DE102016118133A1 - Rotary valve - Google Patents
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Abstract
Drehschieberventil (1) eines Kraftfahrzeug-Kühlkreislaufs, mit einem Ventilgehäuse (10), das einen von einer Ventilinnenwand (14) begrenzten zylindrischen Ventilinnenraum (16) mit zumindest einem Ventileinlass (11), zumindest einem Ventilauslass (12.1, 12.2) und einem radialen Durchlass (13.1, 13.2) zwischen dem Ventileinlass (11) und dem Ventilauslass (12.1, 12.2) aufweist, und einem in dem Ventilgehäuse (10) bewegbar gelagerten Regelkörper (20) zur Regelung des Durchlasses (13.1., 13.2). Der Regelkörper (20) weist eine sich koaxial durch den Ventilinnenraum (16) erstreckende Welle (21) auf, an der zum Verschließen des radialen Durchlasses (13.1., 13.2) eine von der Welle (21) nach radial außen hervorstehende Tragstruktur (22.1, 22.2) mit einem an der Tragstruktur (22.1, 22.2) gelagerten Verschlusselement (23.1, 23.2) angeordnet ist, wobei das Verschlusselement (23.1, 23,2) an der Ventilinnenwand (14) gleitbeweglich anliegt und gegenüber der Welle (21) in radialer Richtung federbelastet verschiebbar gelagert ist.Rotary slide valve (1) of a motor vehicle cooling circuit, comprising a valve housing (10) having a cylindrical valve interior (16) bounded by a valve inner wall (14) with at least one valve inlet (11), at least one valve outlet (12.1, 12.2) and a radial passage (13.1, 13.2) between the valve inlet (11) and the valve outlet (12.1, 12.2), and a in the valve housing (10) movably mounted control body (20) for controlling the passage (13.1., 13.2). The control body (20) has a shaft (21) extending coaxially through the valve interior (16), at the end of which the radial passage (13.1., 13.2) is closed by a support structure (22.1) projecting radially outward from the shaft (21). 22.2) with a on the support structure (22.1, 22.2) mounted closure element (23.1, 23.2) is arranged, wherein the closure element (23.1, 23.2) slidably against the valve inner wall (14) and against the shaft (21) in the radial direction is spring-loaded slidably mounted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil eines Kraftfahrzeug-Kühlkreislaufs, mit einem Ventilgehäuse, das einen von einer Ventilinnenwand begrenzten zylindrischen Ventilinnenraum mit zumindest einem Ventileinlass, zumindest einem Ventilauslass und einem radialen Durchlass zwischen dem Ventileinlass und dem Ventilauslass aufweist, und einem in dem Ventilgehäuse bewegbar gelagerten Regelkörper zur Regelung des Durchlasses.The invention relates to a rotary slide valve of a motor vehicle cooling circuit, comprising a valve housing having a cylindrical valve interior bounded by a valve inner wall with at least one valve inlet, at least one valve outlet and a radial passage between the valve inlet and the valve outlet, and a control body movably mounted in the valve housing for regulating the passage.
Derartige zylindrische Drehschieberventile sind hinlänglich bekannt und dienen zur Regelung eines strömenden Mediums, insbesondere eines Kühlmittelstroms in einem Kraftfahrzeug. Solche Drehschieber weisen zumeist eine Ventil-Längsachse auf, um die und/oder entlang derer der Regelkörper zur stufenlosen Regelung innerhalb des Ventilgehäuses bewegbar gelagert ist. Das Drehschieberventil weist in der Regel zwei Ventilanschlüsse auf, insbesondere einen Ventileinlass und einen Ventilauslass. Bei modernen Kraftfahrzeug-Kühlkreisläufen können aber – beispielsweise um mehrere einzelne Kühlstränge bzw. Kühlkreisläufe individuell und bedarfsweise ansteuern zu können – an einem Drehschieberventil auch mehr als nur zwei Ventilanschlüsse, insbesondere mehr als nur ein Ventilauslass, erforderlich sein. Dadurch können beispielsweise verschiedene Kühlkreisläufe des Kraftfahrzeugs, wie ein Elektromotorkühlkreislauf, ein Fahrzeugbatteriekühlkreislauf oder ein Klimaanlagenkühlkreislauf, – je nach Bedarf – unterschiedlich stark mit einem Kühlmittelstrom beaufschlagt und folglich unterschiedlich temperiert werden.Such cylindrical rotary slide valves are well known and serve to regulate a flowing medium, in particular a coolant flow in a motor vehicle. Such rotary valves usually have a valve longitudinal axis to which and / or along which the control body is mounted for continuous control within the valve housing movable. The rotary valve valve usually has two valve ports, in particular a valve inlet and a valve outlet. In modern motor vehicle cooling circuits, however, more than just two valve connections, in particular more than just one valve outlet, may be required on a rotary slide valve, for example in order to be able to control a plurality of individual cooling circuits or cooling circuits individually and as required. As a result, different cooling circuits of the motor vehicle, for example, such as an electric motor cooling circuit, a vehicle battery cooling circuit or an air conditioning cooling circuit, can be acted upon to different degrees with a coolant flow and, accordingly, heated at different temperatures.
