DE102016102583A1 - Drehschieberventil - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehschieberventil (10) für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine. Das Drehschieberventil (10) umfasst ein Gehäuse (14) mit Einlass (22) und Auslass (24), ein erstes Drehschieberglied (30), welches wenigstens zwei erste Drehschieberöffnungen (48, 50) aufweist und ein zweites Drehschieberglied (34), welches unabhängig von dem ersten Drehschieberglied (30) drehbar ist und welches wenigstens zwei zweite Drehschieberöffnungen (54, 56, 58) aufweist. Das Drehschieberventil (10) umfasst zusätzlich eine Antriebseinheit (64), welche das erste Drehschieberglied (30) und das zweite Drehschieberglied (34) derart antreibt, dass beide Drehschieberglieder (30, 34) relativ zueinander verdrehbar sind, so dass durch Drehung der Drehschieberglieder (30, 34) fluidische Verbindungen zwischen dem Einlass und dem Auslass (22, 24) herstellbar sind. Die Antriebseinheit (64) umfasst einen antreibbaren Steuerring (66), welcher zwischen den Drehschiebergliedern (30, 34) angeordnet ist und zusammen mit dem ersten Drehschieberglied (30) eine erste Freilaufkupplung (110) und zusammen mit dem zweiten Drehschieberglied (34) eine zweite Freilaufkupplung (122) ausbildet, wobei die Freilaufrichtung der ersten Freilaufkupplung (110) zu der Freilaufrichtung der zweiten Freilaufkupplung (122) entgegengesetzt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehschieberventil für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine. Das Drehschieberventil umfasst ein Gehäuse mit Einlass und Auslass, ein erstes Drehschieberglied, welches wenigstens zwei erste Drehschieberöffnungen aufweist und ein zweites Drehschieberglied, welches unabhängig von dem ersten Drehschieberglied drehbar ist und welches wenigstens zwei zweite Drehschieberöffnungen aufweist. Das Drehschieberventil umfasst zusätzlich eine Antriebseinheit, welche das erste Drehschieberglied und das zweite Drehschieber derart antreibt, dass beide Drehschieberglieder relativ zueinander verdrehbar sind, so dass durch Drehung der Drehschieberglieder fluidische Verbindungen zwischen dem Einlass und dem Auslass herstellbar sind.
  • Drehschieberventile der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise zur Durchsatzregelung zweier Kühlmittelkreisläufe verwendet. Diese Drehschieberventile weisen zum Einstellen eines flüssigen oder gasförmigen Volumenstroms in der Mantelfläche eines jeden Drehschiebergliedes mindestens eine Drehschieberöffnung auf, die je nach Drehwinkelstellung des Drehschiebergliedes mit einem Einlass und/oder einem Auslass für das Medium zusammenwirken können. Je nach Winkelstellung wird dabei ein Durchströmungsquerschnitt durch Überschneidung der jeweiligen Drehschieberöffnung mit dem Einlass oder dem Auslass eingestellt.
