DE102006050826A1

DE102006050826A1 - Rotary slide valve, particularly for coolant circuit, has device that is provided to couple cross section adjustment members to one another, which generates rotational angle difference between cross section adjustment members

Info

Publication number: DE102006050826A1
Application number: DE200610050826
Authority: DE
Inventors: Markus STÖRMER
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2026-10-28
Also published as: DE102006050826B4

Abstract

The rotary slide valve (101) has multiple branches of an internal combustion engine, and multiple cross section adjustment members (102,103). A device is provided to couple the cross section adjustment members to one another, which generates a rotational angle difference between the cross section adjustment members. The device is a rotary gear. A sealing wall consist of teflon. An independent claim is also included for an electromechanical assembly, which has an electric drive.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschieber mit mehreren Querschnittsverstellgliedern.The The invention relates to a rotary valve with several Querschnittsverstellgliedern.

Aus dem Stand der Technik sind Drehschieber bekannt, die mit mehreren Querschnittsverstellgliedern unterschiedliche Durchströmungsquerschnitte für unterschiedliche Durchströmungen einstellen, wobei die Querschnittsverstellglieder entweder fest miteinander verbunden sind, sodass sie jeweils dieselbe Drehbewegung ausführen und dabei einen oder mehrere Durchströmungsquerschnitte einstellen, oder von jeweils einem Stellglied angetrieben und gesteuert werden.Out The prior art rotary vane are known which with several Querschnittsverstellgliedern different flow areas for different by currents set, the Querschnittsverstellglieder either fixed connected so that they each have the same rotational movement To run and thereby set one or more flow cross-sections, or driven and controlled by a respective actuator.

Aufgrund der drehfesten Verbindung der Querschnittsverstellglieder können die unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitte nicht unabhängig voneinander eingestellt werden. Die Verwendung mehrerer Stellglieder ist zwar einfach, jedoch bedarf diese Lösung eines größeren Bauraums und ist kostenaufwendiger.by virtue of the non-rotatable connection of the Querschnittsverstellglieder, the different flow cross sections not independent of each other be set. The use of multiple actuators is indeed simple, but this solution requires a larger space and is more expensive.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen Drehschieber mit mehreren Querschnittsverstellgliedern zu schaffen, der eine individuelle Durchströmungsquerschnitt-Freigabe erlaubt und die oben genannten Nachteile umgeht.It Therefore, the object of the invention is a rotary valve with several Cross-section adjustment to create an individual Flow area released allowed and bypasses the above disadvantages.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Querschnittsverstellglieder unterschiedlichen Drehelementen zugeordnet sind, die jeweils über ein Drehgetriebe miteinander wirkverbunden sind. Das Drehgetriebe ermöglicht dabei vorteilhafterweise, dass sich die Drehelemente mit unterschiedlichen Drehzahlen bewegen, wobei nur eines angetrieben wird. Dadurch wird der Vorteil erhalten, dass die Drehpositionen der Querschnittsverstellglieder nicht direkt abhängig voneinander sind, sondern eine individuelle Einstellung erlauben.The The object underlying the invention is achieved in that the Querschnittsverstellglieder different rotary elements are assigned, each over a rotary gear are operatively connected to each other. The rotary gearbox allows thereby advantageously that the rotary elements with different Move speeds, with only one is driven. This will obtained the advantage that the rotational positions of the Querschnittsverstellglieder not directly dependent from each other, but allow an individual attitude.