Zumindest einer der Ventilanschlüsse – beispielsweise der Ventilauslass – ist radial an dem zylindrischen Ventilinnenraum bzw. dem Ventilgehäuse angeordnet und weist einen radial an dem Ventilgehäuse angeordneten Durchlass zu dem anderen Ventilanschluss auf, insbesondere zu dem Ventilinnenraum. Dieser andere Ventilanschluss – beispielsweise der Ventileinlass – kann an dem Ventilgehäuse beliebig angeordnet sein, insbesondere axial oder alternativ ebenfalls radial. Unter dem radialen Durchlass im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein jeder radial in den Ventilinnenraum mündender Anschlusskanal zu verstehen. Selbstverständlich kann auch mehr als nur ein radialer Ventileinlass bzw. Ventilauslass vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, dass sämtliche Anschlüsse des Drehschieberventils radial an dem Ventilgehäuse angeordnet sind und entsprechend je einen radialen Durchlass aufweisen.At least one of the valve connections - for example the valve outlet - is arranged radially on the cylindrical valve interior or the valve housing and has a radially arranged on the valve housing passage to the other valve port, in particular to the valve interior. This other valve connection - for example, the valve inlet - can be arranged arbitrarily on the valve housing, in particular axially or alternatively also radially. The radial passage in the sense of the present invention is to be understood as any connecting duct which opens radially into the interior of the valve. Of course, more than just a radial valve inlet or valve outlet can be provided. Furthermore, it is possible that all connections of the rotary slide valve are arranged radially on the valve housing and correspondingly have a respective radial passage.
Der Regelkörper ist üblicherweise ein aus Vollmaterial hergestellter Block, der sich über die gesamte Länge und den gesamten Querschnitt des Ventilinnenraums erstreckt, wobei zur Regelung des Kühlmediums in dem Regelkörper einzelne axiale und/oder radiale Kanäle ausgebildet sind, die zur Freigabe einer Durchströmung mit einem jeweiligen Ventilanschlusskanal in Übereinstimmung versetzbar sind. Zur Vermeidung einer Leckageströmung ist zumeist zwischen dem Regelkörper und dem Ventilgehäuse eine gleitbewegliche Abdichtung vorgesehen. Solche Drehschieberventile weisen jedoch aufgrund der Ausgestaltung des Regelkörpers ein relativ hohes Gewicht auf. Ferner sind Regelkörper bekannt, die aus mehreren einzelnen Gliedern bzw. Komponenten zusammengesetzt sind, ohne dabei den gesamten Ventilinnenraum auszufüllen. Solche Regelkörper umfassen zumeist einen separat ausgebildeten Ventilteller zum Freigeben oder Sperren eines Ventilanschlusskanals gegenüber dem Ventilinnenraum und/oder dem anderen Ventilanschluss.The control body is usually a block made of solid material, which extends over the entire length and the entire cross-section of the valve interior, wherein for controlling the cooling medium in the control body individual axial and / or radial channels are formed, which enable to release a flow with a respective Valve port channel are offset in accordance. To avoid a leakage flow, a sliding seal is usually provided between the control body and the valve housing. Such rotary valves, however, have a relatively high weight due to the design of the control body. Furthermore, control bodies are known, which are composed of several individual members or components, without filling the entire valve interior. Such control bodies usually comprise a separately formed valve disk for releasing or blocking a valve connection channel with respect to the valve interior and / or the other valve connection.
