DE102009014047A1 - Regelventil - Google Patents

Regelventil Download PDF

Info

Publication number
DE102009014047A1
DE102009014047A1 DE102009014047A DE102009014047A DE102009014047A1 DE 102009014047 A1 DE102009014047 A1 DE 102009014047A1 DE 102009014047 A DE102009014047 A DE 102009014047A DE 102009014047 A DE102009014047 A DE 102009014047A DE 102009014047 A1 DE102009014047 A1 DE 102009014047A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing element
control valve
valve member
sealing
valve according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009014047A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Traudt
Sven Wicher
Yuan Yao
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102009014047A priority Critical patent/DE102009014047A1/de
Publication of DE102009014047A1 publication Critical patent/DE102009014047A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00Joints with sleeve or socket
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/243Packings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/26Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member
    • F16K3/262Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member with a transverse bore in the valve member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/04Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0457Packings
    • F16K5/0464Packings in the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine mit einem ersten an einem Ventilgehäuse (1) angeordneten Zuführanschluss (2) für Kühlwasser eines Bypasskreises sowie mindestens einem zweiten Zuführanschluss (2) für Kühlwasser eines Kühlerkreises, die je nach Stellung eines im Ventilgehäuse untergebrachten Ventilgliedes (3) mit einem Abführanschluss verbindbar sind. Erfindungsgemäß ist zur Abdichtung der Kühlmittelströmungswege in axialer Richtung (a) und/oder radialer Richtung (b) wenigstens ein am Ventilglied (3) anliegendes, dynamisch belastbares Dichtelement (4) vorgesehen, das zumindest teilweise aus Polytetrafluorethylen besteht oder mit Polytetrafluorethylen beschichtet ist und zur Sicherstellung einer dichtenden Anlage am Ventilglied (3) von der Druckkraft einer Druckfeder (5) beaufschlagt wird. Die Erfindung betrifft ferner einen Kühlmittelkreislauf mit einem solchen Regelventil.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlmittelkreislauf mit einem solchen Regelventil.
  • Eine Verbrennungskraftmaschine weist in der Regel zwei Kühlmittelkreise auf. Dabei führt der Bypasskreis, welcher auch Kurzschlusskreis genannt wird, der Verbrennungskraftmaschine das Kühlwasser ohne Kühlung wieder zu. Im außerdem vorgesehen Kühlerkreis durchströmt das Kühlwasser zuvor einen als Kühler bezeichneten Wärmetauscher, bevor es der Verbrennungskraftmaschine wieder zugeführt wird. In dem Wärmetauscher wird überschüssige Wärme abgeführt und an ein sekundäres Kühlmittel abgegeben. Beide Kühlkreise der Verbrennungskraftmaschine können gleichzeitig oder zeitlich verschoben eingeschaltet werden. Durch die erzielte Verteilung des Kühlwasserstroms auf beide Kreisläufe wird die Verbrennungskraftmaschine im Bereich der optimalen Kühlmitteltemperatur eingeregelt. Hierdurch wird in erster Linie die Einhaltung der zulässigen Grenztemperaturen für Motor und Getriebe sichergestellt. Dar über hinaus muss den zueinander konkurrierenden Anforderungen hinsichtlich eines verbrauchsoptimierten Warmlaufs und einer raschen Innenraumklimatisierung Rechnung getragen werden. Bei modernen Kühlsystemen des Standes der Technik wird dies gewöhnlich durch flexibel ansteuerbare Ventile umgesetzt. Sie ermöglichen eine optimale Ausdehnung des Kühlsystems auf sämtliche Randbedingungen sowie ein flexibles Wärmemanagement. Weiterhin lassen sich Kraftstoffverbrauch und Schallemissionen bei einer optimierter Auslegung des Kühlsystems reduzieren.