  • Aus der DE 10 2007 019 064 B3 ist ein Drehschieberventil für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine bekannt. Dieses Drehschieberventil umfasst ein erstes angetriebenes Drehschieberglied, welches eine Drehbewegung über ein Getriebe auf ein zweites Drehschieberglied überträgt. Das erste und das zweite Drehschieberglied weisen eine unterschiedliche Zähnezahl sowie unverzahnte Abschnitte auf, so dass je eines der Drehschieberglieder über einen bestimmten Winkelabschnitt einzeln einstellbar ist und über einen anderen Winkelabschnitt beide abhängig voneinander einstellbar sind.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Drehschieberventil zu schaffen, deren Drehschieberglieder auf einfache Weise individuell einstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Drehschieberventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Drehschieberventil umfasst die Antriebseinheit einen antreibbaren Steuerring, welcher zwischen den Drehschiebergliedern angeordnet ist und zusammen mit dem ersten Drehschieberglied eine erste Freilaufkupplung und zusammen mit dem zweiten Drehschieberglied eine zweite Freilaufkupplung ausbildet, wobei die Freilaufrichtung der ersten Freilaufkupplung zu der Freilaufrichtung der zweiten Freilaufkupplung entgegengesetzt ist. Unter einer Freilaufrichtung ist nach der vorliegenden Erfindung eine Drehrichtung des Steuerringes zu verstehen, bei welcher der Steuerring eine relative Bewegung zu dem bei dieser Drehrichtung feststehenden Drehschieberglied ausführt. Das Drehschieberglied folgt somit nicht der Bewegung des Steuerringes. Die Freilaufkupplung zwischen Drehschieberglied und Steuerring läuft somit frei. Aufgrund der unterschiedlichen Freilaufrichtungen der beiden Drehschieberglieder wird bei beiden Drehrichtungen des Steuerringes jeweils lediglich ein Drehschieberglied gedreht. Das andere Drehschieberglied bleibt aufgrund der frei laufenden Kupplung und einer Reibung zwischen Dichtelementen am Einlass bzw. Auslass und einer Oberfläche des Drehschiebergliedes stehen. Dadurch kann durch Wahl der Drehrichtung entweder das erste oder das zweite Drehschieberglied verstellt werden. Freilaufkupplungen sind zudem einfach zwischen Steuerring und Drehschieberglied integrierbar. Beide Drehschieberglieder können somit auf einfache Weise individuell eingestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine der Freilaufkupplungen eine Klemmfreilaufkupplung. Ein derartiger Freilauf hat den Vorteil, dass durch die Berührungslosigkeit der Klemmkörper in der Freilaufdrehrichtung, eine Geräuschentwicklung reduziert werden kann. Darüber hinaus werden dadurch auch die Reibung und der Verschleiß reduziert.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Klemmfreilaufkupplung Kugeln auf, welche an einem axialen Ende des Drehschiebergliedes in Aussparungen einer Außenumfangsfläche angeordnet sind. Eine Verwendung von Kugeln in einer Klemmfreilaufkupplung hat den Effekt, dass die Kugeln in einer Klemmstellung durch die kleinen Berührungsflächen eine hohe Klemmkraft erzeugen. In der Freilaufrichtung dahingegen wird mit den Kugeln eine Abrollwirkung erzielt.
  • Vorzugsweise ist wenigstens eine der Freilaufkupplungen eine Sperrklinkenfreilaufkupplung. Die Sperrklinkenfreilaufkupplung weist Sperrklinken auf, welche an einem Ende verschwenkbar mit dem Drehschieberglied verbunden sind und deren freies Ende über eine z. B. Feder radial nach außen gedrückt ist. Dadurch ist das freie Ende in einem ständigen Kontakt mit dem Steuerring. Eine Sperrklinkenfreilaufkupplung ist eine einfache Ausführungsform einer Freilaufkupplung und besitzt eine hohe Zuverlässigkeit.
  • Die Freilaufkupplung weist vorzugsweise zumindest einen Sperrschieber auf, welcher an einem axialen Ende des Drehschiebergliedes in einer Aussparung einer Außenumfangsfläche radial verschiebbar und in Richtung von Ausnehmungen des Steuerringes federbelastet angeordnet ist. Ein Sperrschieber gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls ein Stift sein. Dieser Sperrschieber ist erfindungsgemäß über eine z. B. Feder radial nach außen gedrückt. Dadurch ist der Sperrschieber in ständigen Kontakt mit dem Steuerring. Eine Freilaufkupplung mit Sperrschiebern ist eine einfache Ausführungsform einer Freilaufkupplung und besitzt eine hohe Zuverlässigkeit.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind an einer Innenumfangsfläche des Steuerringes die Ausnehmungen derart angeordnet, dass sie eine Verzahnung bilden, welche mit Sperrklinken der Sperrklinkenfreilaufkupplung oder dem Sperrschieber zusammenwirkt. Zahnflanken der Verzahnung sind derart vorgesehen, dass die Sperrklinken bzw. der Sperrschieber in einer Drehrichtung auf den Zähnen abgleiten können und in der anderen Drehrichtung mit den Zähnen verrasten. Die Zähne bilden somit ein Sägezahnprofil aus. Eine Verzahnung ermöglicht somit auf einfache Weise mit Sperrklinken oder dem Sperrschieber eine Freilaufkupplung auszubilden.