Hinsichtlich der Ausgestaltung des Regelkörpers des Drehschieberventils sind folglich zahlreiche Varianten bekannt, wobei zur Auswahl und Gestaltung des Regelkörpers zumeist die Anzahl der Anschlüsse, die Lebensdauer, der Bauraumbedarf und/oder die Funktionsfähigkeit des Ventils als wesentliche Aspekte angesehen werden. Bei der Realisierung können die zuvor genannten Aspekte aus technischen Gründen jedoch zumeist keine gleichwertige Berücksichtigung finden.With regard to the configuration of the control body of the rotary valve valve therefore numerous variants are known, for the selection and design of the control body usually the number of connections, the service life, the space requirement and / or the functionality of the valve are considered essential aspects. However, for technical reasons, the above-mentioned aspects can usually not be considered as equivalent in the realization.
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Drehschieberventil bereitzustellen, das einen sowohl zuverlässigen und verschleißarmen Betrieb als auch einen kompakten und in der Herstellung und Montage kostengünstigen Aufbau ermöglicht. Ferner soll ein Verschalten von mehreren Ventilanschlüssen ermöglicht sein.The invention is therefore an object of the invention to provide a rotary valve, which allows both reliable and low-wear operation as well as a compact and inexpensive to manufacture and assembly construction. Furthermore, a connection of several valve connections should be made possible.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Drehschieberventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren aufgeführt.The object is achieved by a rotary valve with the features of
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Drehschieberventil dadurch gelöst, dass der Regelkörper eine sich koaxial durch den Ventilinnenraum erstreckende Welle aufweist, an der zum Verschließen des radialen Durchlasses eine von der Welle nach radial außen hervorstehende Tragstruktur mit einem an der Tragstruktur gelagerten Verschlusselement angeordnet ist, wobei das Verschlusselement an der Ventilinnenwand gleitbeweglich anliegt und gegenüber der Welle in radialer Richtung federbelastet verschiebbar gelagert ist.According to the invention, the object is achieved by a generic rotary slide valve characterized in that the control body has a coaxially extending through the valve interior shaft on which is arranged for closing the radial passage of the shaft radially outwardly projecting support structure with a bearing element mounted on the support structure, wherein the closure element slidably bears against the valve inner wall and is mounted so as to be displaceable in a spring-loaded manner relative to the shaft in the radial direction.
Die Welle ist als ein Grundkörper zu verstehen, der sich – ohne den gesamten Querschnitt des Ventilinnenraums auszufüllen – axial durch das Ventilgehäuse erstreckt, bevorzugt von einem axialen Ende des Ventilgehäuses zum anderen axialen Ende. Je nach Anzahl der radialen Ventilanschlüsse bzw. Durchlässe kann an der Welle eine einzige Tragstruktur mit Verschlusselement oder eine korrespondierende Anzahl an Tragstrukturen mit jeweils einem Verschlusselement zum Verschließen des Durchlasses bzw. der Durchlässe angeordnet sein. Zur Vereinfachung der Montage können die Tragstruktur und das Verschlusselement separat ausgebildet sein und in relativ einfacher Weise zueinander befestigt bzw. gelagert sein, beispielsweise durch ein schlichtes Ineinanderstecken der Bauteile.The shaft is to be understood as a basic body which extends axially through the valve housing, without filling the entire cross-section of the valve interior, preferably from one axial end of the valve housing to the other axial end. Depending on the number of radial valve connections or passages, a single support structure with closure element or a corresponding number of support structures, each with a closure element for closing the passage or the passages, may be arranged on the shaft. To simplify the assembly, the support structure and the closure element may be formed separately and be fastened or supported relative to one another in a relatively simple manner, for example by a simple nesting of the components.