  • Einen zum Wärmemanagement einsetzbaren Kühlmittelregler offenbart die US 4,644,909 . Der beschriebene Regler umfasst einen Ventilmechanismus, mit welchem ein Kühlerkreis und/oder ein Bypasskreis eines Kühlsystems schaltbar sind. Dies erfolgt mit Hilfe eines Elektromotors, welcher durch eine elektronische Steuerung ansteuerbar ist, die eingangsseitig das Signal eines Kühlwassertemperatursensors auswertet, um abhängig von der herrschenden Kühlwassertemperatur den Ventilmechanismus zu betätigen, damit das Mischverhältnis des Kühlwasser zwischen den beiden Kühlkreisen und damit eine vorgebbare Kühlwassertemperatur eingestellt wird. Der Ventilmechanismus umfasst einen Ventilschieber, der je nach Ausführungsform entweder eine lineare oder eine rotatorische Schaltbewegung durchführt. Insbesondere für die lineare Schaltbewegung wird ein hohlzylindrisches Ventilglied verwendet, dessen geschlossener Mantelflächen abwechselnd zueinander versetzte Kühlmittelanschlüsse verschließen. Der elektromotorische Antrieb ist für die lineare Schaltbewegung als Linearantrieb ausgeführt, beispielsweise in Form eines Proportionalmagneten, oder als elektrischer Schrittmotor zur Erzeugung der rotativen Schaltbewegung.
  • Ein elektromotorischer Antrieb der Ventilmechanik wirkt sich grundsätzlich nachteilig aus. Denn bei einem Kühlmittelregler, welcher eine Kühlwasser durchströmte Ventilmechanik aufweist, muss eine zuverlässig dauerdichte Trennung von Kühlwasser durchströmten und elektrisch/mechanischen Bauteilbereichen gewährleistet sein. Ansonsten könnte beispielsweise unerwünscht über eine Dichtungsleckage Kühlmittel in den Bereich der elektromoto rischen Antriebsmittel eindringen und dort einen elektrischen Kurzschluss und/oder fortschreitenden Verschleiß verursachen, der dann zum Ausfall des Antriebs für den Kühlmittelregler führen kann. Weiterhin sind die Anforderungen an elektromechanische Komponenten im Fahrzeugbau im Hinblick auf die herrschenden Umgebungsbedingungen im Bereich des Kühlsystems meist nur durch aufwendige Konstruktionen zu realisieren, welche in der Lage sind, die Anforderungen hinsichtlich der spezifisch höheren Temperaturen, der erforderlichen Abdichtungseigenschaften, des gewünschten Leistungsbedarfs sowie der Lebensdauer zu erfüllen.
  • So ist beispielsweise schon versucht worden, den elektromotorischen Antrieb einer Ventilmechanik eines Kühlmittelreglers in einem getrennten Gehäuse unterzubringen und über eine Stirnradstufe auf die Ventilmechanik zu übertragen. Durch die getrennten Gehäuse wird zwar ein leckagebedingtes Eindringen von Kühlwasser in den elektromotorischen Antrieb verhindert, allerdings erfordert diese räumliche Trennung den technischen Aufwand einer zusätzlichen Getriebestufe zur Kraftübertragung sowie insgesamt einen recht großen Bauraum.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, das kompakt und einfach aufgebaut ist und dabei eine sichere Abdichtung der Kühlmittelströmungswege ermöglicht. Dabei kann die Betätigung eines solchen Regelventils elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Regelventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Kühlmittelkreislauf gemäß Anspruch 11.
  • Das vorgeschlagene Regelventil umfasst einen ersten an einem Ventilgehäuse angeordneten Zuführanschluss für Kühlwasser eines Bypasskreises sowie mindestens einen zweiten Zuführanschluss für Kühlwasser eines Kühlerkrei ses, wobei diese je nach Stellung eines im Ventilgehäuse untergebrachten Ventilgliedes mit einem Abführanschluss verbindbar sind. Erfindungsgemäß ist zur Abdichtung der Kühlmittelströmungswege in axialer Richtung und/oder radialer Richtung wenigstens ein am Ventilglied anliegendes, dynamisch belastbares Dichtelement vorgesehen, dass zumindest teilweise aus Polytetrafluorethylen besteht oder mit Polytetrafluorethylen beschichtet ist, wobei ferner zur Sicherstellung einer dichtenden Anlage am Ventilglied das Dichtelement von der Druckkraft einer Druckfeder beaufschlagt wird. Indem zumindest die Anlagefläche am Ventilglied aus Polytetrafluorethylen besteht, das einen sehr geringen Reibungskoeffizienten besitzt, erfolgt die dynamische Belastung des Dichtelementes durch das sich bewegende Ventilglied reibungsarm. Dies ist unabhängig davon, ob das Ventilglied eine lineare und/oder rotatorische Bewegung ausführt.