  • Die Antriebseinheit umfasst vorzugsweise einen Elektromotor, welcher den Steuerring antreibt. Ein Elektromotor hat den Vorteil, dass dieser bedarfsorientiert präzise angesteuert werden kann, so dass die Positionen der Drehschieberglieder exakt und individuell einstellbar sind.
  • In einer weiterführenden bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung treibt der Elektromotor den Steuerring über ein Schneckengetriebe an. Ein Schneckengetriebe hat den Vorteil, dass durch die hohe Untersetzung die Position des Steuerrings sehr exakt einstellbar ist. Ein Schneckengetriebe lässt sich zudem sehr platzsparend vorsehen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Schnecke des Schneckengetriebes in dem Gehäuse des Drehschieberventils angeordnet. Dadurch ist die Schnecke vor äußeren Einflüssen, wie Schmutz etc., geschützt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das erste Drehschieberglied, das zweite Drehschieberglied und der Steuerring auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Dadurch sind die Drehschieberglieder und der Steuerring um eine gemeinsame Achse drehbar. Eine radiale Position der Drehschieberglieder zum Steuerring bleibt somit konstant, so dass ein störungsfreier Betrieb der Freilaufkupplung gewährleistet werden kann.
  • Das erste Drehschieberglied, das zweite Drehschieberglied und der Steuerring sind vorzugsweise über radiale Speichen auf der Welle angeordnet. Unter einer radialen Speiche ist nach der vorliegenden Erfindung ein konstruktives Element zu verstehen, welches sich im Wesentlichen in radialer Richtung zur Welle erstreckt und welches eine geringe Ausdehnung in Umfangsrichtung der Welle aufweist. Die radialen Speichen haben den Vorteil, dass die Drehschieberglieder und der Steuerring auf der Welle angeordnet werden können, ohne eine Durchströmung dieser Elemente wesentlich zu behindern.
  • Vorzugsweise weisen das erste und das zweite Drehschieberglied jeweils eine axiale Öffnung auf, welche zueinander gerichtet angeordnet sind, so dass das erste Drehschieberglied fluidisch mit dem zweiten Drehschieberglied verbunden ist. Dadurch muss kein zusätzlicher Einlass ausgebildet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegen die axiale Öffnung des ersten Drehschiebergliedes und die axiale Öffnung des zweiten Drehschiebergliedes beidseitig gegen den Steuerring an und sind über eine Durchlassöffnung des Steuerringes fluidisch miteinander verbunden. Dadurch verbindet der Steuerring die Drehschieberglieder einerseits fluidisch und bildet andererseits eine Freilaufkupplung mit den Drehschiebergliedern aus. Zusätzlich ist eine kompakte Bauweise des Drehschieberventils möglich, da die Freilaufkupplungen zwischen dem Steuerring und den Drehschiebergliedern ausgebildet sind.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das erste Drehschieberglied zusätzlich zu der axialen Öffnung eine erste Drehschiebereinlassöffnung auf, welche mit dem Einlass fluidisch verbindbar ist. Erfindungsgemäß ist die erste Drehschiebereinlassöffnung durch Drehen des Drehschiebergliedes mit dem Einlass fluidisch verbindbar. Dadurch ist eine Regelung der Kühlmittelmenge durch Variieren des Durchströmquerschnittes der Drehschiebereinlassöffnung möglich.