Vorteilhafterweise ist das Drehgetriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet. Das bedeutet, dass ein zuerst angetriebenes Drehelement mehr Umdrehungen pro Zeiteinheit durchläuft als ein damit über das Drehgetriebe, beziehungsweise das Untersetzungsgetriebe, wirkverbundenes zweites Drehelement. Bei dem Untersetzungsgetriebe muss das eine Drehelement im Vergleich zu einem Übersetzungsgetriebe zwar weiter und schneller gedreht werden, dafür aber ist ein geringeres Drehmoment notwendig, sodass der Kraftaufwand zum Antreiben verhältnismäßig gering ausfällt.advantageously, the rotary gear is designed as a reduction gear. The means that a first driven rotary element more revolutions goes through per unit of time as one over with it the rotary gearbox, or the reduction gear, operatively connected second rotary element. In the reduction gear, the one rotary element in comparison to a transmission gear Although further and faster to be rotated, but is a lower torque necessary, so that the force required to drive relatively low fails.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Drehgetriebe eine Drehuntersetzung von 2:1 auf, sodass von zwei Drehelementen das eine, das antreibende, sich doppelt soweit dreht wie das andere. Wird zum Beispiel das eine um 360° gedreht, so dreht sich das andere um nur 180°, sodass das eine wieder in seine Ausgangsposition zurückgekehrt ist und das andere sich in einer neuen Position befindet. Die den jeweiligen Drehelementen zugeordneten Querschnittsverstellglieder geben in Abhängigkeit von der Drehposition des jeweiligen Drehelements jeweils mindestens einen Durchströmungsquerschnitt für gasförmige und/oder flüssige Stoffe frei. Vorteilhafterweise entspricht die Bewegung eines Querschnittsverstellglieds der Bewegung des jeweiligen Drehelements. Jedes Querschnittsverstellglied weist beispielsweise einen zylindrischen Körper mit einer Durchströmungsöffnung auf, welche in einer bestimmten Drehposition des Drehelementes beziehungsweise des Querschnittsverstellgliedes, mit einer entsprechenden Durchströmungsöffnung eines weiteren Bauteils, wie beispielsweise einer Leitung eines Kühlwassersystems, so korrespondiert, dass die Durchströmungsöffnungen direkt übereinander liegen, und ein maximaler Durchströmungsquerschnitt freigegeben ist. Durch Drehen des Drehelementes wird das Querschnittsverstellglied (ebenso) bewegt, sodass der Überschneidungsbereich der beiden Durchströmungsöffnungen und damit der Durchströmungsquerschnitt verkleinert wird. Bei einem Drehschieber mit zwei Querschnittsverstellgliedern, und zwei entsprechenden Drehelementen, die über ein Drehgetriebe beziehungsweise Untersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 2:1 wirkverbunden sind, wobei beide Querschnittsverstellglieder jeweils eine Durchströmungsöffnung, beispielsweise für zwei unterschiedliche Kühlwasserkreisläufe aufweisen, kann nun folgendes eingestellt werden: In einer Ausgangsposition befinden sich die Durchströmungsöffnungen jeweils in einer derartigen Stellung, dass jeweils der maximale Durchströmungsquerschnitt freigegeben ist. Durch Drehung des einen Drehelementes um 180°, wird der zugehörige Durchströmungsquerschnitt durch das entsprechende Querschnittverstellglied verschlossen, wohingegen das andere Drehelement nur um 90° aufgrund der Untersetzung gedreht wird, wobei je nach Ausgestaltung der Durchströmungsöffnungen, noch ein Durchströmungsquerschnitt gegeben ist. Um auch diesen vollständig zu verschließen, muss das eine Drehelement um 360° gedreht werden, sodass das zugehörige Querschnittsverstellglied wieder dieselbe Position einnimmt, die Einstellung des einen Drehelements also nicht verändert wird, und das Querschnittsverstellglied, welches dem anderen Drehelement zugehörig ist, um 180° gedreht wird, sodass der zugehörige Durchströmquerschnitt verschlossen wird. So kann individuell der jeweilige Durchströmungsquerschnitt freigegeben oder verschlossen beziehungsweise eingestellt werden.To In a further development of the invention, the rotary transmission has a rotary reduction of 2: 1 so that of two rotary elements one, the driving, Twice as far as the other. Will for example the a rotated by 360 °, so the other turns only 180 °, so that one has returned to its original position and the other is in a new position. The respective Rotary elements associated Querschnittsverstellglieder give in Dependence on the rotational position of the respective rotary element in each case at least a flow cross section for gaseous and / or liquid Fabrics free. Advantageously, the movement corresponds to a Querschnittsverstellglieds the movement of the respective rotary element. Each cross-section adjustment member has for example, a cylindrical body with a flow opening, which in a certain rotational position of the rotary element or the cross-section adjustment, with a corresponding flow opening of another Component, such as a duct of a cooling water system, so corresponds that the flow openings are directly above each other, and a maximum flow area is released. By turning the rotary element is the Querschnittsverstellglied (as well) moves, so the overlap area the two flow openings and thus the flow cross section is reduced. In a rotary valve with two Querschnittsverstellgliedern, and two corresponding rotary elements, via a rotary gear or Reduction gear with a gear ratio of 2: 1 are operatively connected, wherein both Querschnittsverstellglieder respectively a flow opening, for example for two have different cooling water circuits, The following can now be set: In a starting position are the flow openings each in such a position that in each case the maximum Flow area is released. By rotation of a rotary member by 180 °, the associated Flow area closed by the corresponding Querschnittsverstellglied, whereas the other rotary element only by 90 ° due the reduction is rotated, depending on the design of the flow openings, still a flow cross section given is. To completely close this, must the one turning element rotated 360 ° be, so the associated Cross-section adjustment again assumes the same position, the Setting of a rotary element is therefore not changed and the cross-section adjustment member, which is the other rotary element belonging is rotated by 180 ° so that the associated flow cross-section is closed. So can individually the respective flow cross section be released or closed or adjusted.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zwei oder drei Drehelemente vorgesehen, sodass zwei oder drei unterschiedliche Durchströmungsquerschnitte freigegeben werden können, wodurch zwei oder drei Strömungen, beispielsweise unterschiedlicher Kühlkreisläufe, eingestellt werden können.According to a development of the invention, two or three rotary elements are provided so that two or three different flow cross sections can be released, whereby two or three flows, for example, different cooling circuits, can be adjusted.