  • Vorzugsweise besteht das Dichtelement vollständig aus Polytetrafluorethylen. Polytetrafluorethylen weist neben einem sehr geringen Reibungskoeffizienten ferner eine hohe Beständigkeit gegen das als Kühlmittel eingesetzte und das Dichtelement umgebende Medium, vorzugsweise ein Wasser-Glykol-Gemisch, auch bei Temperaturen zwischen beispielsweise 80°C und 125°C auf. Zudem können im Kühlmittel enthaltene abrasive Partikel, wie beispielsweise Sande oder Späne, die üblicherweise an dynamisch belasteten Dichtflächen zu einem erhöhten Abrieb und damit Verschleiß führen, einem Dichtelement aus Polytetrafluorethylen weniger anhaben. Denn die Eigenschaften des Materials sorgen dafür, dass derartige Partikel in der Dichtfläche eingelagert und ggf. vollständig von dem Material umschlossen werden. Der durch derartige Partikel üblicherweise hervorgerufene Verschleiß kann dadurch gemindert werden. Ferner besteht eine geringere Gefahr, dass sich das Ventilglied aufgrund derartiger Zusätze festsetzt.
  • Das vorgeschlagene Regelventil erweist sich somit als wartungsarm und zeichnet sich durch eine lange Lebensdauer aus. Der geringe Reibungskoeffizient des Polytetrafluorethylen vereinfacht zu dem die Montage des Regelven tils, da das Dichtelement auch bei dichtender Anlage am Ventilgehäuse leicht in das Gehäuse einsetzbar ist.
  • Vorzugsweise ist als Druckfeder eine Wellfeder vorgesehen, die den erforderlichen Anpressdruck sicherstellt, damit das Dichtelement dichtend am Ventilglied anliegt. Der Anpressdruck kann dabei über die Druckkraft der Feder bzw. die Federhärte eingestellt werden. Erfolgt beispielsweise aufgrund abrasiver Zusätze dennoch ein Abrieb an der Dichtfläche des Dichtelementes kann über die Federkraft zudem der Anpressdruck nachgestellt werden. Das Dichtelement ist demzufolge vorzugsweise axial verschiebbar in dem Ventilgehäuse bzw. einem hieran ausgebildeten Zuführ- oder Abführanschluss angeordnet. Eine axiale Verstellung des Dichtelementes kann auch dazu herangezogen werden, eine fehlende Koaxialität von Gehäuse und Ventilglied auszugleichen. Eine fehlende Koaxialität kann sich beispielsweise aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen ergeben. Bei fehlender Koaxialität und einer zumindest teilweise rotatorischen Bewegung des Ventilgliedes werden durch die Druckfeder ein gleichbleibender Anpressdruck und damit eine dichtende Anlage des Dichtelementes am Ventilglied sichergestellt. Alternativ kann anstelle einer Wellfeder auch eine andere Druckfeder, wie beispielsweise eine Schraubenfeder oder eine Tellerfeder, vorgesehen sein.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtelement als ein hohlzylinderartiger Körper mit einer am Ventilglied anliegenden stirnseitigen Dichtfläche ausgebildet, welche der Außenkontur des Ventilgliedes angepasst ist. Durch die Ausbildung als hohlzylinderartiger Körper wird die Ausbildung einer am Ventilglied anliegenden Dichtfläche mit einem kleinen, linienförmigen Kontaktbereich ermöglicht. Eine geringförmige plastische Verformung, die sich aufgrund des Anpressdruckes und der dynamischen Belastung des Dichtelementes im linienförmigen Kontaktbereich von allein einstellt, trägt ferner dazu bei, dass eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.
  • Je nach Außenkontur bzw. Querschnittsform des Ventilgliedes kann die am Ventilglied anliegende Dichtfläche des Dichtelementes beispielsweise ring- oder sattelförmig ausgebildet sein. Letztere ergibt sich zum Beispiel bei einem zylinderförmigen Ventilglied. Das bevorzugt ebenfalls zylinderförmig ausgebildete und radial außen am Ventilglied anliegende Dichtelement weist dann einen teilzylinderförmigen Anschnitt zur Ausbildung der Dichtflächen auf. Vorzugsweise steht die Längsachse des Dichtelementes senkrecht zur Längsachse des Ventilgliedes. Weist das Ventilglied anstelle einer runden Querschnittsform eine mehreckige Querschnittsform auf, liegt das Dichtelement vorzugsweise mit einer flachen, ringförmigen Dichtfläche an einer geraden Seitenkante des Ventilgliedes an.