Die Tragstruktur ist grundsätzlich mit der Welle drehfest verbunden, so dass die Tragstruktur einer Drehung der Welle folgt. Dadurch kann der radiale Durchlass bevorzugt durch eine reine Drehbewegung der Welle bzw. der daran angeordneten Tragstruktur mit dem daran angeordneten Verschlusselement freigegeben oder verschlossen werden. Dazu steht das Verschlusselement mit der Ventilinnenwand in einer gleitbeweglichen Berührung und gleitet beim Bewegen des Regelkörpers an der Innenwand entlang. Zum Verschließen des Durchlasses wird das Verschlusselement vor den Durchlass gedreht und dichtet den Durchlass bzw. Ventilanschlusskanal gegenüber dem Ventilinnenraum ab. Dazu kann an dem Verschlusselement, insbesondere an einer der Ventilinnenwand zugewandten Seitenfläche des Verschlusselements, ein Dichtelement zum Abdichten eines Spalts zwischen dem Verschlusselement und der Ventilinnenwand vorgesehen sein. Das Verschlusselement kann an der Tragstruktur bewegbar gelagert sein, insbesondere federbelastet verschiebbar in radialer Richtung zu der Welle. Dadurch kann ein besonders dichtes Verschließen des Ventilanschlusses durch das Verschlusselement bewirkt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Tragstruktur als solche gegenüber der Welle radial verschiebbar gelagert sein. In diesem Fall kann das Verschlusselement mit der Tragstruktur einstückig bzw. einteilig ausgebildet sein.The support structure is basically rotatably connected to the shaft, so that the support structure follows a rotation of the shaft. As a result, the radial passage can preferably be released or closed by a pure rotational movement of the shaft or the support structure arranged thereon with the closure element arranged thereon. For this purpose, the closure element with the valve inner wall in a slidable contact and slides when moving the control body along the inner wall. To close the passage, the closure element is rotated in front of the passage and seals off the passage or valve connection channel with respect to the valve interior. For this purpose, a sealing element for sealing a gap between the closure element and the valve inner wall may be provided on the closure element, in particular on one of the valve inner wall facing side surface of the closure element. The closure element may be movably mounted on the support structure, in particular displaceable in a spring-loaded manner in the radial direction to the shaft. As a result, a particularly tight closing of the valve connection by the closure element can be effected. Additionally or alternatively, the support structure can be mounted radially displaceable as such relative to the shaft. In this case, the closure element may be integrally formed or integrally formed with the support structure.
Die Tragstruktur und das Verschlusselement sind vorteilhafterweise in demselben axialen Abschnitt der Welle angeordnet wie der radiale Durchlass. Es ist durchaus möglich, dass in demselben axialen Wellenabschnitt über den Umfang des Ventilgehäuses versetzt mehrere radiale Durchlässe vorgesehen sind. Hierbei kann durch ein Drehen der Welle und somit auch der Tragstruktur und des Verschlusselements, beispielsweise ein erster radialer Durchlass gegenüber dem Ventilinnenraum und/oder gegenüber einem anderen Ventilanschluss geöffnet werden, und ein in Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten radialen Durchlass angeordneter zweiter radialer Durchlass gegenüber dem Ventilinnenraum verschlossen werden. Selbstverständlich können in einem gleichen axialen Wellenabschnitt über den Umfang der Welle auch mehrere einzelne Tragstrukturen mit jeweils einem Verschlusselement angeordnet sein, so dass die oben genannten, in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordneten radialen Durchlässe beim Drehen des Regelkörpers zeitgleich freigegeben oder verschlossen werden können.The support structure and the closure element are advantageously arranged in the same axial section of the shaft as the radial passage. It is quite possible that in the same axial shaft portion over the circumference of the valve housing offset more radial passages are provided. In this case, by rotating the shaft and thus also the support structure and the closure element, for example a first radial passage with respect to the valve interior and / or with respect to another valve port can be opened, and a second radial passage arranged circumferentially offset from the first radial passage with respect to the Valve interior are closed. Of course, in the same axial shaft portion over the circumference of the shaft and a plurality of individual support structures may be arranged, each with a closure element, so that the above, circumferentially offset from one another radial passages can be released or closed at the same time when rotating the control body.
Ferner ist es möglich, dass die radialen Durchlässe axial versetzt zueinander angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind bei einer Anordnung von mehreren axial und/oder in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordneten radialen Durchlässen eine hierzu korrespondierende Anzahl an Tragstrukturen mit jeweils einem oder mehreren Verschlusselementen vorgesehen. Dadurch können ein einzelner Durchlass oder alternativ mehrere Durchlässe in Kombination gleichzeitig oder in einem vorgegebenen Aufteilungsmuster freigegeben oder gesperrt werden. Selbstverständlich ist grundsätzlich eine Verschaltung der radialen Durchlässe auch ohne die Anordnung eines axialen Ventilanschlusses möglich, so dass die Verschaltung ausschließlich unter radial angeordneten Durchlässen bzw. Ventilanschlüssen erfolgen kann. Insbesondere kann auch der Ventileinlass radial an der Ventilinnenwand angeordnet sein.It is also possible that the radial passages are arranged axially offset from one another. Advantageously, in the case of an arrangement of a plurality of axial and / or circumferentially staggered radial passages, a corresponding number of support structures are provided, each with one or more closure elements. As a result, a single passage or, alternatively, multiple ports in combination can be enabled or disabled simultaneously or in a predetermined split pattern. Of course, an interconnection of the radial passages is also possible without the arrangement of an axial valve port, so that the interconnection can be done exclusively under radially arranged passages or valve connections. In particular, the valve inlet can also be arranged radially on the valve inner wall.