  • Vorzugsweise weist das zweite Drehschieberglied zusätzlich zu der axialen Öffnung eine zweite Drehschiebereinlassöffnung und zwei zweite Drehschieberauslassöffnungen auf, wobei die zweite Drehschiebereinlassöffnung mit einem weiteren Einlass und die zwei zweiten Drehschieberauslassäffnungen mit den Auslässen fluidisch verbindbar sind. Dadurch können durch das zweite Drehschieberglied mehrere Teilkreisläufe, wie bspw. Bypasskreislauf, Kühlerkreislauf oder Heizungskreislauf geregelt werden.
  • Das erfindungsgemäße Drehschieberventil hat somit den Vorteil, dass das erste Drehschieberglied zu dem zweiten Drehschieberglied vollständig individuell einstellbar ist, und somit die Kühlmittelmenge für zwei Kreisläufe unabhängig voneinander mit lediglich einem Stellantrieb regelbar ist.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. In diesen zeigen:
  • 1: Perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Drehschieberventils mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse,
  • 2: Drehschieberglieder eines Drehschieberventils nach 1, nach einem ersten Ausführungsbeispiels, und
  • 3: Drehschieberglieder eines Drehschieberventils nach 1, nach einem zweiten Ausführungsbeispiels
  • 1 zeigt ein Drehschieberventil 10 für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine. Das Drehschieberventil 10 weist ein zylindrisches Gehäuse 14 auf, welches auf einer äußeren Umfangsfläche 18 mehrere als Einlassstutzen ausgebildete Einlässe 22 und als Auslassstutzen ausgebildete Auslässe 24 aufweist, die in radialer Richtung von der Umfangsfläche 18 abragen. In dem Gehäuse 14 ist eine Welle 26 vorgesehen. Auf dieser Welle 26 sind ein erstes Drehschieberglied 30 und ein zweites Drehschieberglied 34 (siehe 2) über radiale Speichen 38 drehbar in dem Gehäuse 14 angeordnet. Die Einlassstutzen 22 und Auslassstutzen 24 weisen Dichtelemente 42 auf, welche dichtend an einer Außenumfangsfläche 46 der Drehschieberglieder 30, 34 anliegen.
  • 2 zeigt, dass das erste Drehschieberglied 30 in der Außenumfangsfläche 46 eine erste Drehschiebereinlassöffnung 48 und an einem axialen Ende eine axiale Öffnung 50 aufweist. Die erste Drehschiebereinlassöffnung 48 und die axiale Öffnung 50 bilden erste Drehschieberöffnungen des ersten Drehschiebergliedes 30. Das zweite Drehschieberglied 34 weist zusätzlich zu einer axialen Öffnung 54, in der Außenumfangsfläche 46 eine zweite Drehschiebereinlassöffnung 56 und zwei zweite Drehschieberauslassöffnungen 58 auf. Die zweite Drehschiebereinlassöffnung 56 und die zwei zweiten Drehschieberauslassöffnungen 58 sind versetzt zueinander angeordnet und öffnen sich über einen unterschiedlich großen Winkelbereich. Die axiale Öffnung 54, die zweite Drehschiebereinlassöffnung 56 und die zweiten Drehschieberauslassöffnungen 58 bilden zweite Drehschieberöffnungen des zweiten Drehschiebergliedes 34. Die axialen Öffnung 50 des ersten Drehschiebergliedes 30 und die axiale Öffnung 54 des zweiten Drehschiebergliedes 34 sind zueinander gerichtet angeordnet, so dass das erste Drehschieberglied 30 fluidisch mit dem zweiten Drehschieberglied 34 verbunden ist.
  • Durch Drehen der Drehschieberglieder 30, 34 können die Drehschiebereinlassöffnungen 48, 56 bzw. die Drehschieberauslassöffnungen 58 in Überdeckung mit Öffnungen der Einlassstutzen 22 bzw. Auslassstutzen 24 gebracht werden, so dass eine fluidische Verbindung zwischen den Einlassstutzen 22 bzw. Auslassstutzen 24 und einem Innenraum 62 der Drehschieberglieder 30, 34 hergestellt ist.