  • Vorzugsweise ist die Dichtfläche des Dichtelementes nicht nur der Außenkontur des Ventilgliedes angepasst, sondern weist auch eine vergleichbare Oberflächengüte auf.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtelement mit einer radial vorstehenden, vorzugsweise aus einem Elastomer bestehenden Ringdichtung versehen. Die Ringdichtung bildet einen linearen Kontaktbereich des Dichtelementes am Ventilgehäuse aus, so dass auch gegenüber dem Ventilgehäuse eine sichere Abdichtung gewährleistet ist. Kühlmittelleckageströme in axialer Richtung können somit verhindert werden. Zugleich erweist sich die linienförmige Anlage des Dichtelementes am Ventilgehäuse über den Linienkontaktbereich der Ringdichtung als reibungsarm, so dass das Einsetzen des Dichtelementes in das Ventilgehäuse und damit die Montage des Regelventils vereinfacht wird.
  • Bevorzugt ist die Ringdichtung in einer außenseitigen Umfangsnut des Dichtelementes angeordnet. Dies setzt jedoch voraus, dass das vorzugsweise hohlzylinderartige Dichtelement eine gewisse Wandungsstärke zur Ausbildung der Umfangsnut besitzt. Alternativ wird daher vorgeschlagen, dass die Ringdichtung an der dem Ventilglied abgewandten Stirnseite des Dichtelementes angeordnet, das heißt in axialer Richtung angesetzt ist. Zur Anlage am Ventilgehäuse ist weiterhin vorzugsweise eine radial vorstehende Dichtlippe an der Ringdichtung ausgebildet.
  • Sofern am Dichtelement keine Umfangsnut zur Aufnahme des Dichtelementes ausgebildet ist, beispielsweise, wenn die Ringdichtung axial angesetzt ist, kann zur radialen Abstützung der Ringdichtung ein hülsenförmiger, vorzugsweise aus Metall bestehender Stützkörper in das Dichtelement eingesetzt sein. Weiterhin vorzugsweise besteht dieser Stützkörper aus Edelstahl, welcher eine hohe Beständigkeit gegen aggressive Medien aufweist. Zur Aufnahme des Stützkörpers kann das Dichtelement eine innenumfangseitig ausgebildete Anlageschulter aufweisen. Diese kann zugleich als Anschlag dienen, so dass der Stützkörper ferner zur axialen Abstützung der Druckfeder einsetzbar ist. Bevorzugt weist hierzu der hülsenförmige Stützkörper eine radial verlaufende ringförmige Stützfläche auf, an der die Druckfeder axial abgestützt ist.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der hülsenförmige Stützkörper derart in das Dichtelement eingesetzt, dass zwischen dem Stützkörper und dem Dichtelement eine außenumfangseitig verlaufende Nut zur Aufnahme der Ringdichtung ausgebildet wird. Weiterhin vorzugsweise ist der Stützkörper gegenüber dem Dichtelement axial verschiebbar angeordnet, so dass die axiale Erstreckung der Ringnut über eine axiale Verschiebung des Stützkörpers gegenüber dem Dichtelement einstellbar ist. Zum Einen kann dadurch die Ringdichtung in ihrer axialen Lage fixiert, zum Anderen kann sie axial vorgespannt werden, so dass der Anpressdruck am Ventilgehäuse einstellbar ist. Beim Einsetzen des Dichtelementes in das Ventilgehäuse ist das Stützelement unbelastet, so dass keine axiale Vorspannung der Ringdichtung erfolgt. Der Anpressdruck der Ringdichtung am Ventilgehäuse ist somit geringer, was wiederum zu einer Vereinfachung der Montage des Regelventils führt.
  • Die vorstehend genannten Vorteile eines erfindungsgemäßen Regelventils zeigen sich unabhängig davon, welche Schaltbewegung das Ventilglied zur Regelung der Kühlmittelströme vollzieht. Das Ventilglied eines erfindungsgemäßen Regelventils kann demnach ein linear bewegbarer Schieberkolben oder ein rotatorisch bewegbarer Drehschieber sein, wobei das Ventilglied auch eine kombinierte, d. h. eine linear-rotatorische Schaltbewegung ausführen kann.
  • Beansprucht wird ferner ein Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen, vorstehend beschriebenen Regelventil. Zur Betätigung des in den Kühlmittelkreislauf eingesetzten Regelventils können elektromotorische, hydraulische oder pneumatische Stellmittel vorgesehen sein.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch ein Dichtelement eines erfindungsgemäßen Regelventils in eingebautem Zustand,
  • 2 eine Schnittansicht, teilweise perspektivisch, eines ersten Dichtelementes und
  • 3 eine Schnittansicht, teilweise perspektivisch, eines zweiten Dichtelementes.
