in Umfangsrichtung um 45° verdreht zueinander angeordnet sind.

[0044] Selbstverständlich können jedoch Anzahl und Anordnung der Verbindungselemente 40 variiert werden.

[0045] In Figur 4 ist ein Verbindungselement gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform vergrößert abgebildet. Wie in Figur 4 deutlich zu erkennen ist, weist das Verbindungselement 40 einen ersten Abschnitt 70 und einen zweiten Abschnitt 72 auf. Das Verbindungselement 40 erstreckt sich in Wesentlichen in Axialrichtung 18. Im montierten Zustand greift der erste Abschnitt 70 zumindest teilweise in das Ventilmittelgehäuse 12 ein und der zweite Abschnitt 72 verrastet mit seiner an der Außenmantelfläche angeordneten tannenbaumförmigen Verzahnung 74 mit dem Aktuatorgehäuse 14. Wie bereits erwähnt, ist der erste Abschnitt 70 in Umfangsrichtung elastisch ausgebildet. Gemäß der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Abschnitt 70 zu diesem Zweck als geschlitzte Hülse ausgebildet.

[0046] Wie in Figur 4 zu erkennen ist, erstreckt sich hierbei sowohl der Schlitz 88 als auch die Durchgangsöffnung 90 der geschlitzten Hülse 70 im Wesentlichen in Axialrichtung 18. Bei der Montage wird die geschlitzte Hülse 70 zusammengepresst und in die sich in Axialrichtung 18 erstreckende Bohrung 80 des Ventilmittelgehäuses 12 eingesetzt. Aufgrund der Rückstellkraft der elastischen Hülse wird dieses gegen die Bohrungswand des Ventilmittelgehäuses 12 gepresst und hier gehalten.

[0047] Wie in Figur 4 deutlich zu erkennen ist, ist an einer Stirnfläche 92 der Hülse 70 der zweite Abschnitt 72 angeordnet. Vorzugsweise liegt dabei der zweite Abschnitt 72 radial gegenüber des Schlitzes 88. Der zweite Abschnitt 72 erstreckt sich im Wesentlichen in Axialrichtung 18 und ist im Wesentlichen eben ausgebildet. An seiner Außenmantelfläche weist er die tannenbaumförmige Verzahnung 74 auf. Gemäß der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die tannenbaumförmige Verzahnung durch jeweils drei, beidseitig am zweiten Abschnitt angeordnete Zähne 94 gebildet. Vorzugsweise nimmt dabei die Zahngröße der Zähne 94 mit zunehmendem Abstand vom ersten Abschnitt 70 ab. Wie in Figur 4 deutlich zu erkennen ist, weist der zweite Abschnitt 72 an seinem dem ersten Abschnitt abgewandten freien Ende eine Einführschräge 96 auf, welche die Montage des Aktuatorgehäuses 14 auf dem Ventilmittelgehäuse 12 erleichtert. Das in Figur 4 dargestellte Verbindungselement 40 ist einteilig ausgebildet. Besonders einfach lässt sich ein solches Verbindungselement 40 mittels Stanzbiegeverfahren herstellen.

Ansprüche

1. Expansionsventil (10) zur Steuerung eines Fluidstroms, mit einem Ventilmittelgehäuse (12) und wenigstens einem im Ventilmittelgehäuse (12) bewegbar angeordneten Ventilmittel (16) und einem Aktuatorgehäuse (14) in welchem der elektrischen Antrieb des Expansionsventils (10) angeordnet ist, wobei das Ventilmittelgehäuse (12) zumindest teilweise aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, oder zumindest teilweise aus einem Kunststoffkörper mit einer diffusionshemmenden Sperrschicht, welche Metall enthält, ausgebildet ist, und wobei das Aktuatorgehäuse (14) zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist, und wobei das Aktuatorgehäuse (14) am Ventilmittelgehäuse (12) mittels zumindest einem Verbindungselement (40) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) zumindest teilweise als Rastelement und/oder Clipselement ausgebildet ist.

2. Expansionsventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) zumindest einen ersten Abschnitt (70) und einen zweiten Abschnitt (72) aufweist, wobei der erste Abschnitt (70) zumindest teilweise in das Ventilmittelgehäuse (12) eingreift und wobei der zweite Abschnitt (72) zumindest abschnittsweise mit dem Aktuatorgehäuse (14) verrastet und wobei der zweite Abschnitt (72) an seiner Außenmantelfläche eine tannenbaumförmige Verzahnung (74) aufweist.

3. Expansionsventil (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (70) des Verbindungselementes (40) in Umfangsrichtung elastisch, insbesondere als zumindest teilweise geschlitzte Hülse ausgebildet ist.

4. Expansionsventil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Abschnitt (72) im Wesentlichen in Axialrichtung (18) erstreckt, wobei der zweite Abschnitt (72) im Wesentlichen eben ausgebildet ist und an seinem dem ersten Abschnitt (70) abgewandten freien Ende eine Einführschräge (96) aufweist.

5. Expansionsventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) das Ventilmittelgehäuse (12) und das Aktuatorgehäuse (14) in Axialrichtung (18) umgreift, wobei das Verbindungselement (40) vorzugsweise als Klammerelement ausgebildet ist.

6. Expansionsventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) im Wesentlichen u-förmig ausgebildet ist und zumindest zwei Schenkel (58, 59) aufweist, wobei die Schenkel (58, 59) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

7. Expansionsventil (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (58, 59) des Verbindungselementes (40) jeweils ein freies Ende (42a, b) aufweisen, wobei an den freien Enden (42a, b) des Verbindungselementes (40) jeweils Klemmvorsprünge (44, 45) angeordnet sind.

8. Expansionsventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilmittelgehäuse (12) und/oder Aktuatorgehäuse (14) ein Hinterschnitt (46, 47) angeordnet ist, in welchen der entsprechende Klemmvorsprung (44, 45) des Verbindungselementes (40) eingreift.

9. Expansionsventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) einteilig, insbesondere als Stanzbiegeteil ausgebildet ist.

10. Expansionsventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilmittelgehäuse (12) zumindest zwei erste Öffnungen (20, 22) aufweist, wobei das Ventilmittel (16) beweglich innerhalb des Ventilmittelgehäuses (12) angeordnet ist und in Abhängigkeit der Position des Ventilmittels (16) in Bezug auf die Öffnungen (20, 22) einen Fluidstrom durch die Öffnungen (20, 22) freigebbar und veränderbar ist.

Claims

1. Expansion valve (10) for controlling a fluid stream, having a valve-means housing (12) and at least one valve means (16), which is movably arranged in the valve-means housing (12), and an actuator housing (14), in which the electric drive of the expansion valve (10) is arranged, wherein the valve-means housing (12) is formed at least partially from a metal, in particular from aluminium or an aluminium alloy, or at least partially from a plastic body with a diffusion-inhibiting barrier layer containing metal, and wherein the actuator housing (14) is formed at least partially from plastic, and wherein the actuator housing (14) is fastened to the valve-means housing (12) by means of at least one connecting element (40), characterized in that the connecting element (40) is designed at least partially as a latching element and/or clip element.

2. Expansion valve (10) according to Claim 1, characterized in that the connecting element (40) has at least a first portion (70) and a second portion (72), wherein the first portion (70) at least partially engages into the valve-means housing (12), and wherein the second portion (72) at least sectionally latches to the actuator housing (14), and wherein the second portion (72) has a fir-tree-shaped toothing (74) on its outer lateral surface.

3. Expansion valve (10) according to the preceding claim, characterized in that the first portion (70) of the connecting element (40) is designed to be elastic in the circumferential direction, in particular as an at least partially slotted sleeve.

4. Expansion valve (10) according to either of Claims 2 and 3, characterized in that the second portion (72) extends substantially in the axial direction (18), wherein the second portion (72) is of substantially planar form and has on its free end, which is remote from the first portion (70), an insertion bevel (96).

5. Expansion valve (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element (40) engages around the valve-means housing (12) and the actuator housing (14) in the axial direction (18), wherein the connecting element (40) is preferably designed as a clamp element.

6. Expansion valve (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element (40) is of substantially U-shaped form and has at least two limbs (58, 59), wherein the limbs (58, 59) are arranged substantially parallel to one another.