Vorteilhafterweise ist ein Querschnittsverstellglied eines ersten Drehelements ein Thermostat eines Kraftfahrzeugs, welches je nach Dreh-Stellung einen kleinen oder einen großen Kühlwasserkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine frei gibt. Hierbei ist unter dem großen Kühlkreislauf ein Kühlwasserkreislauf zu verstehen, welcher durch den Kühler und die Verbrennungskraftmaschine führt, und unter dem kleinen Kühlkreislauf, ein Kühlwasserkreislauf, der nur durch die Verbrennungskraftmaschine führt. Während der Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine kann vorteilhafterweise durch entsprechendes Einstellen der Querschnittsverstellglieder nur der kleine Kühlwasserkreislauf freigegeben werden, sodass sich das in der Verbrennungskraftmaschine befindliche Kühlwasser schneller erwärmt. Durch ein entsprechendes Einstellen des Querschnittsverstellglieds des ersten Drehelements ist es hierdurch möglich, den vom Kühlwasserkreislauf kommenden Volumenstrom, der durch den Kühler führt, zu dosieren, sodass eine besonders vorteilhafte Temperaturregelung durchführbar ist.advantageously, is a Querschnittsverstellglied a first rotary element Thermostat of a motor vehicle, which depending on the rotational position a small or a big one Cooling water circuit one Internal combustion engine releases. This is under the big cooling circuit a cooling water circuit to understand which through the radiator and the internal combustion engine leads, and under the small refrigeration cycle, a cooling water circuit, which only leads through the internal combustion engine. During the warm-up phase of Internal combustion engine can advantageously by appropriate Adjusting the cross-section adjustment only the small cooling water circuit be released, so that in the internal combustion engine located cooling water warmed up faster. By a corresponding adjustment of the Querschnittsverstellglieds of first rotary element, it is thereby possible, coming from the cooling water circuit Volume flow that passes through the radiator to dosing, so a particularly advantageous temperature control feasible is.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Querschnittsverstellglied eines zweiten Drehelementes als Heizungswärmetauscher-Regler ausgebildet. Durch Drehen des zweiten Drehelements kann der Heizungswärmetauscher-Regler so eingestellt werden, dass der Zulauf des Kühlwasserkreislaufes für den Heizungswärmetauscher freigegeben oder verschlossen wird. Dadurch kann der Kühlwasserkreislauf, der durch den Heizungswärmetauscher führt, ein- oder ausgeschaltet werden.To a development of the invention is a Querschnittsverstellglied a second rotary element designed as a heating heat exchanger controller. By turning the second rotary element of the heater core controller be adjusted so that the inlet of the cooling water circuit for the heating heat exchanger is released or closed. This allows the cooling water circuit, which leads through the heating heat exchanger, or turned off.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Querschnittsverstellglied eines dritten Drehelementes als Ölkühler-Regler ausgebildet. Mittels diesem kann der Kühlwasserkreislauf eines Ölkühlers des Kraftfahrzeuges beziehungsweise der Verbrennungskraftmaschine freigegeben oder verschlossen werden. Aufgrund der Untersetzungsgetriebe zwischen den drei Drehelementen, sind die relevanten Komponenten eines Kühlsystems des Kraftfahrzeugs, nämlich der Heizungswärmetauscher, der kleine beziehungsweise große Kühlwasserkreislauf des Verbrennungskraftmaschine und/oder der Ölkühler unabhängig voneinander regelbar, wobei das Thermostat stufenlos einstellbar ist und der Heizungswärmetauscher-Regler und der Ölkühler-Regler derart ausgebildet sind, dass sie vollständig freigebbar und/oder verschließbar sind, ohne dass sich an der Einstellung des Thermostats etwas verändert, oder mit anderen Worten, die Einstellung des Thermostats ist vorteilhafterweise veränderbar, während der Heizungswärmetauscher-Regler und der Ölkühler-Regler den entsprechenden Durchströmungsquerschnitt entweder vollständig freigeben und/oder verschließen. Wenn das Thermostat, also das Querschnittsverstellglied des ersten Drehelements, in einem Drehwinkelbereich von 90° einen entsprechenden Durchströmungsquerschnitt einstellt, muss das Querschnittsverstellglied des zweiten Drehelements, also der Heizungswärmetauscher-Regler, derart ausgebildet sein, dass er um einen Drehwinkel von 45° gedreht werden kann und über diesen Winkelbereich den Durchströmungsquerschnitt entweder vollständig freigibt oder verschließt. Dasselbe gilt entsprechend für die Ausbildung des Querschnittverstellglieds des dritten Drehelements beziehungsweise des Ölkühler-Reglers.To a development of the invention is a Querschnittsverstellglied a third rotary element as oil cooler controller educated. By means of this, the cooling water circuit of an oil cooler of the Motor vehicle or the internal combustion engine released or closed. Due to the reduction gear between The three rotary elements are the relevant components of a cooling system of the motor vehicle, namely the heating heat exchanger, the small or big one Cooling water circuit of the Internal combustion engine and / or the oil cooler independently controllable, where the thermostat is infinitely adjustable and the heat exchanger controller and the oil cooler regulator are designed such that they are completely releasable and / or closable, without changing the setting of the thermostat, or In other words, the setting of the thermostat is advantageous variable, during the Heating heat exchanger controller and the oil cooler regulator the corresponding flow cross section either completely release and / or close. If the thermostat, so the cross-section adjustment of the first Rotary element, in a rotation angle range of 90 °, a corresponding flow area adjusts, the Querschnittsverstellglied the second rotary element, ie the heater core controller, be designed such that it is rotated by a rotation angle of 45 ° can be and over This angle range the flow cross section either completely free or closes. The same applies accordingly for the formation of the Querschnittsverstellglieds the third rotary element or the oil cooler controller.

Die Querschnittsverstellglieder des Drehschiebers sind vorteilhafterweise strömungstechnisch miteinander verbunden, sodass die unterschiedlichen Kühlwasserkreisläufe vorteilhaft in einen gemeinsamen Kühlwasserkreislauf eingebunden werden können.The Querschnittsverstellglieder of the rotary valve are advantageously aerodynamically interconnected, so that the different cooling water circuits advantageous in a common cooling water circuit can be integrated.

Vorteilhafterweise ist das erste Drehelement mittels eines Stellmotors antreibbar, wobei der Stellmotor aufgrund der Untersetzungsgetriebe klein und kompakt ausgeführt werden kann, was zum Bauraum- und Kosten-Vorteilen führt. Der eine Stellmotor reicht dabei aus, sämtliche Querschnittsverstellglieder individuell einzustellen.advantageously, is the first rotary element drivable by means of a servomotor, wherein the servomotor due to the reduction gear is small and compact accomplished which leads to space and cost advantages. Of the a servomotor is sufficient, all Querschnittsverstellglieder set individually.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Drehgetriebe als ein Planeten-, Stirn- oder Kegelradgetriebe ausgebildet ist. Vorteilhafterweise sind die Querschnittsverstellglieder derart ausgebildet, dass in einer Stellung sämtliche Durchströmungsquerschnitte verschlossen sind, sodass der Volumenstrom des Kühlwassers zum stehen kommt. Dadurch kann eine schaltbare beziehungsweise regelbare Wasserpumpe eingespart werden.A Further development of the invention provides that the rotary transmission as a planetary, front or bevel gear is formed. Advantageously the Querschnittsverstellglieder formed such that in a Position all Flow areas are closed, so that the flow of cooling water comes to a halt. Thereby can save a switchable or controllable water pump become.

Vorteilhafterweise sind die Querschnittsverstellglieder einstückig mit den Drehelementen ausgebildet, dadurch lässt sich eine besonders einfache Ausführung des Drehschiebers realisieren, die einerseits platzsparend ist und andererseits Montage- und Herstellungskosten niedrig hält.advantageously, the Querschnittsverstellglieder are integral with the rotating elements educated, thereby lets realize a particularly simple embodiment of the rotary valve, on the one hand saves space and on the other hand assembly and manufacturing costs low holds.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigenin the Below, the invention will be explained in more detail with reference to several figures. Show

1 einen erfindungsgemäßen Drei-Stufen-Drehschieber in einer schematischen Darstellung, 1 a three-stage rotary valve according to the invention in a schematic representation,

2a) bis 2d) das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Drehschiebers in einer schematischen Darstellung, 2a ) to 2d ) the operating principle of the rotary valve according to the invention in a schematic representation,

3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drei-Stufen-Drehschiebers und 3 an embodiment of a three-stage rotary valve according to the invention and

4 den Drei-Stufen-Drehschieber mit Peripherie. 4 the three-stage rotary valve with peripherals.

Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drei-Stufen-Drehschiebers 1 mit drei Querschnittsverstellgliedern 2, 3 und 4, die jeweils mit einem der Drehelemente 5, 6 und 7 einstückig ausgebildet sind. Je zwei Querschnittsverstellglieder 2, 3 und 3, 4 sind dabei über Drehgetriebe in Form von Untersetzungsgetrieben 8 und 9 miteinander wirkverbunden. Das erste Querschnittsverstellglied 2 wird von einem Stellmotor 10 angetrieben. Das Querschnittsverstellglied 2 wirkt mit einem Zulauf 11 eines großen Kühlwasserkreislaufs 12 und mit einem Zulauf 13 eines kleinen Kühlwasserkreislaufes 14 zusammen, wobei das Querschnittsverstellglied 2 eine hier nicht dargestellte Öffnung aufweist, welche je nach Drehstellung des Querschnittsverstellglieds 2 beziehungsweise des Drehelements 5 mit einem der Zuläufe 11 oder 13 korrespondiert, sodass ein Durchströmungsquerschnitt für einen der beiden Kühlwasserkreisläufe 12, 14 freigegeben oder verschlossen beziehungsweise eingestellt werden kann. Der hier dargestellte Drei-Stufen-Drehschieber 1 stellt eine Regeleinheit für ein Thermomanagement eines Kraftfahrzeugs dar. Der kleine Kühlwasserkreislauf 14 ist dabei der Kühlwasserkreislauf, welcher durch eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs führt, und der große Kühlwasserkreislauf 12 besteht aus dem kleinen Kühlwasserkreislauf 14 und einem Kühlwasserkreislauf der zusätzlich durch einen Kühler des Kraftfahrzeugs verläuft. Mit dem ersten Querschnittsverstellglied 2, welcher in diesem Fall ein Thermostat 15 darstellt, kann somit eingestellt werden, welcher der Kühlwasserkreisläufe 12, 14 eingestellt beziehungsweise aktiviert wird, wodurch die Kühlwassertemperatur reguliert werden kann. Der Durchströmungsquerschnitt wird dabei vorteilhafterweise stufenlos eingestellt, sodass der Volumenstrom des Kühlwassers des jeweiligen Kühlwasserkreislaufs 12, 14 vorteilhaft dosiert werden kann.The 1 shows a schematic representation of an embodiment of a three-stage rotary valve according to the invention 1 with three cross section adjusters 2 . 3 and 4 , each with one of the rotary elements 5 . 6 and 7 are integrally formed. Two cross section adjustment members each 2 . 3 and 3 . 4 are about rotary gear in the form of reduction gears 8th and 9 interacting with each other. The first cross-sectional adjustment member 2 is powered by a servomotor 10 driven. The cross section adjustment member 2 acts with a feed 11 a large cooling water circuit 12 and with a feed 13 a small cooling water circuit 14 together, wherein the Querschnittsverstellglied 2 having an opening, not shown here, which depending on the rotational position of the Querschnittsverstellglieds 2 or the rotary element 5 with one of the inlets 11 or 13 corresponds, so that a flow cross-section for one of the two cooling water circuits 12 . 14 released or closed or can be adjusted. The three-stage rotary valve shown here 1 represents a control unit for a thermal management of a motor vehicle. The small cooling water circuit 14 is the cooling water circuit, which leads through an internal combustion engine of the motor vehicle, and the large cooling water circuit 12 consists of the small cooling water circuit 14 and a cooling water circuit which additionally passes through a radiator of the motor vehicle. With the first cross-section adjustment 2 which in this case is a thermostat 15 represents can thus be set, which of the cooling water circuits 12 . 14 is set or activated, whereby the cooling water temperature can be regulated. The flow cross-section is advantageously adjusted continuously, so that the volume flow of the cooling water of the respective cooling water circuit 12 . 14 can be metered advantageous.

Das zweite Querschnittsverstellglied 3 wirkt mit einem Zulauf 16 eines Heizungswärmetauschers 17 zusammen, und weist ebenfalls eine hier nicht dargestellte Durchströ mungsöffnung auf, die je nach Drehstellung des Querschnittsverstellglieds 3 beziehungsweise Drehelements 6 mit dem Zulauf 16 derart korrespondiert, dass ein Durchströmungsquerschnitt freigegeben wird. Dadurch kann der Kühlwasserkreislauf des Heizungswärmetauschers 17 ebenfalls in den durch das Querschnittsverstellglied 2 eingestellten Kühlwasserkreislauf miteingebunden werden. Dazu ist vorgesehen, dass die Querschnittsverstellglieder 2 und 3 strömungstechnisch miteinander wirkverbunden sind.The second cross-section adjustment member 3 acts with a feed 16 a heating heat exchanger 17 together, and also has a Durchströ opening, not shown here, depending on the rotational position of the Querschnittsverstellglieds 3 or rotary elements 6 with the feed 16 corresponds such that a flow cross-section is released. This allows the cooling water circuit of the heating heat exchanger 17 also in through the Querschnittsverstellglied 2 integrated cooling water circuit are included. For this purpose, it is provided that the Querschnittsverstellglieder 2 and 3 fluidically connected to each other.