  • Das Drehschieberventil 10 weist eine Antriebseinheit 64 auf, welche das erste Drehschieberglied 30 oder das zweite Drehschieberglied 34 antreibt. Die Antriebseinheit 64 umfasst einen Steuerring 66, welcher zwischen dem ersten Drehschieberglied 30 und dem zweiten Drehschieberglied 34 über Steuerringspeichen 70 auf der Welle 26 angeordnet ist. Der Steuerring weist eine Durchlassöffnung 72 auf, welche die axialen Öffnungen 50, 54 des ersten und des zweiten Drehschiebergliedes 30, 34 fluidisch miteinander verbindet. Der Steuerring 66 weist auf einer Außenumfangsoberfläche 74 eine Schneckenradverzahnung 78 auf. Diese Schneckenradverzahnung 78 ist mit einer, in 1 gezeigten, in dem Gehäuse 14 vorgesehenen, Schnecke 82 mechanisch im Eingriff und bildet ein Schneckengetriebe 84 aus. Die Schnecke 82 wird von einem Elektromotor 86 angetrieben, so dass der Steuerring 66 über die Schnecke 82 antreibbar ist.
  • In einem zusammengebauten Zustand der Drehschieberglieder 30, 34 und des Steuerringes 66, überdeckt der Steuerring 66 einen Randbereich 90 des ersten bzw. zweiten Drehschiebergliedes 30, 34. In diesem Randbereich 90 sind in Aussparungen 92 mehrere radial bewegliche als Stifte ausgebildete Sperrschieber 94 vorgesehen, welche mittels Federn (nicht gezeigt) nach außen gedrückt werden. Die Sperrschieber 94 des ersten Drehschiebergliedes 30 sind dadurch im Eingriff mit einer ersten Verzahnung 98, welche auf einer Innenumfangsfläche 102 des Steuerringes 66 an einem dem ersten Drehschieberglied 30 zugewandten Randbereich 106 ausgebildet ist. Die Sperrschieber 94 des ersten Drehschiebergliedes 30 und die erste Verzahnung 98 des Steuerringes 66 bilden eine erste Freilaufkupplung 110.
  • Dementsprechend sind Sperrschieber 94 des zweiten Drehschiebergliedes 34 im Eingriff mit einer zweiten Verzahnung 114, welche auf der Innenumfangsfläche 102 des Steuerringes 66 an einem dem zweiten Drehschieberglied 34 zugewandten Randbereich 118 ausgebildet ist. Die Sperrschieber 94 des zweiten Drehschiebergliedes 34 und die zweite Verzahnung 114 des Steuerringes 66 bilden eine zweite Freilaufkupplung 122. Die erste und die zweite Verzahnung 98, 114 sind nach Art eines Sägezahnprofils ausgebildet, so dass die Sperrschieber 94 in einer Drehrichtung des Drehschiebergliedes 30, 34 auf Zähnen 126 der Verzahnung 98, 114 abgleiten können, währenddessen eine Bewegung in die andere Drehrichtung blockiert wird. Die Ausrichtung der Zähne 126 der ersten Verzahnung 98 ist entgegengesetzt zu der Ausrichtung der Zähne 126 der zweiten Verzahnung 114. Dadurch ist die Freilaufrichtung, d. h. die Drehrichtung bei der die Sperrschieber 94 auf den Zähnen 126 abgleiten können, der ersten Verzahnung 98 entgegengesetzt zu der Freilaufrichtung der zweiten Verzahnung 114.
  • Durch Steuern der Drehrichtung des Steuerringes 66 wird somit entweder das erste Drehschieberglied 30 oder das zweite Drehschieberglied 34 gedreht.