Insgesamt kann dadurch ein relativ kompaktes, gewichtsarmes und kostengünstiges Drehschieberventil bereitgestellt werden, welches einen dauerhaft zuverlässigen und verschleißarmen Betrieb ermöglicht. Zudem sind verschiedene Verschaltungsvarianten mehrerer Ventilanschlüsse ermöglicht. Ferner sind zu einer Wartung bzw. Reparatur des Drehschieberventils auch lediglich einzelne Komponenten des Ventils, wie das Verschlusselement, austauschbar, so dass relativ geringe Wartungs- und Betriebskosten ermöglicht sind.Overall, this makes it possible to provide a relatively compact, low-weight and cost-effective rotary slide valve, which enables a permanently reliable and low-wear operation. In addition, different interconnection variants of several valve connections are possible. Furthermore, only individual components of the valve, such as the closure element, are exchangeable for maintenance or repair of the rotary valve, so that relatively low maintenance and operating costs are made possible.
Vorzugsweise ist das Verschlusselement durch ein elastisches Federelement gegen die Ventilinnenwand des Ventilgehäuses vorgespannt. Dadurch kann eine Leckageströmung zwischen dem Verschlusselement und der Ventilinnenwand vermieden und ein besonders dichtes Verschließen des Ventilanschlusses bewirkt werden. Das Federelement kann derart angeordnet sein, dass eine radiale Bewegungsfreiheit des Verschlusselements ermöglicht ist, so dass ein Reibverschleiß an dem Verschlusselement bzw. an der Gewindeinnenwand verringert werden kann. Das Federelement kann grundsätzlich Bestandteil des Verschlusselements oder der Tragstruktur sein, beispielswiese kann das Federelement als ein an der Tragstruktur hervorstehender elastischer Federschenkel ausgebildet sein.Preferably, the closure element is by an elastic spring element against the Valve inner wall of the valve housing biased. As a result, a leakage flow between the closure element and the valve inner wall can be avoided and a particularly tight closure of the valve connection can be effected. The spring element can be arranged such that a radial freedom of movement of the closure element is made possible, so that frictional wear on the closure element or on the inner wall of the thread can be reduced. The spring element may in principle be part of the closure element or the support structure, for example, the spring element may be formed as an elastic spring leg projecting on the support structure.
Vorzugsweise ist das Federelement separat ausgebildet, insbesondere als eine Schrauben- bzw. Spiralfeder. Besonders bevorzugt umgibt das Federelement die Tragstruktur zumindest teilweise radial. Dadurch können der Regelkörper und letztlich auch das Drehschieberventil besonders kompakt aufgebaut sein.Preferably, the spring element is formed separately, in particular as a helical or spiral spring. Particularly preferably, the spring element surrounds the support structure at least partially radially. As a result, the control body and ultimately also the rotary valve can be made very compact.
Vorzugsweise liegt das elastische Federelement mit einem ersten Ende an dem Verschlusselement und mit dem anderen Ende an der Welle an. Insbesondere kann die Feder zwischen dem Verschlusselement und der Welle mit einem noch freien Federweganteil zum Zusammendrücken vorgespannt sein. Dadurch kann der Regelkörper relativ schlicht und kompakt aufgebaut sein.Preferably, the elastic spring element bears against the closure element at a first end and against the shaft at the other end. In particular, the spring between the closure element and the shaft may be biased with a still free Federweganteil for compression. As a result, the control body can be made relatively simple and compact.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung liegt das elastische Federelement mit dem ersten Ende an dem Verschlusselement und mit dem anderen Ende an einem an der Tragstruktur ausgebildeten Absatz an. Dadurch kann die Feder zwischen der Tragstruktur und dem Verschlusselement vorgespannt sein. Insbesondere kann dadurch bei einer Montage des Regelkörpers zunächst in einer Vormontage das Federelement und das Verschlusselement auf die Tragstruktur aufgesetzt werden und dies sodann als Verschluss-Baugruppe an der Welle befestigt und gemeinsam mit der Welle in das Ventilgehäuse eingeschoben werden. Dadurch kann die Verschluss-Baugruppe beispielsweise für unterschiedliche Drehschieberventile, insbesondere für unterschiedlich große Drehschieber-Innendurchmesser, unterschiedlich große Durchlässe und/oder unterschiedlich große Federvorspannkräfte, in verschiedenen Größen vormontiert und bereitgestellt werden, so dass die Endmontage des Regelkörpers vereinfacht und besonders kosteneffizient gestaltet sein kann.In an alternative embodiment of the invention, the elastic spring element bears against the closure element at the first end