Das dritte Querschnittsverstellglied 4, das vorteilhafterweise strömungstechnisch mit dem Querschnittsverstellglied 3 verbunden ist, wirkt mit einem Zulauf 18 eines Kühlwasserkreislaufs eines Ölkühlers 19 zusammen und weist dazu eine hier ebenfalls nicht dargestellte Durchströmungsöffnung auf, welche mit dem Zulauf 18 derart korrespondiert, dass je nach Drehstellung des Drehelements 7 beziehungsweise des Querschnittsverstellglieds 4 ein Durchströmungsquerschnitt freigegeben wird, sodass der Kühlwasserkreislauf des Ölkühlers 19 ebenfalls in den Gesamtkühlkreislauf 20 miteinbezogen werden kann. Das dritte Querschnittsverstellglied 4 ist vorteilhafterweise an eine hier nicht dargestellte Wasserpumpe angeschlossen, welche das Kühlwasser fördert. Aufgrund der Untersetzungsgetriebe 8 und 9 können die unterschiedlichen Kühlwasserkreisläufe 12, 14, 17 und 19 unabhängig voneinander zu dem Gesamtkühlkreislauf 20 hinzugeschaltet werden, wobei die Untersetzungsgetriebe 8 und 9 vorteilhafterweise eine Untersetzung von 2:1 realisieren.The third cross section adjustment member 4 that advantageously fluidly with the Querschnittsverstellglied 3 connected, acts with an inlet 18 a cooling water circuit of an oil cooler 19 together and has for this purpose also not shown through-flow opening, which with the inlet 18 such that, depending on the rotational position of the rotary member 7 or the Querschnittsverstellglieds 4 a flow cross-section is released so that the cooling water circuit of the oil cooler 19 also in the overall cooling circuit 20 can be involved. The third cross section adjustment member 4 is advantageously connected to a water pump, not shown here, which promotes the cooling water. Due to the reduction gear 8th and 9 can the different cooling water circuits 12 . 14 . 17 and 19 independently of each other to the total cooling circuit 20 be connected, wherein the reduction gear 8th and 9 advantageously realize a reduction of 2: 1.

Die Durchströmungsöffnungen der Querschnittsverstellglieder 3 und 4 sind vorteilhafterweise derartig ausgebildet, dass sie bei einem bestimmten Drehwinkel den jeweiligen Durchströmungsquerschnitt vollständig freigeben oder verschließen. Wenn zum Beispiel das erste Querschnittsverstellglied 2 derartig ausgebildet ist, dass es über einem Bereich von 90° den entsprechenden Durchströmungsquerschnitt einstellt, muss diese Strömungsöffnung des zweiten Querschnittsverstellglieds 3 derart gestaltet sein, dass bei einer Drehung von 45° des Querschnittsverstellglieds 3 der zum Querschnittsverstellglied 3 gehörende maximale Durchströmungsquerschnitt vollständig geöffnet oder verschlossen bleibt. Entsprechendes gilt, unter Berücksichtigung der Untersetzung, für das Querschnittsverstellglied 3.The flow openings of the Querschnittsverstellglieder 3 and 4 are advantageously designed such that they completely release or close the respective flow cross-section at a certain angle of rotation. For example, if the first cross-sectional adjustment member 2 is formed such that it adjusts the corresponding flow cross-section over a range of 90 °, this flow opening of the second Querschnittsverstellglieds 3 be designed such that at a rotation of 45 ° of the Querschnittsverstellglieds 3 to the Querschnittsverstellglied 3 belonging maximum flow cross-section completely opened or closed remains. The same applies, taking into account the reduction, for the Querschnittsverstellglied 3 ,

Die Funktionsweise des Drehschiebers soll anhand des in den 2a bis 2d dargestellten Schemas näher erläutert werden. Die 2a zeigt in einem schematischen Querschnitt das erste Querschnittsverstellglied 2 aus der 1 mit den Zuläufen 11 und 13 des großen Kühlwasserkreislaufes 12 und des kleinen Kühlwasserkreislaufes 14, welche in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Der Pfeil 21 deutet dabei die Ausgangsposition der Durchströmungsöffnung des Querschnittsverstellglieds 2 an. In dieser Ausgangsposition 21 korrespondiert die Durchströmungsöffnung mit dem Zulauf 11 des großen Kühlwasserkreislaufes, sodass dieser "aktiviert" ist. Es sei hier angemerkt, dass die dargestellten Pfeile in den 2a) bis 2d) jeweils die Position einer Durchströmungsöffnung oder eines Zulaufes darstellen. Durch Drehen des Querschnittsverstellglieds 2 in die Position 21', also durch Drehen der Durchströmungsöffnung des Querschnittsverstellglieds 2 in die Position 21', um 90°, wird der zunächst freigegebene Durchströmungsquerschnitt verschlossen und ein neuer Durchströmungsquerschnitt freigegeben, der den Zulauf 13 des kleinen Kühlwasserkreislaufes 14 freigibt. Je nach Gestaltung der Durchströmungsöffnungen und der Zuläufe 11 und 13 muss das Querschnittsverstellglied 2 mehr oder weniger weit gedreht werden, um einen Durchströmungsquerschnitt vollständig freizugeben oder zu verschließen.The operation of the rotary valve is based on the in the 2a to 2d illustrated schemes are explained in more detail. The 2a shows in a schematic cross section, the first Querschnittsverstellglied 2 from the 1 with the inlets 11 and 13 of the large cooling water circuit 12 and the small cooling water circuit 14 , which are arranged at an angle of 90 ° to each other. The arrow 21 indicates the starting position of the flow opening of the Querschnittsverstellglieds 2 at. In this starting position 21 corresponds to the flow opening with the inlet 11 the large cooling water circuit, so that it is "activated". It should be noted here that the arrows shown in the 2a ) to 2d ) each represent the position of a flow opening or an inlet. By turning the cross-section adjustment 2 in the position 21 ' , So by turning the flow opening of the Querschnittsverstellglieds 2 in the position 21 ' 90 °, it becomes too next released flow area closed and released a new flow area, the inlet 13 of the small cooling water circuit 14 releases. Depending on the design of the flow openings and the inlets 11 and 13 must the cross-section adjustment 2 be rotated more or less far to completely open or close a flow cross-section.