  • 1 ist ausschnittsweise ein Ventilgehäuse 1 eines erfindungsgemäßen Regelventils zu entnehmen, in dem ein Zuführanschluss 2 für die Kühlmittelzufuhr ausgebildet ist. Der Zuführanschluss 2 kann wahlweise dem Anschluss eines Bypasskreises oder eines Kühlerkreises dienen. Über beide Kreise wird Kühlwasser dem Kühlmittelkreislauf zugeführt. Um den Zuführanschluss 2 mit einem Abführanschluss (nicht dargestellt) zu verbinden, ist im Ventilgehäuse 1 ein verstellbares Ventilglied 3 angeordnet, das vorliegend eine zylinderförmige Außenumfangsfläche besitzt. An der zylinderförmigen Außenumfangsfläche des Ventilgliedes 3 liegt ein hohlzylinderartiges Dichtelement 4 an, dessen dem Ventilglied 3 zugewandte Stirnseite als Dichtfläche 6 ausgebildet ist, die der Außenkontur 7 des Ventilgliedes 3 angepasst ist. Auf diese Weise ergibt sich ein minimaler Dichtspalt. Dieser Dichtspalt wird dadurch weiter reduziert, dass das Dichtelement 4 von der Druckkraft einer Druckfeder 5, vorliegend einer Wellfeder, in axialer Richtung a beaufschlagt wird. Die Wellfeder 5 gewährleistet den erforderlichen Anpressdruck, um eine ausreichende Abdichtung sowohl im Überdruck-, als auch im Unterdruckbereich zu gewährleisten. Dadurch können Kühlwasserleckageströme unterbunden oder zumindest reduziert werden.
  • Das Dichtelement 4 besteht aus Polytetrafluorethylen, dessen geringer Reibungskoeffizient einen verminderten Verschleiß der am Ventilglied 3 anliegenden Dichtflächen 6 bei dynamischer Belastung des Dichtelements 4 bewirkt. Dabei kann die dynamische Belastung durch eine lineare Bewegung und/oder durch eine rotatorische Bewegung des Ventilgliedes 3 bedingt sein.
  • Zur Abdichtung gegenüber dem Ventilgehäuse 1 ist an der den Ventilglied 3 abgewandten Stirnseite des Dichtelementes 4 eine Ringdichtung 8 angeordnet, die eine radialer Richtung b vorstehende Dichtlippe 11 aufweist, die unter Vorspannung am Ventilgehäuse 1 anliegt.
  • Das Dichtelement 4 der 1 ist nochmals in 3 dargestellt. 3 zeigt deutlich, dass das Dichtelement 4 eine erste Stirnseite zur Ausbildung einer sattelförmigen Dichtfläche 6 sowie eine zweite Stirnseite 10 als Anlagenfläche für eine Ringdichtung 8 aufweist. Ferner ist am Dichtelement 4 innenumfangseitig eine radial verlaufende Anlageschulter 14 vorgesehen, die einen axialen Anschlag für einen in das Dichtelement 4 eingesetzten Stützkörper 12 ausbildet. Der Stützkörper 12 überragt das Dichtelement 4 in axialer Richtung a und weist zudem eine nach radial außen geführte Stützfläche 13 auf, so dass zwischen dem Stützkörper 12 und dem Dichtelement 4 eine außenumfangseitig angeordnete Nut zur Aufnahme der Ringdichtung 8 ausgebildet wird. Der Stützkörper 12 stützt die Ringdichtung 8 in radialer Richtung ab. Zudem kann über eine an der Stützfläche 13 anliegende Druckfeder 5 eine axiale Vorspannung der Ringdichtung 8 bewirkt werden, bis der Stützkörper 12 soweit in das Dichtelement 4 eingeschoben ist, dass er an der Anlageschulter 14 anschlägt. Der Stützkörper 12 wird durch eine Metallhülse gebildet und kann daher sehr dünnwandig ausgebildet sein. Der freie Strömungsquerschnitt zur Führung der Kühlmittelströme wird dadurch kaum eingeschränkt.
