DE102009010947B3

DE102009010947B3 - Rotary valve arrangement for cooling circuit of internal-combustion engine, has two rotatable cross-sectional adjusting units provided with teeth and rotated around non-parallel rotational axes

Info

Publication number: DE102009010947B3
Application number: DE200910010947
Authority: DE
Inventors: Florian Streifinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2029-02-28

Abstract

The arrangement (1) has two rotatable cross-sectional adjusting units (8, 9) provided with teeth (18, 19) that comb directly with one another. The two adjusting units are rotated around non-parallel rotational axes that intersect with each other under an angle of inclination of 90 degrees. One of the adjusting units is connected with an actuator, where angle of rotation of the units is different between end positions. Two rotary valves (2, 3) control flow of a coolant through branches of a coolant circuit in an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehschieberanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a rotary valve arrangement according to the preamble of claim 1.

Derartige Drehschieberanordnungen sind aus der DE 10 2007 019 064 B3 und der DE 10 2006 050 826 A1 der Anmelderin bekannt. Die bekannten Drehschieberanordnungen weisen jeweils einen einzigen Drehschieber mit mindestens zwei koaxial zueinander ausgerichteten und um eine gemeinsame Drehachse drehbaren zylindrischen Querschnittsverstellgliedern auf, die in Richtung der Drehachse hintereinander angeordnet sind, wobei die benachbarten Querschnittsverstellglieder jeweils durch ein Untersetzungsgetriebe verbunden sind.Such rotary valve arrangements are known from DE 10 2007 019 064 B3 and the DE 10 2006 050 826 A1 the applicant known. The known rotary valve assemblies each have a single rotary valve with at least two coaxially aligned and rotatable about a common axis of rotation cylindrical Querschnittsverstellgliedern, which are arranged one behind the other in the direction of the axis of rotation, wherein the adjacent Querschnittsverstellglieder are each connected by a reduction gear.

Bei der Drehschieberanordnung aus der DE 10 2006 050 826 A1 ist das als Planeten-, Stirn- oder Kegelradgetriebe ausgebildete Getriebe innerhalb eines Gehäuses des Drehschiebers im Strömungspfad eines durch den Drehschieber strömenden flüssigen Mediums untergebracht. Dadurch besteht jedoch die Gefahr einer Verschmutzung des Getriebes durch Fremdkörper, die vom flüssigen Medium ins Innere des Gehäuses mitgeführt werden und ggf. zu einer Blockierung der Querschnittsverstellglieder führen können.In the rotary valve assembly of the DE 10 2006 050 826 A1 is designed as a planetary, front or bevel gear formed within a housing of the rotary valve in the flow path of a flowing through the rotary valve fluid medium. As a result, however, there is a risk of contamination of the transmission by foreign bodies, which are carried by the liquid medium into the interior of the housing and may possibly lead to a blocking of the cross-section adjustment.

Um dieses Problem zu vermeiden, weist das Untersetzungsgetriebe der Drehschieberanordnung aus der DE 10 2007 019 064 B3 ein seitlich von den Querschnittsverstellgliedern angeordnetes Zahnrad mit zwei verschiedene Verzahnungen auf, von denen jede mit einer aus Mitnehmervorsprüngen bestehenden Verzahnung an einem benachbarten von zwei gegenüberliegenden Stirnenden der beiden Querschnittsverstellglieder kämmt. Dadurch kön nen zwar keine vom flüssigen Medium mitgeführte Fremdkörper in das Getriebe gelangen, jedoch vergrößert sich durch eine solche Anordnung der Platzbedarf der Drehschieberanordnung, was wegen der of sehr beengten Bauraumverhältnisse in der Nähe von modernen Brennkraftmaschinen unerwünscht ist.To avoid this problem, the reduction gear of the rotary valve assembly of the DE 10 2007 019 064 B3 a gear arranged laterally of the cross-section adjustment members with two different teeth, each of which meshes with a toothing consisting of cam projections on an adjacent one of two opposite front ends of the two cross-section adjustment members. As a result, while Kings nen no foreign body entrained in the liquid medium get into the transmission, but increased by such an arrangement, the space requirement of the rotary valve assembly, which is undesirable because of the very cramped space conditions in the vicinity of modern internal combustion engines.