Die 2b zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung das Querschnittsverstellglied 3, welches über das hier nicht dargestellte Untersetzungsgetriebe 8 von dem Querschnittsverstellglied 2 angetrieben wird. Die Ausgangsposition der Durchströmungsöffnung des Querschnittsverstellglieds 3 ist durch den Pfeil 22 und die Position des Zulaufs 16 des Kühlmittelkreislaufs des Heizungswärmetauschers 17 durch den Pfeil 23 markiert. In der Ausgangsposition 22 befindet sich das Querschnittsverstellglied 3 dann, wenn sich das Querschnittsverstellglied 2 in der in 2a dargestellten Ausgangsposition 21 befindet.The 2 B shows in a schematic sectional view of the Querschnittsverstellglied 3 , which via the reduction gear, not shown here 8th from the cross section adjustment member 2 is driven. The starting position of the flow opening of the Querschnittsverstellglieds 3 is by the arrow 22 and the position of the inlet 16 the coolant circuit of the heater core 17 through the arrow 23 marked. In the starting position 22 is the cross-section adjustment 3 when the cross-sectional adjustment member 2 in the in 2a illustrated starting position 21 located.

Durch Drehen des Querschnittsverstellglieds um 90° in die Position 21' wird das Querschnittsverstellglied 3 aufgrund des Untersetzungsgetriebes mit einer Übersetzung von 2:1 um die Hälfte, also um 45°, auf die Position 22' gedreht, wobei für den Kühlmittelkreislauf des Heizungswärmetauschers 17 kein Durchströmungsquerschnitt freigeben wird.Turn the cross-section adjustment member 90 ° to the position 21 ' becomes the cross section adjustment member 3 due to the reduction gear with a ratio of 2: 1 by half, ie by 45 °, to the position 22 ' rotated, taking for the coolant circuit of the heater core 17 no flow cross section will be released.

Um den Heizungswärmetauscher 17 hinzuzuschalten, muss die Durchströmungsöffnung von der Position 22' um 180° gedreht werden. Dazu muss das Querschnittsverstellglied 2 beziehungsweise das Drehelement 5 aufgrund des Untersetzungsverhältnisses von 2:1 des Untersetzungsgetriebes 8 um 360° gedreht werden, sodass es sich in der in 2c dargestellten Position 21'' befindet, welche der Position 21' entspricht, sodass sich an der Strömungssituation an dem Querschnittsverstellglied 2 nichts geändert hat, wohingegen, wie in 2d dargestellt, sich das Querschnittsverstellglied 3 um 180° von der Position 22' auf die Position 22'' gedreht hat, sodass die Durchströmungsöffnung des Querschnittsverstellglieds 3 mit dem Zulauf 16 des Heizungswärmetauschers 17 korres pondiert. Es ist hierbei also möglich, dass der von dem Querschnittsverstellglied 2 freigegebene Durchströmungsquerschnitt sich nicht verändert und der Heizungswärmetauscher 17 "aktiviert" ist. Aufgrund der vorteilhaften Ausgestaltung der Durchströmungsöffnung des Querschnittsverstellglieds 3 kann nun das Querschnittsverstellglied 2 den Volumenstrom durch Einstellen des Durchströmungsquerschnitts regeln, ohne dass sich der Durchströmungsquerschnitt, der durch das Querschnittsverstellglied 3 freigegeben ist, verändert. Das gleiche Prinzip lässt sich übertragen auf die Querschnittsverstellglieder 3 und 4 beziehungsweise die Drehelemente 6 und 7, die über das Untersetzungsgetriebe 9 miteinander wirkverbunden sind. Da hier ebenfalls eine Übersetzung von 2:1 vorgesehen ist, dreht sich das Querschnittsverstellglied 4 nur um ein Viertel der Drehung des Querschnittsverstellglieds 2. Soll das Querschnittsverstellglied 4 beziehungsweise das Drehelement 7 beispielsweise um 180° gedreht werden, sodass der Ölkühler 19 ebenfalls in den Gesamtkühlwasserkreislauf 20 eingebunden wird, so muss das Querschnittsverstellglied 1 beziehungsweise das Drehelement 5 um 720° gedreht werden.To the heater core 17 To turn on, the flow opening must be from the position 22 ' rotated by 180 °. This requires the cross-section adjustment 2 or the rotary element 5 due to the reduction ratio of 2: 1 of the reduction gear 8th rotated 360 ° so that it is in the in 2c position shown 21 '' which is the position 21 ' corresponds, so that in the flow situation on the Querschnittsverstellglied 2 nothing has changed, whereas, as in 2d illustrated, the Querschnittsverstellglied 3 180 ° from the position 22 ' to the position 22 '' has turned so that the flow opening of the Querschnittsverstellglieds 3 with the feed 16 of the heating heat exchanger 17 Corres pondiert. It is therefore possible that of the cross-section adjustment 2 released flow area does not change and the heat exchanger 17 is "activated". Due to the advantageous embodiment of the flow opening of the Querschnittsverstellglieds 3 can now the cross-section adjustment 2 regulate the volume flow by adjusting the flow cross-section, without that the flow cross-section, by the Querschnittsverstellglied 3 is released, changed. The same principle can be transferred to the Querschnittsverstellglieder 3 and 4 or the rotary elements 6 and 7 that are via the reduction gear 9 are operatively connected to each other. Since a translation of 2: 1 is also provided here, the cross section adjustment member rotates 4 only a quarter of the rotation of the Querschnittsverstellglieds 2 , If the Querschnittsverstellglied 4 or the rotary element 7 For example, be rotated by 180 °, so that the oil cooler 19 also in the overall cooling water circuit 20 is involved, so the cross-sectional adjustment 1 or the rotary element 5 be rotated by 720 °.

Es wird somit der Vorteil erreicht, dass die unterschiedlichen Komponenten des Kühlsystems des Kraftfahrzeuges unabhängig voneinander in einen Kühlwasserkreislauf eingebunden werden können, wobei lediglich ein Stellglied, nämlich der Stellmotor 10, geschaltet werden muss. Dadurch ergeben sich Vorteile bezüglich des Platzbedarfs und der Kosten. Vorteilhafterweise sind die Untersetzungsgetriebe 8 und 9 dabei als Planetenrad-, Kegelrad- oder Stirnradgetriebe ausgebildet. Dadurch, dass die Untersetzungsgetriebe 8, 9 verwendet werden, muss der Stellmotor 10 zwar weiter drehen, jedoch ist ein geringeres Drehmoment notwendig, sodass der Stellmotor 10 ebenfalls vorteilhaft klein ausgeführt werden kann.It is thus achieved the advantage that the different components of the cooling system of the motor vehicle can be independently integrated into a cooling water circuit, with only one actuator, namely the servomotor 10 , must be switched. This results in advantages in terms of space requirements and costs. Advantageously, the reduction gear 8th and 9 it is designed as Planetenrad-, bevel or spur gear. Because of the reduction gear 8th . 9 must be used, the servomotor 10 Although continue to turn, but a lower torque is necessary so that the servomotor 10 can also be advantageously carried out small.