and against a shoulder formed on the support structure at the other end. As a result, the spring between the support structure and the closure element can be biased. In particular, the spring element and the closure element can then be placed on the support structure during assembly of the control body first in a pre-assembly and this then fastened as a closure assembly to the shaft and inserted together with the shaft in the valve housing. As a result, the closure assembly, for example, for different rotary slide valves, in particular for different sized rotary valve inner diameter, different sized passages and / or different sized spring biasing forces, pre-assembled and provided in different sizes, so that the final assembly of the control body can be simplified and designed particularly cost-effective ,
Vorzugsweise ist die Tragstruktur als ein von der Welle radial hervorstehender, insbesondere runder, Bolzen ausgebildet. Dadurch kann innerhalb des Ventilgehäuses, insbesondere in dem Ventilinnenraum, in axialer Richtung ein besonders großer Durchströmungsquerschnitt ausgebildet sein, so dass ein Fluidmassenstrom zwischen zwei Ventilanschlüssen besonders störungsfrei axial durch den Ventilinnenraum hindurch geleitet werden kann.Preferably, the support structure is formed as a radially projecting from the shaft, in particular round, bolts. As a result, a particularly large flow cross-section can be formed within the valve housing, in particular in the valve interior, in the axial direction, so that a fluid mass flow between two valve connections can be passed through the valve interior in a particularly trouble-free manner.
Grundsätzlich kann die Tragstruktur mit der Welle einstückig und/oder einteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Tragstruktur separat ausgebildet. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Tragstruktur zumindest teilweise radial durch die Welle. Insbesondere kann die als Bolzen ausgebildete Tragstruktur in eine in der Welle angeordnete radiale Bohrung eingesetzt sein. Dadurch ist eine besonders einfache Montage der Tragstruktur an der Welle ermöglicht.In principle, the support structure may be integrally formed with the shaft and / or in one piece. Preferably, the support structure is formed separately. Particularly preferably, the support structure extends at least partially radially through the shaft. In particular, the support structure designed as a bolt can be inserted into a radial bore arranged in the shaft. This allows a particularly simple mounting of the support structure on the shaft.
Vorzugsweise weist das Verschlusselement einen hohlzylindrischen Führungsabschnitt auf, in dem das Verschlusselement die Tragstruktur insbesondere zur gleitbeweglichen Lagerung des Verschlusselements an der Tragstruktur zumindest teilweise radial umgibt. Dazu kann die insbesondere als Bolzen ausgebildete Tragstruktur an einem der Welle abgewandten axialen Ende einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Verschlusselements aufweisen. Der Aufnahmeabschnitt kann beispielsweise durch einen axialen Absatz gebildet sein, auf den das Verschlusselement mit dem hohlzylindrischen Führungsabschnitt auf die Tragstruktur aufgesetzt sein kann, so dass der Führungsabschnitt den Aufnahmeabschnitt radial umgibt. Im Bereich des Führungsabschnitts kann das Verschlusselement axial entlang der Tragstruktur, insbesondere radial zu der Welle, verschiebbar gelagert sein. Dadurch kann das Verschlusselement besonders reibungsarm an der Ventilinnenwand des Ventilgehäuses entlang gleiten und ein besonders effektives Verschließen des radialen Durchlasses bewirken. Ferner kann das Verschlusselement in besonders einfacher Weise an der Tragstruktur montiert werden.The closure element preferably has a hollow-cylindrical guide section, in which the closure element at least partially radially surrounds the support structure, in particular for the slidable mounting of the closure element on the support structure. For this purpose, the support structure designed in particular as a bolt can have a receiving section for receiving the closure element on an axial end facing away from the shaft. The receiving portion may for example be formed by an axial shoulder on which the closure element can be placed with the hollow cylindrical guide portion on the support structure, so that the guide portion radially surrounds the receiving portion. In the region of the guide section, the closure element can be displaceably mounted axially along the support structure, in particular radially relative to the shaft. As a result, the closure element can slide along the valve inner wall of the valve housing in a particularly low-friction manner and bring about a particularly effective closing of the radial passage. Furthermore, the closure element can be mounted on the support structure in a particularly simple manner.