  • 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der ersten und der zweiten Freilaufkupplung 110, 122. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Freilaufkupplung 110, 122 als Klemmfreilaufkupplung ausgebildet. Die Klemmfreilaufkupplung weist Aussparungen 130 in dem Randbereich 90 des ersten bzw. zweiten Drehschiebergliedes 30, 34 auf. In diesen Aussparungen 130 ist jeweils eine Kugel 134 vorgesehen, welche mittels einer Feder (nicht gezeigt) auf eine Rampe 138 gedrückt wird. Bei einer Drehrichtung des Steuerringes 66, bei welcher die Kugel 134 gegen die Feder gedrückt wird läuft der Steuerring 66 zu dem entsprechenden Drehschieberglied 30, 34 frei. Bei der entgegengesetzten Drehrichtung des Steuerringes 66 drückt die Feder die Kugel 134 gegen die Rampe 138, so dass die Kugel 134 zwischen Rampe 138 und der Innenumfangsfläche 102 des Steuerringes 66 verklemmt wird. Dadurch wird das entsprechende Drehschieberglied 30, 34 mitgenommen und folgt der Drehbewegung des Steuerringes 66.
  • Die Ausrichtung der Rampe 138 beim ersten Drehschieberglied 30 ist entgegengesetzt zu der Ausrichtung der Rampe 138 beim zweiten Drehschieberglied 34. Dadurch wird in einer Drehrichtung des Steuerringes 66 lediglich ein Drehschieberglied 30, 34 gedreht, währenddessen das andere Drehschieberglied 30, 34 stehen bleibt.
  • Das beschriebene Drehschieberventil 10 kann derart verwendet werden, dass mit dem ersten Drehschieberglied 30 die Kühlmittelmenge für eine Motorblockkühlung geregelt wird. Der Einlassstutzen 22 des zweiten Drehschiebergliedes 34 kann mit einer Kühlmittelrückführleitung eines Ölkühlers oder einer Innenraumheizung verbunden werden. Die Kühlmittelmenge dieser Kühlmittelrückführleitung ist durch das zweite Drehschieberglied 34 regelbar. Durch Drehung des zweiten Drehschiebergliedes 34 kann die Menge des Kühlmittels, das einem Kühlmittelkühler zugeführt wird und die Menge, welche unter Umgehung des Kühlmittelkühlers direkt zu einer Kühlmittelpumpe geleitet wird, geregelt werden. Die zweite Drehschiebereinlassöffnung 56 und die zweiten Drehschieberauslassöffnungen 58 sind versetzt zueinander angeordnet und überschneiden sich in einem bestimmten Winkelbereich. Dadurch können alle Öffnungen 56, 58 des zweiten Drehschiebergliedes 34 einzeln voneinander oder auch in verschiedenen Kombinationen miteinander geöffnet werden.
  • Auch kann das beschriebene Drehschieberventil 10 derart verwendet werden, dass eine unabhängige Regelung der Kühlung von Zylinderkopf und Zylinderblock, ein sogenanntes Split Cooling, realisiert wird. Dabei wird durch ein möglichst spätes Öffnen der Zylinderblockkühlung schnell die Betriebstemperatur des Zylinderblockes erreicht, wobei trotz alledem durch stetige Kühlung des Zylinderkopfes, dieser vor Überhitzung geschützt wird.
  • Das erfindungsgemäße Drehschieberventil ist nicht auf das beschriebene Drehschieberventil begrenzt. So kann sich die Anzahl der Drehschieberöffnungen und der Ein- und Auslassstutzen von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheiden.