Die 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drei-Stufen-Drehschiebers 23. Der Drei-Stufen-Drehschieber 23 weist zwei Querschnittsverstellglieder 24 und 25 auf, die im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet sind. Das Querschnittsverstellglied 24 weist eine kreisförmige Durchströmungsöffnung 26 und das Querschnittsverstellglied 25 eine kreisförmige Durchströmungsöffnung 27 und eine weitere kreisförmige Durchströmungsöffnung 28 auf, welche je nach Drehposition der Querschnittsverstellglieder 24, 25 mit hier nicht dargestellten Zuläufen, wie in dem obigen Beispiel beschrieben, korrespondieren. Die Querschnittsverstellglieder 24 und 25 sind dabei vorteilhafterweise als Drehelemente ausgebildet und mittels eines Planetenradgetriebes 29 mit einem Übersetzungsverhältnis von 2:1 miteinander wirkverbunden. Das Planetenradgetriebe 29 ist dabei vorteilhafterweise in die Querschnittsverstellglieder 24 und 25 zumindest teilweise integriert. Die Querschnitts verstellglieder 24 und 25 weisen an ihren Stirnseiten jeweils Durchströmungsöffnungen 30, 31 und 32 und 33 auf, die jeweils senkrecht zur der Drehachse ausgerichtet sind, um die Querschnittsverstellglieder strömungstechnisch in einen gemeinsamen Kühlkreislauf einzubinden. In der Durchströmungsöffnung 32 ist dabei ein Hohlrad 34 des Planetenradgetriebes 29 ausgebildet, mit dem ein Sonnenrad 35 über Planetenräder 36 zusammenwirkt, deren Planetensteg mit dem Querschnittsverstellglied 24 wirkverbunden ist. An das Querschnittsverstellglied 25 schließt sich eine Wasserpumpe 37 an, die für den entsprechenden Kühlwasserdurchfluss sorgt.The 3 shows a perspective view of an embodiment of a three-stage rotary valve according to the invention 23 , The three-stage rotary valve 23 has two Querschnittsverstellglieder 24 and 25 on, which are formed substantially spherical. The cross section adjustment member 24 has a circular flow opening 26 and the cross-section adjustment member 25 a circular flow opening 27 and another circular flow opening 28 on, which depending on the rotational position of the Querschnittsverstellglieder 24 . 25 with inlets, not shown here, as described in the above example, correspond. The cross section adjustment members 24 and 25 are advantageously designed as rotary elements and by means of a planetary gear 29 with a ratio of 2: 1 operatively connected. The planetary gear 29 is advantageously in the Querschnittsverstellglieder 24 and 25 at least partially integrated. The cross section adjustment members 24 and 25 have at their end faces each flow openings 30 . 31 and 32 and 33 each aligned perpendicular to the axis of rotation to integrate the Querschnittsverstellglieder fluidically in a common cooling circuit. In the flow opening 32 is a ring gear 34 of the planetary gear 29 trained, with which a sun wheel 35 about planet wheels 36 cooperates, the planetary ridge with the Querschnittsverstellglied 24 is actively connected. To the cross section adjustment 25 closes one water pump 37 which ensures the corresponding cooling water flow.

An das Querschnittsverstellglied 24 schließt sich axial ein Querschnittsverstellglied 38 in Form einer Scheibe an, welche eine Durchströmungsöffnung 39 aufweist, die mit einem Zulauf korrespondiert, sodass beispielsweise Kühlwasser eines kleinen Kühlkreislaufes einer Verbrennungskraftmaschine einströmen kann. Auf der Rückseite des Anschlusselements 38 ist außerdem ein Stellmotor 40 angeordnet, welcher die Drehposition des Querschnittsverstellglieds 38 einstellt und damit über ein in dieser Darstellung nicht erkennbares Planetenradgetriebe mit einer Übersetzung von 2:1, die Drehposition des Querschnittsverstellglieds 24, und über das Planetenradgetriebe 29 die Drehposition des Querschnittsverstellglieds 25.To the cross section adjustment 24 closes axially a Querschnittsverstellglied 38 in the form of a disc, which has a flow opening 39 has, which corresponds to an inlet, so that, for example, cooling water of a small cooling circuit of an internal combustion engine can flow. On the back of the connection element 38 is also a servomotor 40 arranged, which the rotational position of the Querschnittsverstellglieds 38 adjusts and thus on a not visible in this illustration planetary gear with a translation of 2: 1, the rotational position of the Querschnittsverstellglieds 24 , and about the planetary gear 29 the rotational position of the Querschnittsverstellglieds 25 ,

4 zeigt den Drei-Stufen-Drehschieber 23 aus der 3 in einer weiteren perspektivischen Darstellung, wobei hierbei ein Zulaufsystem 41 miteingezeichnet ist. Das Zulaufsystem 41 weist drei Zulaufrohre 42, 43 und 44 auf, wobei die Zulaufrohre 42 und 43 direkt zu den Querschnittsverstellgliedern 24 und 25 führen, und von dem Zulaufrohr 44 ein weiteres Zulaufrohr 45, welches einen kleineren Querschnitt aufweist als die Zulaufrohre 42, 43 und 44, ebenfalls zu dem Querschnittsverstellglied 25 führt. Die Zulaufrohre 42, 43 und 45 münden dabei in ein die Querschnittsverstellglieder 24, 25 und 38 und einen Teil der Wasserpumpe 37 umgebendes Strömungsgehäuse 46, dessen Form strömungsgünstig an die Querschnittsverstellglieder 24, 25 und 38 angepasst ist. Das Zulaufsystem 41 weist Halteelemente 47 auf, mittels denen das Zulaufsystem 41 beispielsweise an einem Verbrennungsmotorgehäuse befestigt werden kann. 4 shows the three-step rotary valve 23 from the 3 in a further perspective view, in which case a feed system 41 is miteingezeichnet. The feed system 41 has three inlet pipes 42 . 43 and 44 on, with the feed pipes 42 and 43 directly to the Querschnittsverstellgliedern 24 and 25 lead, and from the inlet pipe 44 another inlet pipe 45 which has a smaller cross-section than the feed pipes 42 . 43 and 44 , also to the Querschnittsverstellglied 25 leads. The inlet pipes 42 . 43 and 45 open into a cross-section adjustment 24 . 25 and 38 and part of the water pump 37 surrounding flow housing 46 whose shape streamlined to the Querschnittsverstellglieder 24 . 25 and 38 is adjusted. The feed system 41 has retaining elements 47 on, by means of which the feed system 41 For example, it can be attached to an internal combustion engine housing.