Die gattungsbildende DE 89265 A beschreibt einen Antrieb von mehreren in einem Schieberkasten untergebrachten Drehschiebern, wobei die beiden Drehschieber parallele Drehachsen aufweisen, aber nur einer der beiden Drehschieber eine nach außen ragende Antriebswelle besitzt und durch Zahneingriff dem nächsten Drehschieber die Drehbewegung überträgt. Jedoch erfolgt dadurch eine zwangsweise Festlegung auf die parallele Anordnung der Drehschieber zueinander, was die Gestaltungsfreiheit bei der spezifischen Anpassung des Schieberkastens stark einschränkt.The generic DE 89265 A describes a drive of several accommodated in a valve body rotary valves, wherein the two rotary valves have parallel axes of rotation, but only one of the two rotary valve has an outwardly projecting drive shaft and transmits by tooth engagement the next rotary valve rotational movement. However, this results in a compulsory determination of the parallel arrangement of the rotary valve to each other, which greatly limits the freedom of design in the specific adaptation of the valve body.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drehschieberanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ohne größere Gefahr einer Blockierung der Querschnittsverstellglieder eine sehr kompakte Bauweise und bevorzugt eine weitgehend beliebige Ausrichtung der Querschnittsverstellglieder in Bezug zueinander möglich ist.outgoing This is the object of the invention, a rotary valve arrangement of the type mentioned above, in which without greater risk Blocking the Querschnittsverstellglieder a very compact Construction and preferably a largely arbitrary orientation of the Querschnittsverstellglieder possible in relation to each other is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die beiden Querschnittsverstellglieder um nicht-parallele Drehachsen drehbar sind.These Task is inventively characterized solved, that the two Querschnittsverstellglieder about non-parallel axes of rotation are rotatable.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass sich durch den Verzicht auf Zahnräder oder andere zusätzliche Getriebeelemente zwischen den beiden Querschnittsverstellglieder nicht nur die Gefahr einer Blockierung der Querschnittsverstellglieder, sondern auf der benötigte Platzbedarf der Drehschieberanordnung verkleinern lässt.Of the Invention is based on the idea that through the waiver on gears or other additional Transmission elements between the two Querschnittsverstellglieder not only the risk of blocking the cross section adjustment members, but on the needed Reduce space requirement of the rotary valve assembly.

Im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung soll der Begriff Verzahnungen nicht nur die bei Zahnradgetrieben üblichen Evolventen- oder Zykloiden verzahnungen einschließen, sondern allgemein jede Verzahnung, die Zähne oder Vorsprünge sowie mit den Zähnen oder Vorsprüngen abwechselnde Zahnlücken oder Aussparungen aufweist, welche während der Übertragung einer Drehbewegung zwischen den Querschnittsverstellgliedern miteinander kämmen.in the For the purposes of the present patent application, the term gearing is intended not only the involute or cycloid gears used in gearboxes lock in, but generally any gearing, the teeth or projections as well as with the teeth or protrusions alternating tooth gaps or recesses which during the transmission of a rotary motion between the Querschnittsverstellgliedern mesh with each other.

Die erfindungsgemäße Drehschieberanordnung kann einen einzigen Drehschieber aufweisen, bei dem die beiden Querschnittsverstellglieder in einem gemeinsamen Schiebergehäuse untergebracht sind. Alternativ kann die er findungsgemäße Drehschieberanordnung jedoch auch zwei getrennte Drehschieber umfassen, deren Querschnittsverstellglieder in getrennten Schiebergehäusen untergebracht sind, welche bei der Montage in Bezug zueinander so angeordnet werden, dass die Verzahnungen der Querschnittsverstellglieder direkt miteinander kämmen.The Rotary valve arrangement according to the invention may comprise a single rotary valve in which the two Querschnittsverstellglieder in a common slider housing are housed. Alternatively, he inventive rotary valve assembly However, also include two separate rotary valves whose Querschnittsverstellglieder in separate slide housings are housed, which in the assembly in relation to each other so be arranged that the teeth of the Querschnittsverstellglieder comb directly with each other.

Mit der erfindungsgemäßen Drehschieberanordnung ist es möglich, den Drehachsen der Querschnittsverstellglieder der Drehschieber entsprechend dem häufig beengten Raumangebot in der Nähe einer Brennkraftmaschine eine weitgehend beliebige Ausrichtung zu geben, wie insbesondere eine nicht-parallele Ausrichtung, bei der sich die Drehachsen beispielsweise unter einem Winkel von ungleich 90 Grad kreuzen.With the rotary valve assembly according to the invention Is it possible, the axes of rotation of the Querschnittsverstellglieder the rotary valve according to the often cramped space nearby an internal combustion engine to a largely arbitrary orientation give, in particular a non-parallel alignment, in which For example, the axes of rotation at an angle of not equal to 90 Cross degrees.

Zweckmäßig wird das antreibende Querschnittsverstellglied von einem Stellmotor mit umkehrbarer Drehrichtung angetrieben, der das antreibende Querschnittsverstellglied mit entgegengesetzten Drehrichtungen zwischen zwei Endstellungen verdreht. Um es zu ermöglichen, dass der Drehwinkel des angetriebenen Querschnittsverstellglieds gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kleiner als der Drehwinkel des antreibenden Querschnittsverstellglieds ist und somit das angetriebene Querschnittsverstellglied nur während eines Teils der Drehbewegung des antreibenden Querschnittsverstellglieds von diesem angetrieben wird, erstreckt sich die Verzahnung der beiden Querschnittsverstellglieder jeweils nur über einen bestimmten Winkelbereich des Umfangs der Querschnittsverstellglieder, wobei dieser Winkelbereich beim antreibenden Querschnittsverstellglied kleiner als der Drehwinkel zwischen den beiden Endstellungen ist, während er beim angetriebenen Querschnittsverstellglied dem Drehwinkel zwischen den beiden Endstellungen entspricht.Suitably, the driving Querschnittsverstellglied is driven by a servomotor with reversible direction of rotation, which rotates the driving Querschnittsverstellglied with opposite directions of rotation between two end positions. In order to allow the rotation angle of the driven Querschnittsverstellglieds ge According to an advantageous embodiment of the invention is smaller than the rotational angle of the driving Querschnittsverstellglieds and thus the driven Querschnittsverstellglied is driven only during a part of the rotational movement of the driving Querschnittsverstellglieds of the latter, the teeth of the two Querschnittsverstellglieder each only over a certain angular range of the circumference of the Querschnittsverstellglieder , Wherein this angular range in the driving Querschnittsverstellglied is smaller than the angle of rotation between the two end positions, while it corresponds to the rotational angle between the two end positions in the driven Querschnittsverstellglied.