7. Expansion valve (10) according to the preceding claim, characterized in that the limbs (58, 59) of the connecting element (40) each have a free end (42a, b), wherein respective clamping projections (44, 45) are arranged on the free ends (42a, b) of the connecting element (40).

8. Expansion valve (10) according to one of the preceding claims, characterized in that, at the valve-means housing (12) and/or actuator housing (14), there is arranged an undercut (46, 47) into which the corresponding clamping projection (44, 45) of the connecting element (40) engages.

9. Expansion valve (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element (40) is designed as one part, in particular as a stamped and bent part.

10. Expansion valve (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve-means housing (12) has at least two first openings (20, 22), wherein the valve means (16) is movably arranged within the valve-means housing (12), and a fluid stream through the openings (20, 22) is releasable and variable according to the position of the valve means (16) in relation to the openings (20, 22).

Revendications

1. Vanne de détente (10) pour la commande d'un écoulement de fluide, avec un boîtier de moyen de vanne (12) et au moins un moyen de vanne (16) agencé de manière mobile dans le boîtier de moyen de vanne (12) et un boîtier d'actionneur (14) dans lequel est agencé l'entraînement électrique de la vanne de détente (10), le boîtier de moyen de vanne (12) étant réalisé au moins partiellement en un métal, notamment en aluminium ou en un alliage d'aluminium, ou au moins partiellement en un corps en matière plastique avec une couche de blocage empêchant la diffusion, qui contient du métal, et le boîtier d'actionneur (14) étant réalisé au moins partiellement en matière plastique, et le boîtier d'actionneur (14) étant fixé au boîtier de moyen de vanne (12) au moyen d'au moins un élément de liaison (40), caractérisée en ce que l'élément de liaison (40) est réalisé au moins partiellement sous forme d'élément d'encliquetage et/ou d'élément de clipsage.

2. Vanne de détente (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de liaison (40) présente au moins une première section (70) et une deuxième section (72), la première section (70) s'engageant au moins partiellement dans le corps de moyen de vanne (12) et la deuxième section (72) s'encliquetant au moins par sections avec le boîtier d'actionneur (14) et la deuxième section (72) présentant sur sa surface d'enveloppe extérieure une denture (74) en forme de sapin.

3. Vanne de détente (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la première section (70) de l'élément de liaison (40) est réalisée sous forme élastique dans la direction périphérique, notamment sous forme de manchon au moins partiellement fendu.

4. Vanne de détente (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que la deuxième section (72) s'étend essentiellement dans la direction axiale (18), la deuxième section (72) étant réalisée sous forme essentiellement plane et présentant un biais d'introduction (96) à son extrémité libre détournée de la première section (70) .

5. Vanne de détente (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de liaison (40) entoure le boîtier de moyen de vanne (12) et le boîtier d'actionneur (14) dans la direction axiale (18), l'élément de liaison (40) étant de préférence réalisé sous forme d'élément de pince.

6. Vanne de détente (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de liaison (40) est réalisé essentiellement en forme de U et présente au moins deux branches (58, 59), les branches (58, 59) étant agencées essentiellement parallèlement entre elles.

7. Vanne de détente (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les branches (58, 59) de l'élément de liaison (40) présentent chacune une extrémité libre (42a, b), des saillies de serrage (44, 45) étant agencées respectivement aux extrémités libres (42a, b) de l'élément de liaison (40).

8. Vanne de détente (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une contre-dépouille (46, 47) est agencée sur le boîtier de moyen de vanne (12) et/ou sur le boîtier d'actionneur (14), dans laquelle s'engage la saillie de serrage (44, 45) correspondante de l'élément de liaison (40).

9. Vanne de détente (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de liaison (40) est réalisé d'une seule pièce, notamment sous forme de pièce découpée et pliée.

10. Vanne de détente (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier de moyen de vanne (12) présente au moins deux premières ouvertures (20, 22), le moyen de vanne (16) étant agencé de manière mobile à l'intérieur du boîtier de moyen de vanne (12) et un écoulement de fluide à travers les ouvertures (20, 22) pouvant être libéré et pouvant être modifié en fonction de la position du moyen de vanne (16) par rapport aux ouvertures (20, 22).

Zeichnung