Mittels des Stellmotors 40 und dem Planetenradgetriebe (29) können die Querschnittsverstellglieder 24, 25 und 38 gedreht werden, dass mindestens ein durch eines der Zulaufrohre 41, 43 und 45 und einer der Durchströmungsöffnungen 26, 28 und 27 gebildeter Durchströmungsquerschnitt freigegeben oder verschlossen beziehungsweise eingestellt werden kann. Die Einstellung geschieht dabei wie in den 1 und 2 beschrieben. Natürlich sind auch andere Formen der Querschnittsverstellglieder 24, 25 und 38, wie zum Beispiel zylinderförmige Querschnittsverstellglieder 24, 25 und/oder 38 im Rahmen des erfindungsgemäßen Drehschiebers 23 denkbar. Die in den 3 und 4 dargestellte Kombination aus den kugelförmigen Querschnittsverstellgliedern 24 und 25 und dem scheibenförmigen Querschnittsverstellglied 38 führt zu einer vorteilhaften kompakten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschiebers 23.By means of the servomotor 40 and the planetary gear ( 29 ) can the Querschnittsverstellglieder 24 . 25 and 38 be rotated at least one through one of the inlet pipes 41 . 43 and 45 and one of the flow openings 26 . 28 and 27 formed flow cross-section can be released or closed or adjusted. The attitude happens as in the 1 and 2 described. Of course, other forms of the cross section adjustment members 24 . 25 and 38 such as cylindrical Querschnittsverstellglieder 24 . 25 and or 38 in the context of the rotary valve according to the invention 23 conceivable. The in the 3 and 4 illustrated combination of the spherical Querschnittsverstellgliedern 24 and 25 and the disc-shaped cross section adjustment member 38 leads to an advantageous compact embodiment of the rotary valve according to the invention 23 ,

11: Drei-Stufen-DrehschieberThree-stage rotary vane
22: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
33: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
44: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
55: Drehelementrotating member
66: Drehelementrotating member
77: Drehelementrotating member
88th: UntersetzungsgetriebeReduction gear
99: UntersetzungsgetriebeReduction gear
1010: Stellmotorservomotor
1111: ZulaufIntake
1212: großer Kühlkreislauflarge cooling circuit
1313: ZulaufIntake
1414: kleiner Kühlkreislaufsmaller Cooling circuit
1515: Thermostatthermostat
1616: ZulaufIntake
1717: HeizungswärmetauscherHeater core
1818: ZulaufIntake
1919: Ölkühleroil cooler
2020: GesamtkühlkreislaufTotal cooling circuit
2121: Ausgangspositionstarting position
21'21 ': Positionposition
21''21 '': Positionposition
2222: Ausgangspositionstarting position
22'22 ': Positionposition
22''22 '': Positionposition
2323: Drei-Stufen-DrehschieberThree-stage rotary vane
2424: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
2525: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
2626: Öffnungopening
2727: Öffnungopening
2828: Öffnungopening
2929: Planetenradgetriebeplanetary gear
3030: DurchströmungsöffnungFlow opening
3131: DurchströmungsöffnungFlow opening
3232: DurchströmungsöffnungFlow opening
3333: DurchströmungsöffnungFlow opening
3434: Hohlradring gear
3535: Sonnenradsun
3636: Planetenradplanet
3737: Wasserpumpewater pump
3838: Querschnittsverstellgliedcross section adjustment
3939: DurchströmungsöffnungFlow opening
4040: Stellmotorservomotor
4141: ZulaufsystemIntake system
4242: Zulaufrohrsupply pipe
4343: Zulaufrohrsupply pipe
4444: Zulaufrohrsupply pipe
4545: Zulaufrohrsupply pipe
4646: Gehäusecasing
4747: Halteelementretaining element

Claims

Rotary slide with a plurality of cross section adjustment members, characterized in that the cross section adjustment members ( 2 . 3 . 4 ; 24 . 25 . 38 ) different rotary elements ( 5 . 6 . 7 ) are, which are each operatively connected via a rotary gear.

Rotary slide according to claim 1, characterized in that the rotary gear as a reduction gear ( 8th . 9 ) is trained.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rotary gear has a rotation ratio of 2: 1.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that two or three rotary elements ( 5 . 6 . 7 ) available.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary valve ( 1 ; 23 ) is a Klimastellglied a motor vehicle.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that a Querschnittsverstellglied ( 2 ) a first rotary element ( 5 ) is designed as a thermostat.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that a Querschnittsverstellglied ( 3 ) of a second rotary element ( 6 ) is designed as a heating heat exchanger controller.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that a Querschnittsverstellglied ( 4 ) of a third rotary element ( 7 ) is designed as an oil cooling circuit controller.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that at least 2 Querschnittsverstellglieder ( 2 . 3 . 4 ; 24 . 25 . 38 ) are fluidically connected with each other.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that the first rotary element ( 5 ; 24 ) by means of a servomotor ( 10 ; 40 ) is drivable.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation ratio as planetary ( 29 ), Bevel or spur gear is formed.

Rotary slide according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-section adjustment members ( 2 . 3 . 4 ) in one piece with the rotary elements ( 5 . 6 . 7 ) are formed.