Um zu verhindern, dass sich das angetriebene Querschnittsverstellglied über seine beiden Endstellungen hinaus verdreht oder sich aus seinen Endstellungen zurückdreht, wenn die Verzahnungen der beiden Querschnittsver stellglieder nicht mehr im Eingriff stehen, sind bevorzugt Mittel zur Fixierung des angetriebenen Querschnittsverstellglieds in seinen beiden Endstellungen vorgesehen. Diese Mittel umfassen zweckmäßig zwei Vertiefungen auf einem mit der Verzahnung versehenen Teil des angetriebenen Querschnittsverstellglieds, in die in den beiden Endstellungen des angetriebenen Querschnittsverstellglieds jeweils ein Teil des Umfangs des antreibenden Querschnittsverstellglieds so eingreift, dass sich das angetriebene Querschnittsverstellglied vor einem erneuten Eingriff der beiden Verzahnungen in keiner seiner beiden Drehrichtungen drehen kann.Around to prevent the driven Querschnittsverstellglied over his both end positions twisted or out of its end positions turns back if the teeth of the two Querschnittsver actuators not are more engaged, are preferred means for fixing the driven Cross-section adjustment provided in its two end positions. These means conveniently comprise two Depressions on a toothed portion of the driven Querschnittsverstellglieds, in the in the two end positions of the driven Querschnittsverstellglieds each a part of the circumference of the driving Querschnittsverstellglieds so engages that the driven Querschnittsverstellglied before a renewed engagement of the two gears in none of his can turn both directions of rotation.

Zweckmäßig weisen beide Verzahnungen Zähne auf, die über eine Stirnfläche des jeweiligen Querschnittsverstellglieds überstehen, wobei die Zähne der Verzahnung des angetriebenen Querschnittsverstellglieds vorteilhaft zusätzlich in radialer Richtung über eine Umfangsfläche dieses Querschnittsverstellglieds überstehen, um sie leichter mit den Zahnlücken der Verzahnung des antreibenden Querschnittsverstellglieds in Eingriff bringen zu können.Expediently both teeth teeth on that over an end face of the respective Querschnittsverstellglieds, the teeth of the Gearing of the driven Querschnittsverstellglieds advantageous additionally in the radial direction over a peripheral surface this Querschnittsverstellglieds survive to make it easier with the tooth gaps the toothing of the driving Querschnittsverstellglieds engaged to be able to bring.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 eine perspektivische Ansicht einer Drehschieberanordnung aus zwei Drehschiebern mit einem antreibenden und einem angetriebenen Querschnittsverstellglied im geschlossenen Zustand des Drehschiebers mit dem angetriebenen Querschnittsverstellglied; 1 a perspective view of a rotary valve assembly of two rotary valves with a driving and a driven Querschnittsverstellglied in the closed state of the rotary valve with the driven Querschnittsverstellglied;

2 eine andere perspektivische Ansicht der beiden Drehschieber im geschlossenen Zustand des Drehschiebers mit dem angetriebenen Querschnittsverstellglied; 2 another perspective view of the two rotary valve in the closed state of the rotary valve with the driven Querschnittsverstellglied;

3 eine weitere perspektivische Ansicht der beiden Drehschieber im geöffneten Zustand des Drehschiebers mit dem angetriebenen Querschnittsverstellglied; 3 a further perspective view of the two rotary valve in the open state of the rotary valve with the driven Querschnittsverstellglied;

4 eine noch weitere perspektivische Ansicht der beiden Drehschieber im geöffneten Zustand des Drehschiebers mit dem angetriebenen Querschnittsverstellglied; 4 a still further perspective view of the two rotary valves in the open state of the rotary valve with the driven Querschnittsverstellglied;

5 eine perspektivische Ansicht des Drehschiebers mit dem angetriebenen Querschnittsverstellglied; 5 a perspective view of the rotary valve with the driven Querschnittsverstellglied;

6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht von Teilen der Querschnittsverstellglieder mit Mitteln zum Fixieren des angetriebenen Querschnittsverstellglieds in seinen Endstellungen. 6 an enlarged perspective view of parts of the Querschnittsverstellglieder with means for fixing the driven Querschnittsverstellglieds in its end positions.