  • Alternativ zu der Ausführungsform der 3 kann das Dichtelement 4 auch entsprechend 2 ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform ist ein Stützkörper 12 entbehrlich. Zur Aufnahme der Ringdichtung 8 weist das Dichtelement 4 eine Umfangsnut 9 auf, in die das Dichtelement 8 eingelegt wird. Über eine radial vorstehende Dichtlippe 11 liegt die Ringdichtung 8 dichtend am Ventilgehäuse 1 an. Zur Ausbildung der Ringnut 9 weist das Dichtelement 4 zumindest in einem Teilbereich mit einer größeren Wandungsstärke auf. Durch Bereiche mit einer geringeren Wandungsstärke wird innenumfangseitig eine radial verlaufende Stützfläche 15 ausgebildet, an der beispielsweise die Druckfeder 5 abgestützt sein kann. Darüber hinaus kann die Stützfläche 15 aber auch als Anlageschulter 14 für einen Stützkörper 12 zur axialen Abstützung der Druckfeder 5 dienen. Ein solcher Stützkörper 12 kann beispielsweise die Form des Stützkörpers 12 der 3 aufweisen. Die dem Ventilglied 3 zugewandte Stirnseite des Dichtelementes 4 weist wiederum sattelartig ausgebildete Dichtflächen 6 auf, die der Außenkontur 7 des Ventilgliedes 3 angepasst sind. Das Ventilglied 3 weist vorliegend entsprechend 1 eine zylinderförmige Außenkontur auf. Das Ventilglied 3 kann jedoch auch eine andere Außenkontur 7 besitzen. Beispielsweise kann der Querschnitt des Ventilgliedes prismatisch sein.
  • 1
    Ventilgehäuse
    2
    Zuführanschluss
    3
    Ventilglied
    4
    Dichtelement
    5
    Druckfeder
    6
    Dichtfläche
    7
    Außenkontur
    8
    Ringdichtung
    9
    Umfangsnut
    10
    Stirnseite
    11
    Dichtlippe
    12
    Stützkörper
    13
    Stützfläche
    14
    Anlageschulter
    15
    Stützfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 4644909 [0003]

Claims (11)

  1. Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine mit einem ersten an einem Ventilgehäuse (1) angeordneten Zuführanschluss (2) für Kühlwasser eines Bypasskreises sowie mindestens einem zweiten Zuführanschluss (2) für Kühlwasser eines Kühlerkreises, die je nach Stellung eines im Ventilgehäuse untergebrachten Ventilgliedes (3) mit einem Abführanschluss verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Abdichtung der Kühlmittelströmungswege in axialer Richtung (a) und/oder radialer Richtung (b) wenigstens ein am Ventilglied (3) anliegendes, dynamisch belastbares Dichtelement (4) vorgesehen ist, das zumindest teilweise aus Polytetrafluorethylen besteht oder mit Polytetrafluorethylen beschichtet ist und zur Sicherstellung einer dichtenden Anlage am Ventilglied (3) von der Druckkraft einer Druckfeder (5) beaufschlagt wird.
  2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckfeder (5) eine Wellfeder vorgesehen ist.
  3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) als ein hohlzylinderartiger Körper mit einer am Ventilglied (3) anliegenden stirnseitigen Dichtfläche (6) ausgebildet ist, welche der Außenkontur (7) des Ventilgliedes (3) angepasst ist.
  4. Regelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) mit einer radial vorstehenden, vorzugsweise aus einem Elastomer bestehenden Ringdichtung (8) versehen ist.
  5. Regelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung in einer Umfangsnut (9) des Dichtelementes (4) oder an der dem Ventilglied (3) abgewandten Stirnseite (10) des Dichtelementes (4) angeordnet ist.
  6. Regelventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ringdichtung (8) eine radial vorstehende Dichtlippe (11) ausgebildet ist.
  7. Regelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur radialen Abstützung der Ringdichtung (8) und/oder zur axialen Abstützung der Druckfeder (5) ein hülsenförmiger, vorzugsweise aus Metall bestehender Stützkörper (12) in das Dichtelement (8) eingesetzt ist.
  8. Regelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Stützkörper (12) eine radial verlaufende, ringförmige Stützfläche (13) aufweist, an der die Druckfeder (5) axial abgestützt ist.
  9. Regelventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem hülsenförmigen Stützkörper (12) und dem Dichtelement (4) eine außenumfangseitig verlaufende Nut zur Aufnahme der Ringdichtung (8) ausgebildet wird, deren axiale Erstreckung über eine axiale Verschiebung des Stützkörpers (12) gegenüber dem Dichtelement (4) einstellbar ist.
  10. Regelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (3) ein linear bewegbarer Schieberkolben und/oder rotatorisch bewegbarer Drehschieber ist.