Vorzugsweise weist das Verschlusselement zum Verschließen des radialen Durchlasses einen flächig ausgebildeten Sperrteil auf, der eine zu der zylindrischen Ventilinnenwand des Ventilgehäuses korrespondierende Krümmung aufweist. Dadurch kann das Verschlusselement den Durchlass besonders effektiv verschließen. Ferner kann das Verschlusselement besonders reibungsarm an der Innenwand des Ventilgehäuses entlang gleiten. Der Sperrteil kann insbesondere als eine Verschlussplatte ausgebildet sein, die als ein Ventilteller dient und die mit einer flächigen Seite an der Innenwand des Ventilgehäuses gleitdichtend anliegt. Dadurch kann das Verschlusselement beim Drehen des Regelkörpers besonders reibungsarm an der Innenwand entlang gleiten. Insbesondere kann der Sperrteil zum Öffnen eines Durchlasses von dem Ventilanschluss weggedreht und zum Schließen des Ventilanschlusses vor den Durchlass gedreht werden. Zum vollständigen Verschließen des Ventilanschlusses weist der Sperrteil vorteilhafterweise eine zu dem Durchlass korrespondierende Größe auf, insbesondere ist der Sperrteil im Durchmesser geringfügig größer als der Durchlass ausgebildet. Dadurch sind ein besonders effektives Verschließen und ein besonders rasches Öffnen des radialen Durchlasses ermöglicht.Preferably, the closure element for closing the radial passage on a flat-shaped locking part, which has a corresponding to the cylindrical valve inner wall of the valve housing curvature. As a result, the closure element can close the passage particularly effectively. Furthermore, the closure element can slide along the inner wall of the valve housing in a particularly low-friction manner. The blocking part can in particular be designed as a closure plate which serves as a valve disk and which bears with a flat side against the inner wall of the valve housing in a sliding-sealing manner. As a result, when the control body is rotated, the closure element can slide along the inner wall with a particularly low friction. In particular, the blocking member may be rotated away from the valve port to open a passage and rotated to close the valve port in front of the passage. To the full Closing the valve connection, the blocking part advantageously has a size corresponding to the passage, in particular the locking part is slightly larger in diameter than the passage formed. This allows a particularly effective closing and a particularly rapid opening of the radial passage.
Vorzugsweise weist der Sperrteil des Verschlusselements zur gleitbeweglichen Abdichtung gegenüber der Innenwand eine Beschichtung auf. Die Beschichtung ist insbesondere an einer der Innenwand zugewandten Seitenfläche des Sperrteils des Verschlusselements angeordnet. Die Beschichtung kann insbesondere eine dichtende Wirkung haben bzw. als ein Dichtelement angesehen werden. Besonders bevorzugt ist die Beschichtung aus Kunststoff hergestellt, vorzugsweise aus Polytetrafluorethylen. Dadurch ist ein besonders effektives Verschließen des Durchlasses und ein verschleißarmes Gleiten ermöglicht.Preferably, the locking part of the closure element for slidable sealing against the inner wall on a coating. The coating is arranged in particular on one of the inner wall facing side surface of the locking part of the closure element. The coating may in particular have a sealing effect or be regarded as a sealing element. Particularly preferably, the coating is made of plastic, preferably of polytetrafluoroethylene. This allows a particularly effective closing of the passage and a low-wear sliding.
Vorzugsweise sind an der Ventilinnenwand mehrere radiale Durchlässe angeordnet, und an der Welle für jeden radialen Durchlass jeweils eine separate Tragstruktur mit jeweils einem daran angeordneten Verschlusselement vorgesehen. Insbesondere kann für jeden in einem axialen Abschnitt des Ventilgehäuses angeordneten radialen Durchlass jeweils eine Tragstruktur mit Verschlusselement korrespondierend angeordnet sein. Dadurch können insbesondere in Umfangsrichtung und/oder axial versetzt zueinander positionierte radiale Durchlässe durch Drehen des Regelkörpers einzeln oder kombiniert freigegeben oder verschlossen werden, so dass verschiedene Verschaltungsmöglichkeiten bereitgestellt werden können.Preferably, a plurality of radial passages are arranged on the valve inner wall, and provided on the shaft for each radial passage in each case a separate support structure, each with a closure element arranged thereon. In particular, for each arranged in an axial portion of the valve housing radial passage in each case a support structure with closure element may be arranged correspondingly. As a result, radial passages positioned in the circumferential direction and / or offset axially relative to one another can be released or closed individually or in combination by turning the control body, so that different interconnection options can be provided.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematischThe invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. It show schematically