Die in der Zeichnung dargestellte Drehschieberanordnung 1 umfasst zwei Drehschieber 2, 3, die zur Regelung eines Kühlmittelstroms durch mehrere Zweige eines Kühlmittelkreislaufs einer Brennkraftmaschine dienen. Jeder der beiden Drehschieber 2, 3 umfasst ein geschlossenes Schiebergehäuse 4 bzw. 5 (nur teilweise dargestellt) und ein innerhalb des Schiebergehäuses 4 bzw. 5 mit entgegengesetzten Drehrichtungen um eine Drehachse 6 bzw. 7 drehbares Querschnittsverstellglied 8 bzw. 9.The rotary valve assembly shown in the drawing 1 includes two rotary valves 2 . 3 , which serve to regulate a coolant flow through a plurality of branches of a coolant circuit of an internal combustion engine. Each of the two rotary valves 2 . 3 includes a closed slide housing 4 respectively. 5 (only partially shown) and inside the valve body 4 respectively. 5 with opposite directions of rotation about a rotation axis 6 respectively. 7 rotatable cross section adjustment member 8th respectively. 9 ,

Die beiden Drehschieber 2, 3 sind so angeordnet, dass sich die Drehachsen 6, 7 ihrer Querschnittsverstellglieder 8, 9 unter einem Neigungswinkel α von etwa 110 Grad kreuzen, wie am besten in 3 dargestellt, d. h. in Bezug zueinander weder eine parallele noch eine orthogonale Ausrichtung besitzen.The two rotary valves 2 . 3 are arranged so that the axes of rotation 6 . 7 their Querschnittsverstellglieder 8th . 9 at an angle of inclination α of about 110 degrees, as best in 3 represented, ie, in relation to each other neither a parallel nor an orthogonal orientation.

Das Schiebergehäuse 4 bzw. 5 der beiden Drehschieber 2 bzw. 3 weist jeweils eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung auf, von denen eine 10 bzw. 11 durch Verdrehen des Querschnittsverstellglieds 8 bzw. 9 in Bezug zum Gehäuse 4 bzw. 5 ganz oder teilweise mit einer korrespondierenden Öffnung 12 bzw. 13 des Querschnittsverstellglieds 8 bzw. 9 zur Deckung gebracht werden kann, um den Drehschieber 2 bzw. 3 ganz oder teilweise zu öffnen.The slide housing 4 respectively. 5 the two rotary valves 2 respectively. 3 Each has an inlet opening and an outlet opening, one of which 10 respectively. 11 by turning the Querschnittsverstellglieds 8th respectively. 9 in relation to the housing 4 respectively. 5 completely or partially with a corresponding opening 12 respectively. 13 the cross-section adjustment 8th respectively. 9 can be made to match the rotary valve 2 respectively. 3 open in whole or in part.

Das Schiebergehäuse 4 und das Querschnittsverstellglied 8 des Drehschiebers 2 weisen eine langgestreckte zylindrische Gestalt mit einem offenen Stirnende und einem allgemein geschlossenen halbkugelförmigen Stirnende auf. Eine von der Einlassöffnung und der Auslassöffnung wird dort vom offenen Stirnende des zylindrischen Teils des Schiebergehäuses 4 gebildet, während die andere von der Einlassöffnung und der Auslassöffnung 10 ebenso wie die Öffnung 12 des Querschnittsverstellglieds 8 im geschlossenen halbkugelförmigen Stirnende angeordnet ist, so dass das Kühlmittel im Betrieb durch das offene Stirnende und das Innere des Querschnittsverstellglieds 8 strömt, wenn sich die Einlass- oder Auslassöffnung 10 des Gehäuses und die Öffnung 12 des Querschnittsverstellglieds 8 ganz oder teilweise überlappen.The slide housing 4 and the cross-section adjustment member 8th of the rotary valve 2 have an elongate cylindrical shape with an open front end and a generally closed hemispherical front end. One of the inlet opening and the outlet opening is there from the open front end of the cylindrical part of the slider housing 4 formed while the other of the inlet opening and the outlet opening 10 as well as the opening 12 the cross-section adjustment 8th is arranged in the closed hemispherical front end, so that the coolant in operation by the open front end and the inside of the cross section adjustment member 8th flows when the inlet or outlet opening 10 of the housing and the opening 12 the cross-section adjustment 8th overlap in whole or in part.

Demgegenüber weist der andere Drehschieber 3 ein allgemein kugelförmiges Schiebergehäuse 5 auf, bei dem die kreisförmige Einlass- oder Auslassöffnung 11 in Drehrichtung des Querschnittsverstellglieds 9 im Winkelabstand von der kreisförmigen Auslass- oder Einlassöffnung (nicht dargestellt) angeordnet ist, wobei die kreisförmige Einlass- oder Auslassöffnung 11 durch Drehen des Querschnittsverstellglieds 9 geschlossen (3 und 4) bzw. geöffnet (1 und 2) werden kann.In contrast, the other rotary valve 3 a generally spherical slider housing 5 in which the circular inlet or outlet opening 11 in the direction of rotation of the Querschnittsverstellglieds 9 angularly spaced from the circular outlet or inlet port (not shown), the circular inlet or outlet port 11 by turning the cross section adjustment member 9 closed ( 3 and 4 ) or opened ( 1 and 2 ) can be.