  11. Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Regelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102009014047A 2009-03-19 2009-03-19 Regelventil Withdrawn DE102009014047A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009014047A DE102009014047A1 (de) 2009-03-19 2009-03-19 Regelventil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009014047A DE102009014047A1 (de) 2009-03-19 2009-03-19 Regelventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009014047A1 true DE102009014047A1 (de) 2010-09-23

Family

ID=42628896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009014047A Withdrawn DE102009014047A1 (de) 2009-03-19 2009-03-19 Regelventil

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009014047A1 (de)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3017177A1 (fr) * 2014-01-31 2015-08-07 Systemes Moteurs Vanne a boisseau spherique rotatif et son procede de fabrication
DE102014202589A1 (de) 2014-02-13 2015-08-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Regelventil für ein Wärmemanagementmodul
US9145973B2 (en) 2013-03-29 2015-09-29 Denso Corporation Valve device
DE102015216498A1 (de) 2014-08-29 2016-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Ventilanordnung
US9671027B2 (en) 2015-04-30 2017-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Axially preloaded sealing element
EP3242061A1 (de) * 2016-05-04 2017-11-08 Hyundai Motor Company Kühlmittelregelventileinheit mit dichtungsstruktur
EP3290757A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-07 Pierburg GmbH Drehschieber mit kompakter dichtungseinheit
US10066751B2 (en) 2014-07-07 2018-09-04 Denso Corporation Valve device
DE102017108905A1 (de) * 2017-04-26 2018-10-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlmittelventil
DE102017216345A1 (de) * 2017-09-14 2019-03-28 Volkswagen Ag Hybrid-Dichtring und Dichtungsanordnung mit einem solchen Hybrid-Dichtring
WO2019170761A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Cpt Group Gmbh Dichtungsanordnung und fluidregelventil
WO2019170735A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Cpt Group Gmbh Dichtungsanordnung und fluidregelventil
US10443745B2 (en) 2015-04-06 2019-10-15 Denso Corporation Valve device
WO2019219807A1 (fr) 2018-05-18 2019-11-21 Sogefi Air & Cooling Joint d'etancheite, notamment pour une vanne a boisseau spherique rotatif
DE102018121563A1 (de) * 2018-09-04 2020-03-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Drehschiebereinheit für ein Thermo-Management-Modul
EP3730822A1 (de) * 2019-04-23 2020-10-28 Vitesco Technologies GmbH Dichtungsanordnung und fluidventil
DE102020131480A1 (de) 2020-11-27 2022-06-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Drehschieberventil mit nicht-kreisförmigen Fluidöffnungen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644909A (en) 1984-05-10 1987-02-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha System for cooling internal combustion engines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644909A (en) 1984-05-10 1987-02-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha System for cooling internal combustion engines

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9145973B2 (en) 2013-03-29 2015-09-29 Denso Corporation Valve device
FR3017177A1 (fr) * 2014-01-31 2015-08-07 Systemes Moteurs Vanne a boisseau spherique rotatif et son procede de fabrication
EP2910826A2 (de) 2014-01-31 2015-08-26 Systemes Moteurs Drehbarer Kugelhahn und sein Herstellungsverfahren
EP2910826A3 (de) * 2014-01-31 2015-12-02 Systemes Moteurs Drehbarer Kugelhahn und sein Herstellungsverfahren
DE102014202589A1 (de) 2014-02-13 2015-08-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Regelventil für ein Wärmemanagementmodul
CN104847893A (zh) * 2014-02-13 2015-08-19 舍弗勒技术股份两合公司 用于热管理模块的控制阀
US10808848B2 (en) 2014-07-07 2020-10-20 Denso Corporation Valve device
US11608903B2 (en) 2014-07-07 2023-03-21 Denso Corporation Valve device
US11067180B2 (en) 2014-07-07 2021-07-20 Denso Corporation Valve device
US10066751B2 (en) 2014-07-07 2018-09-04 Denso Corporation Valve device
DE102015216498A1 (de) 2014-08-29 2016-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Ventilanordnung
WO2016030505A1 (de) 2014-08-29 2016-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Ventilanordnung