In den
Das Ventilgehäuse
Innerhalb des Ventilgehäuses
Der Regelkörper
Die Tragstrukturen
Das Verschlusselement
Der Sperrteil
Der hohlzylindrische Führungsabschnitt
Zur Vermeidung einer Leckageströmung im verschlossenen Zustand eines Ventilanschlusses
Die Ausgestaltung des vorliegenden Drehschieberventils
Bei einem Drehen des Regelkörpers
Bei einem Weiterdrehen des Regelkörpers
Weiter können auch beide Durchlässe
Es sollte deutlich sein, dass der Hauptanspruch nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist. Wie bereits erwähnt, ist eine Anpassung der als ein bewegbarer Grundkörper ausgebildeten Welle oder der Anordnung der einzelnen Durchlässe, Ventilanschlüsse, insbesondere Ventileinlass und Ventilauslass, sowie der Tragstruktur mit Verschlusselement an die jeweiligen Anforderungen an das Drehschieberventil für den Fachmann selbstverständlich. Entsprechend können sowohl mehr als auch weniger Ventilanschlüsse, radiale Durchlässe und/oder Tragstrukturen mit jeweils einem Verschlusselement vorgesehen sein. Zudem kann auch eine ungleiche Anzahl an radialen Durchlässen und Tragstrukturen mit jeweils einem Verschlusselement vorgesehen sein, beispielsweise bei Anordnung von mehreren radialen Durchlässen in einer axialen Ebene des Ventilgehäuses. Selbstverständlich sind die an den Ventilanschlüssen angeschlossenen Kühlkreise und Komponenten, wie beispielsweise auch das Dichtelement, hier nur beispielhaft aufgezählt und können beliebiger Art sein.It should be clear that the main claim is not limited to the embodiment described. As already mentioned, an adaptation of the formed as a movable body shaft or the arrangement of the individual passages, valve connections, in particular valve inlet and valve outlet, and the support structure with closure element to the particular requirements of the rotary valve for the expert. Accordingly, both more and fewer valve ports, radial passages and / or support structures may be provided, each with a closure element. In addition, an unequal number of radial passages and support structures, each with a closure element may be provided, for example, in the arrangement of a plurality of radial passages in an axial plane of the valve housing. Of course, the cooling circuits and components connected to the valve connections, such as, for example, the sealing element, are listed here only by way of example and can be of any type.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- DrehschieberventilRotary valve
- 1010
- Ventilgehäusevalve housing
- 1111
- Ventileinlassvalve inlet
- 12.112.1
- radialer Ventilauslassradial valve outlet
- 12.212.2
- radialer Ventilauslassradial valve outlet
- 13.113.1
- radialer Durchlassradial passage
- 13.213.2
- radialer Durchlassradial passage
- 1414
- VentilinnenwandValve inside wall
- 1515
- axiales Endeaxial end
- 1616
- VentilinnenraumValve interior
- 2020
- Regelkörpercontrol body
- 2121
- Welle, GrundkörperWave, body
- 22.122.1
- Tragstruktur, FührungsstrukturSupport structure, management structure
- 22.222.2
- Tragstruktur, FührungsstrukturSupport structure, management structure
- 23.123.1
- Verschlusselementclosure element
- 23.223.2
- Verschlusselementclosure element
- 24.124.1
- Sperrteilblocking part
- 24.224.2
- Sperrteilblocking part
- 25.125.1
- Verschlussflächeclosure surface
- 25.225.2
- Verschlussflächeclosure surface
- 26.126.1
- Führungsabschnittguide section
- 26.226.2
- Führungsabschnittguide section
- 27.127.1
- Aufnahmeabschnittreceiving portion
- 27.227.2
- Aufnahmeabschnittreceiving portion
- 28.128.1
- elastisches Federelementelastic spring element
- 28.228.2
- elastisches Federelementelastic spring element
- 29.129.1
- Beschichtungcoating
- 29.229.2
- Beschichtungcoating
- 100100
- KühlmittelkanalCoolant channel
- 200200
- KühlmittelkanalCoolant channel
- 201201
- KühlmittelkanalCoolant channel
- P1P1
- Einlassdruckinlet pressure
- P2P2
- Auslassdruckoutlet
- P3P3
- Auslassdruckoutlet
- D1D1
- Innendurchmesser GehäuseInner diameter housing
- D2D2
- Außendurchmesser WelleOuter diameter shaft
- A1A1
- Längsachselongitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2314900 A2 [0006] EP 2314900 A2 [0006]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016118133.1A DE102016118133A1 (en) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | Rotary valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102016118133A1 true DE102016118133A1 (en) | 2018-03-29 |
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