Das Querschnittsverstellglied 9 weist dort einen im Inneren des Schiebergehäuses 5 angeordneten hohlen kugelsegmentförmigen Schieberteil 14 und einen entlang der Drehachse 7 aus dem Schiebergehäuse 5 nach außen überstehenden Antriebsteil 15 auf, der sich um die Drehachse 7 drehen lässt, um die im Schieberteil 14 ausgesparte Öffnung 13 des Querschnittsverstellglieds 9 zum Öffnen der Einlass- oder Auslassöffnung 11 ganz oder teilweise mit dieser zur Überlappung zu bringen. Der Antriebsteil 15 umfasst einen durch eine Gehäuseöffnung aus dem Schiebergehäuse 5 austretenden zylindrischen Halsteil 16 und einen drehfest mit dem Halsteil 16 verbundenen erweiterten Fußteil 17 mit einem allgemein ringförmigen Stirnende.The cross section adjustment member 9 There has one inside the slide housing 5 arranged hollow spherical segment-shaped slide part 14 and one along the axis of rotation 7 from the valve body 5 outwardly projecting drive part 15 on, revolving around the axis of rotation 7 turn around in the slider part 14 recessed opening 13 the cross-section adjustment 9 for opening the inlet or outlet opening 11 wholly or partially with this overlap. The drive part 15 includes one through a housing opening from the slider housing 5 emerging cylindrical neck part 16 and a rotationally fixed with the neck part 16 connected extended footboard 17 with a generally annular front end.

Grundsätzlich könnte der Drehschieber 3 jedoch auch ein zylindrisches Schiebergehäuse und einen im Inneren desselben angeordneten hohlen zylindersegmentförmigen Schieberteil aufweisen.Basically, the rotary valve could 3 but also have a cylindrical slide housing and a hollow cylinder-segment-shaped slide part arranged in the interior thereof.

Das Querschnittsverstellglied 8 des Drehschiebers 2 wird von einem Stellmotor (nicht dargestellt) mit umkehrbarer Drehrichtung angetrieben, der das Querschnittsverstellglied 8 in Richtung des Doppelpfeils in 2 zwischen zwei Endstellungen verdreht. Demgegenüber weist das Querschnittsverstellglied 9 des Drehschiebers 3 keinen eigenen Stellmotor auf, sondern wird beim Verdrehen des Querschnittsverstellglieds 8 durch dasselbe angetrieben, wobei es ebenfalls zwischen zwei Endstellungen verdreht wird. Der Antrieb des Querschnittsverstellglieds 9 durch das Querschnittsverstellglied 8 erfolgt direkt, d. h. ohne ein weiteres zwischengeschaltetes Getriebeelement, indem eine am ringförmigen Stirnende des Querschnittsverstellglieds 8 angeordnete Verzahnung 18 während eines Teils des Bewegungswegs der Drehbewegung des Querschnittsverstellglieds 8 im bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer komplementären Verzahnung 19 am erweiterten Fußteil 17 des Querschnittsverstellglieds 9 in Zahneingriff tritt.The cross section adjustment member 8th of the rotary valve 2 is driven by a servomotor (not shown) with reversible direction of rotation, which is the Querschnittsverstellglied 8th in the direction of the double arrow in 2 twisted between two end positions. In contrast, the Querschnittsverstellglied 9 of the rotary valve 3 no own servo motor, but is when turning the Querschnittsverstellglieds 8th driven by the same, wherein it is also rotated between two end positions. The drive of the cross-section adjustment 9 by the cross section adjustment member 8th takes place directly, ie without a further intermediate gear element, by one at the annular front end of the Querschnittsverstellglieds 8th arranged toothing 18 during a part of the movement path of the rotational movement of the Querschnittsverstellglieds 8th in or counterclockwise with a complementary toothing 19 on the extended foot part 17 the cross-section adjustment 9 comes into meshing.

Der Drehwinkel zwischen den beiden Endstellungen des Querschnittsverstellglieds 8 ist größer als der Drehwinkel zwischen den beiden Endstellungen des Querschnittsverstellglieds 9, so dass aufgrund des Übersetzungsverhältnisses der beiden Verzahnungen 18, 19 von 1:1 und der Anordnung der beiden Verzahnungen 18, 19 auf nur einem Teil des Umfangs der Querschnittsverstellglieder 8, 9 das Querschnittsverstellglied 9 nur während eines Teils der Drehbewegung des Querschnittsverstellglieds 8 verdreht wird, d. h. während sich das Querschnittsverstellglied 8 über einen bestimmten Winkelbereich bzw. durch ein bestimmtes Zeitfenster des Zeitraums bewegt, in dem der Stellmotor angetrieben wird. Das vorgenannte Übersetzungsverhältnis der beiden Verzahnungen 18, 19 von 1:1 ist nicht zwingend erforderlich. Es könnte auch ein anderes Übersetzungsverhältnis gewählt werden.The angle of rotation between the two end positions of the Querschnittsverstellglieds 8th is greater than the angle of rotation between the two end positions of the Querschnittsverstellglieds 9 , so due to the gear ratio of the two gears 18 . 19 of 1: 1 and the arrangement of the two gears 18 . 19 on only a part of the circumference of the Querschnittsverstellglieder 8th . 9 the cross section adjustment member 9 only during part of the rotational movement of the cross section adjustment member 8th is rotated, ie, while the Querschnittsverstellglied 8th over a certain angular range or by a specific time window of the period in which the servomotor is driven. The aforementioned transmission ratio of the two gears 18 . 19 from 1: 1 is not mandatory. It could also be chosen a different gear ratio.