US10443745B2 (en) 2015-04-06 2019-10-15 Denso Corporation Valve device
US11067181B2 (en) 2015-04-06 2021-07-20 Denso Corporation Valve device
US10184572B2 (en) 2015-04-30 2019-01-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Axially preloaded sealing element
US9671027B2 (en) 2015-04-30 2017-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Axially preloaded sealing element
US10352460B2 (en) 2016-05-04 2019-07-16 Hyundai Motor Company Coolant control valve unit having sealing structure
EP3242061A1 (de) * 2016-05-04 2017-11-08 Hyundai Motor Company Kühlmittelregelventileinheit mit dichtungsstruktur
EP3290757A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-07 Pierburg GmbH Drehschieber mit kompakter dichtungseinheit
DE102017108905A1 (de) * 2017-04-26 2018-10-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlmittelventil
DE102017216345A1 (de) * 2017-09-14 2019-03-28 Volkswagen Ag Hybrid-Dichtring und Dichtungsanordnung mit einem solchen Hybrid-Dichtring
WO2019170761A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Cpt Group Gmbh Dichtungsanordnung und fluidregelventil
CN111788420A (zh) * 2018-03-07 2020-10-16 纬湃技术有限公司 密封装置和流体控制阀
WO2019170735A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Cpt Group Gmbh Dichtungsanordnung und fluidregelventil
US11255444B2 (en) 2018-03-07 2022-02-22 Vitesco Technologies GmbH Seal assembly and fluid regulating valve
WO2019219807A1 (fr) 2018-05-18 2019-11-21 Sogefi Air & Cooling Joint d'etancheite, notamment pour une vanne a boisseau spherique rotatif
WO2020048937A1 (de) 2018-09-04 2020-03-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Drehschiebereinheit für ein thermo-management-modul
DE102018121563A1 (de) * 2018-09-04 2020-03-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Drehschiebereinheit für ein Thermo-Management-Modul
CN113728186A (zh) * 2019-04-23 2021-11-30 纬湃技术有限公司 密封装置和流体阀
WO2020216609A1 (de) * 2019-04-23 2020-10-29 Vitesco Technologies GmbH Dichtungsanordnung und fluidventil
US20220196153A1 (en) * 2019-04-23 2022-06-23 VitescoTechnologiesGmbH Seal Assembly and Fluid Valve
EP3730822A1 (de) * 2019-04-23 2020-10-28 Vitesco Technologies GmbH Dichtungsanordnung und fluidventil
US11835155B2 (en) 2019-04-23 2023-12-05 Vitesco Technologies GmbH Seal assembly and fluid valve
CN113728186B (zh) * 2019-04-23 2024-03-22 纬湃技术有限公司 密封装置和流体阀
DE102020131480A1 (de) 2020-11-27 2022-06-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Drehschieberventil mit nicht-kreisförmigen Fluidöffnungen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009014047A1 (de) Regelventil
DE102009025341A1 (de) Regelventil
DE112007001672B4 (de) Aktuator
EP2957809A1 (de) Kupplungselement zur flexiblen verbindung zweier elemente zur führung von medien
DE102015216498A1 (de) Ventilanordnung
DE102011013702A1 (de) Elektromagnetischer Aktor
DE102009014050A1 (de) Wärmemanagementmodul mit axial hydraulisch betriebenem Ventilglied
DE102009025351B4 (de) Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine
EP3022743B1 (de) Elektromagnetische ventilvorrichtung sowie spulenträger
EP1511933B1 (de) Hubübertragungselement für ein einspritzventil
DE102018203450B4 (de) Dichtungsanordnung, Fluidregelventil mit einer solchen Dichtungsanordnung und Verwendung eines solchen Fluidregelventils
DE112013007638T5 (de) Lagerhalteanordnung für ein Drosselventil
DE102009025360A1 (de) Regelventil
EP2558751B1 (de) Anordnung eines ventils in einer bohrung eines kanalgehäuses
DE102007042891A1 (de) Druckregelventil
DE102015105116B4 (de) Elektromagnetventil sowie sicherheitsrelevantes Pneumatiksystem mit einem solchen Elektromagnetventil
EP2452104B1 (de) Ventil
WO2020048937A1 (de) Drehschiebereinheit für ein thermo-management-modul
DE102019200940A1 (de) Schnellschaltventil
DE102019213134B4 (de) Dichtungsanordnung für ein Fluidventil, Fluidventil und Fahrzeug
DE102018203445B4 (de) Dichtungsanordnung, Fluidregelventil mit einer solchen Dichtungsanordnung und Verwendung eines solchen Fluidregelventils
EP3502527B1 (de) Ventil
EP1881243A1 (de) Radialwellendichtring mit Druckregulierungseinrichtung
DE102022116531A1 (de) Ventilbaugruppe und Proportionalventil
DE102022107951A1 (de) Pneumatikventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R163 Identified publications notified

Effective date: 20110607

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20121002