Die Verzahnung 18 des Querschnittsverstellglieds 8 besteht aus einer Mehrzahl von Zähnen 20, im dargestellten Ausführungsbeispiel drei, die entlang eines kurzen Umfangsabschnitts des ringförmigen Stirnendes in axialer Richtung der Drehachse 6 über das Stirnende überstehen und durch Zahnlücken 21 von benachbarten Zähnen 20 sowie von einer ebenen Stirnfläche 22 eines längeren Umfangsabschnitts ohne Verzahnung getrennt sind.The gearing 18 the cross-section adjustment 8th consists of a plurality of teeth 20 three in the illustrated embodiment, along a short circumferential portion of the annular front end in the axial direction of the axis of rotation 6 over the front end and through tooth gaps 21 from neighboring teeth 20 as well as from a flat face 22 a longer peripheral portion without teeth are separated.

Auch die Verzahnung 19 des Querschnittsverstellglieds 9 besteht aus einer Mehrzahl von Zähnen 23, im dargestellten Ausführungsbeispiel vier, die durch Zahnlücken 24 von benachbarten Zähnen 23 getrennt sind. Die Zähne 23 stehen entlang eines Abschnitts einer äußeren zylindrischen Umfangsfläche 25 des Fußteils 17 in radialer Richtung der Drehachse 7 über die Umfangsfläche 25 über und stehen entlang eines vertieften Abschnitts 26 (5) einer ringförmigen Stirnfläche des Fußteils 17 in axialer Richtung über die Oberfläche des vertieften Abschnitts 26 über. Der vertiefte Abschnitt 26 ist in Umfangsrichtung gesehen an beiden Stirnenden von einem erhöhten ebenen Abschnitt 27 der Stirnfläche durch rampenförmige Übergänge 28 getrennt, deren konkav zylindrisch gekrümmte Oberflächen einen dem Krümmungsradius des äußeren Umfangs 31 des Querschnittsverstellglieds 8 entsprechenden Krümmungsradius besitzen.Also the gearing 19 the cross-section adjustment 9 consists of a plurality of teeth 23 , in the illustrated embodiment, four, by tooth gaps 24 from neighboring teeth 23 are separated. The teeth 23 stand along a portion of an outer cylindrical peripheral surface 25 of the foot part 17 in the radial direction of the axis of rotation 7 over the peripheral surface 25 over and stand along a recessed section 26 ( 5 ) an annular end face of the foot part 17 in the axial direction over the surface of the recessed portion 26 above. The recessed section 26 is seen in the circumferential direction at both ends of a raised planar portion 27 the face by ramped transitions 28 separated, the concave cylindrically curved surfaces a the radius of curvature of the outer circumference 31 the cross-section adjustment 8th have corresponding radius of curvature.

Die Zähne 20, 23 der beiden Verzahnungen 18, 19 und entsprechend auch die Zahnlücken 21, 24 zwischen den Zähnen 20, 23 der beiden Verzahnungen 18, 19 weisen aufeinander abgestimmte Querschnittsformen auf, die trotz des Neigungswinkels α zwischen den Drehachsen 6, 7 der beiden Querschnittsverstellglieder 8, 9 und damit auch des Neigungswinkels der beiden Verzahnungen 18, 19 in Bezug zueinander einen reibungsarmen Zahneingriff der beiden Verzahnungen 18, 19 sicherstellen und während des Zahneingriffs für einen ruckfreien Antrieb des Querschnittsverstellglieds 9 durch das Querschnittsverstellglied 8 sorgen.The teeth 20 . 23 of the two gears 18 . 19 and accordingly the tooth gaps 21 . 24 between the teeth 20 . 23 of the two gears 18 . 19 have matched cross-sectional shapes, in spite of the inclination angle α between the axes of rotation 6 . 7 the two Querschnittsverstellglieder 8th . 9 and thus also the angle of inclination of the two gears 18 . 19 with respect to each other a low-friction meshing of the two gears 18 . 19 ensure and during meshing for a jerk-free on drove the Querschnittsverstellglieds 9 by the cross section adjustment member 8th to care.

Infolge des Neigungswinkels α zwischen den Drehachsen 6, 7 der beiden Querschnittsverstellglieder 8, 9 sind auch die beiden Verzahnungen 18, 19 bzw. die Bewegungspfade der Zähne 20, 23 der beiden Verzahnungen 18, 19 in Bezug zueinander geneigt, und zwar ähnlich wie bei einem Kegelradgetriebe, wobei sich jedoch die Zähne 20, 23 anders als bei üblichen Kegelradgetrieben nicht in Richtung der Drehachsen 6, 7 verjüngen.Due to the inclination angle α between the axes of rotation 6 . 7 the two Querschnittsverstellglieder 8th . 9 are also the two gears 18 . 19 or the movement paths of the teeth 20 . 23 of the two gears 18 . 19 inclined with respect to each other, similar to a bevel gear, but with the teeth 20 . 23 unlike conventional bevel gear not in the direction of the axes of rotation 6 . 7 rejuvenate.

Die Querschnittsverstellglieder 8, 9 sind in Bezug zueinander so angeordnet, dass einer oder zwei der radial und axial über den Fußteil 17 überstehenden Zahne 23 der Verzahnung 19 in den Bewegungspfad der Zähne 20 der Verzahnung 18 ragen, so dass die Zähne 23 von den Zähnen 20 mitgenommen werden, sobald sich bei einer Drehung des vom Stellmotor angetriebenen Querschnittsverstellglieds 8 dessen Verzahnung 18 am Fußteil 17 des anderen Querschnittsverstellglieds 9 vorbei bewegt.The cross section adjustment members 8th . 9 are arranged with respect to each other such that one or two of the radially and axially over the foot part 17 protruding teeth 23 the gearing 19 in the path of movement of the teeth 20 the gearing 18 stick out, leaving the teeth 23 from the teeth 20 be taken as soon as during a rotation of the servomotor driven Querschnittsverstellglieds 8th its interlocking 18 at the foot part 17 the other Querschnittsverstellglieds 9 moved over.

Der Beginn der Drehbewegung des Querschnittsverstellglieds 9 wird in beiden Drehrichtungen der Querschnittsverstellglieder 8, 9 dadurch ausgelöst, dass der in der jeweiligen Drehrichtung des Querschnittsverstellglieds 8 vorderste Zahn 20 der Verzahnung 18 gegen einen Zahn 23 anschlägt, der an einem der beiden entgegengesetzten Stirnenden der Verzahnung 19 des Querschnittsverstellglieds 9 angeordnet ist und in der jeweiligen Endstellung des Querschnittsverstellglieds 9 in den Bewegungsweg des jeweils vorderste Zahns 20 der Verzahnung 18 ragt.The beginning of the rotational movement of the Querschnittsverstellglieds 9 becomes in both directions of rotation of the Querschnittsverstellglieder 8th . 9 triggered by that in the respective direction of rotation of the Querschnittsverstellglieds 8th foremost tooth 20 the gearing 18 against a tooth 23 strikes, at one of the two opposite ends of the toothing 19 the cross-section adjustment 9 is arranged and in the respective end position of the Querschnittsverstellglieds 9 in the path of movement of each foremost tooth 20 the gearing 18 protrudes.

Um sicherzustellen, dass immer einer der beiden Zähne 23 an den entgegengesetzten Stirnenden der Verzahnung 19 in den Bewegungsweg des jeweils vordersten Zahns 20 der Verzahnung 18 ragt, muss eine Bewegung des Querschnittsverstellglieds 9 über die beiden Endstellungen hinaus oder aus diesen zurück verhindert werden. Dies erfolgt mit Hilfe von zwei ram genförmigen Vorsprüngen 29 (5 und 6), die im Winkelabstand voneinander und radial einwärts von der Verzahnung 19 über den vertieften oder zurückgesetzten Umfangsabschnitt 26 der Stirnfläche des Querschnittsverstellglieds 9 überstehen und jeweils eine flach geneigte konkav zylindrisch gekrümmte Oberfläche 30 aufweisen. Diese Oberflächen 30 besitzen jeweils denselben Krümmungsradius wie die Oberfläche des gegenüberliegenden Übergangs 28 und bilden zusammen mit dieser eine konkave Vertiefung, die im Zusammenwirken mit dem an das Stirnende angrenzenden zylindrischen äußeren Umfang 31 des Querschnittsverstellglieds 8 sicherstellt, dass sich das Querschnittsverstellglied 9 nach dem Verdrehen in eine der Endstellungen weder über diese Endstellung hinaus noch aus dieser Endstellung heraus zurückbewegt, bevor die Verzahnungen 18, 19 während einer erneuten Drehbewegung des Querschnittsverstellglieds 8 wieder miteinander in Zahneingriff treten.To ensure that always one of the two teeth 23 at the opposite ends of the teeth 19 in the path of movement of the respective foremost tooth 20 the gearing 18 protrudes, must be a movement of the cross section adjustment 9 Be prevented beyond the two end positions or back out of these. This is done with the help of two ram gene-shaped projections 29 ( 5 and 6 ) at an angular distance from each other and radially inward from the teeth 19 over the recessed or recessed peripheral portion 26 the end face of the Querschnittsverstellglieds 9 survive and each have a flat inclined concave cylindrical curved surface 30 exhibit. These surfaces 30 each have the same radius of curvature as the surface of the opposite transition 28 and together with this form a concave depression which cooperates with the cylindrical outer periphery adjacent the front end 31 the cross-section adjustment 8th ensures that the cross-section adjustment 9 after twisting into one of the end positions neither beyond this end position nor moved back out of this end position before the teeth 18 . 19 during a renewed rotational movement of the Querschnittsverstellglieds 8th mesh again with each other.

Um zu verhindern, dass die Rampen 29 im Bereich der Verzahnung 18 mit dem Querschnittsverstellglied 8 kollidieren und damit auch dort ein Verdrehen des Querschnittsverstellglieds 9 verhindern würden, ist der an das Stirnende angrenzende zylindrische äußere Umfang 31 des Querschnittsverstellglieds 8 im Bereich der Verzahnung 18 mit einem Freigang 32 versehen, wie in 1 und 2 dargestellt, durch den sich die Rampen 29 in beiden Drehrichtungen des Querschnittsverstellglieds 8 hindurchbewegen können, während die Verzahnungen 18, 19 miteinander kämmen.To prevent the ramps 29 in the field of gearing 18 with the cross section adjustment member 8th collide and thus there is a twisting of the cross-section adjustment 9 would prevent, which is adjacent to the front end cylindrical outer circumference 31 the cross-section adjustment 8th in the field of gearing 18 with a clearance 32 provided, as in 1 and 2 represented by the ramps 29 in both directions of rotation of the Querschnittsverstellglieds 8th can move through while the gears 18 . 19 comb each other.

11: DrehschieberanordnungRotary valve assembly
22: Drehschieberrotary vane
33: Drehschieberrotary vane
44: Schiebergehäuseslide housing
55: Schiebergehäuseslide housing
66: Drehachseaxis of rotation
77: Drehachseaxis of rotation
88th: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
99: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
1010: Einlass-/Auslassöffnung SchiebergehäuseInlet / Outlet Gate valve body
1111: Einlass-/Auslassöffnung SchiebergehäuseInlet / Outlet Gate valve body
1212: Öffnung QuerschnittsverstellgliedOpening cross-section adjustment
1313: Öffnung QuerschnittsverstellgliedOpening cross-section adjustment
1414: Schieberteilslide part
1515: Antriebsteildriving part
1616: Halsteilneck
1717: Fußteilfootboard
1818: Verzahnunggearing
1919: Verzahnunggearing
2020: Zähneteeth
2121: Zahnlückengullets
2222: Stirnflächeface
2323: Zähneteeth
2424: Zahnlückengullets
2525: Umfangsflächeperipheral surface
2626: vertiefter Abschnittrecessed section
2727: erhöhter Abschnittelevated section
2828: Übergängetransitions
2929: rampenförmige Vorsprüngeramp-shaped projections
3030: Oberflächen der VorsprüngeSurfaces of the projections
3131: Umfangscope

Claims

Rotary slide arrangement, in particular for a multi-branched coolant circuit of an internal combustion engine, with at least one rotary valve and two rotatable, each provided with a toothed Querschnittsverstellgliedern, one of which drives the other, wherein the gears ( 18 . 19 ) of the two cross section adjustment members ( 8th . 9 ) directly with each other, characterized in that the two Querschnittsverstellglieder ( 8th . 9 ) about non-parallel axes of rotation ( 6 . 7 ) are rotatable.

Rotary slide arrangement according to claim 1, characterized in that the axes of rotation ( 6 . 7 ) of the two cross section adjustment members ( 8th . 9 ).

Rotary slide arrangement according to claim 2, characterized in that the axes of rotation ( 6 . 7 ) of the two cross section adjustment members ( 8th . 9 ) at a tilt angle (α) of unequal 90 degrees.

Rotary slide arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the driving cross-section adjustment member ( 8th ) is connected to a servomotor with reversible direction of rotation.

Rotary slide arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the two cross-section adjustment members ( 8th . 9 ) are rotatable with reversible direction of rotation between two end positions.

Rotary slide assembly according to claim 5, characterized in that the angle of rotation of the two Querschnittsverstellglieder ( 8th . 9 ) is different between the end positions.

Rotary slide arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing ( 18 . 19 ) at both Querschnittsverstellgliedern ( 8th . 9 ) only a part of the circumference of the Querschnittsverstellglieder ( 8th . 9 ).

Rotary slide arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the toothing ( 18 ) of the driving cross section adjustment member ( 8th ) extends over an angular range which is smaller than the rotational angle of the driving Querschnittsverstellgliedes ( 8th ) between its two end positions.

Rotary slide arrangement according to one of claims 5 to 8, characterized in that the toothing ( 19 ) of the driven Querschnittsverstellgliedes ( 9 ) extends over an angular range which corresponds to the angle of rotation of the driven cross-section adjustment member ( 9 ) between its two end positions.

Rotary slide arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized by means ( 28 . 29 ) for fixing the driven Querschnittsverstellglieds ( 9 ) in its two end positions.

Rotary slide arrangement according to claim 10, characterized in that the means have two depressions on one with the toothing ( 19 ) ( 17 ) of the driven Querschnittsverstellglieds ( 9 ), in which in the two end positions of the driven Querschnittsverstellglieds ( 9 ) each part of the scope ( 31 ) of the driving cross-section adjusting member ( 8th ) intervenes.

Rotary slide arrangement according to claim 11, characterized in that the two depressions are bounded in each case by curved surfaces whose radius of curvature corresponds to the radius of curvature of the cylindrical circumference ( 31 ) of the driving cross-section adjusting member ( 8th ) corresponds.

Rotary slide arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that the two depressions on their mutually facing sides of ramp-shaped projections ( 29 ).

Rotary slide arrangement according to one of claims 11 to 13, characterized in that the two depressions on their sides facing away from each other by ramped transitions ( 28 ) between a recessed and a raised portion ( 26 . 27 ) of the gearing ( 19 ) ( 17 ) of the driven Querschnittsverstellglieds ( 9 ).

Rotary slide arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that both toothings ( 18 . 19 ) Teeth ( 20 . 23 ), which over an end face of the Querschnittsverstellglieds ( 8th . 9 ) survive.

Rotary slide arrangement according to claim 15, characterized in that the teeth ( 23 ) of the gearing ( 19 ) of the driven Querschnittsverstellglieds ( 9 ) additionally in the radial direction over a peripheral surface ( 25 ) of the cross section adjustment member ( 9 ) survive.

Rotary slide arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing ( 18 ) of the driving cross-section adjusting member ( 8th ) at a front end of driving the Querschnittsverstellglieds ( 8th ) is formed, and that the toothing of the driven Querschnittsverstellglieds ( 9 ) on an extended foot part ( 17 ) one via the driven Querschnittsverstellglied ( 9 ) projecting drive part ( 15 ) is trained.