  • Das Drehschieberventil kann somit auf einfache Weise vollständig individuell eingestellt werden und somit die Kühlmittelmenge für zwei Kreisläufe unabhängig voneinander mit lediglich einem Stellantrieb regeln.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Drehschieberventil
    14
    Gehäuse
    18
    äußeren Umfangsfläche
    22
    Einlass
    24
    Auslass
    26
    Welle
    30
    erstes Drehschieberglied
    34
    zweites Drehschieberglied
    38
    Speichen
    42
    Dichtelement
    46
    Außenumfangsfläche
    48
    erste Drehschiebereinlassöffnung
    50
    axiale Öffnung erstes Drehschieberglied
    54
    axiale Öffnung zweites Drehschieberglied
    56
    zweite Drehschiebereinlassöffnung
    58
    zweite Drehschieberauslassöffnung
    62
    Innenraum
    64
    Antriebseinheit
    66
    Steuerring
    70
    Steuerringspeichen
    72
    Durchlassöffnung
    74
    Außenumfangsoberfläche
    78
    Schneckenradverzahnung
    82
    Schnecke
    84
    Schneckengetriebe
    86
    Elektromotor
    90
    Randbereich
    92
    Aussparung
    94
    Sperrschieber
    98
    erste Verzahnung
    102
    Innenumfangsfläche
    106
    Randbereich
    110
    erste Freilaufkupplung
    114
    zweite Verzahnung
    118
    Randbereich
    122
    zweite Freilaufkupplung
    126
    Zähne
    130
    Aussparung
    134
    Kugel
    138
    Rampe
  • 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
    • DE 102007019064 B3 [0003]

Claims (15)

  1. Drehschieberventil (10) für einen Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine wobei das Drehschieberventil (10) umfasst: – ein Gehäuse (14), mit Einlass (22) und Auslass (24), – ein erstes Drehschieberglied (30), welches wenigstens zwei erste Drehschieberöffnungen (48, 50) aufweist, – ein zweites Drehschieberglied (34), welches unabhängig von dem ersten Drehschieberglied (30) drehbar ist und welches wenigstens zwei zweite Drehschieberöffnungen (54, 56, 58) aufweist, – eine Antriebseinheit (64), welche das erste Drehschieberglied (30) und das zweite Drehschieberglied (34) derart antreibt, dass beide Drehschieberglieder (30, 34) relativ zueinander verdrehbar sind, so dass durch Drehung der Drehschieberglieder (30, 34) fluidische Verbindungen zwischen dem Einlass und dem Auslass (22, 24) herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (64) einen antreibbaren Steuerring (66) umfasst, welcher zwischen den Drehschiebergliedern (30, 34) angeordnet ist und zusammen mit dem ersten Drehschieberglied (30) eine erste Freilaufkupplung (110) und zusammen mit dem zweiten Drehschieberglied (34) eine zweite Freilaufkupplung (122) ausbildet, wobei die Freilaufrichtung der ersten Freilaufkupplung (110) zu der Freilaufrichtung der zweiten Freilaufkupplung (122) entgegengesetzt ist.
  2. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Freilaufkupplungen (110, 122) eine Klemmfreilaufkupplung ist.
  3. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfreilaufkupplung Kugeln (134) aufweist, welche an einem axialen Ende des Drehschiebergliedes (30, 34) in Aussparungen (130) einer Außenumfangsfläche (46) angeordnet sind.
  4. Drehschieberventil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Freilaufkupplungen (110, 122) eine Sperrklinkenfreilaufkupplung ist.
  5. Drehschieberventil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung (110, 122) zumindest einen Sperrschieber (94) aufweist, welcher an einem axialen Ende des Drehschiebergliedes (30, 34) in einer Aussparung (92) einer Außenumfangsfläche (46) radial verschiebbar und in Richtung von Ausnehmungen des Steuerringes (66) federbelastet angeordnet ist.
  6. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenumfangsfläche (102) des Steuerringes (66) die Ausnehmungen derart angeordnet sind, dass sie eine Verzahnung (98, 114) bilden, welche mit Sperrklinken der Sperrklinkenfreilaufkupplung oder dem Sperrschieber (94) zusammenwirkt.
  7. Drehschieberventil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (64) einen Elektromotor (86) umfasst, welcher den Steuerring (66) antreibt.
  8. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (86) den Steuerring (66) über ein Schneckengetriebe (84) antreibt.
  9. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnecke (82) des Schneckengetriebes (84) in dem Gehäuse (14) des Drehschieberventils (10) angeordnet ist.
  10. Drehschieberventil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drehschieberglied (30), das zweite Drehschieberglied (34) und der Steuerring (66) auf einer gemeinsamen Welle (26) angeordnet sind.
  11. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drehschieberglied (30), das zweite Drehschieberglied (34) und der Steuerring (66) über radiale Speichen (38, 70) auf der Welle (26) angeordnet sind.
  12. Drehschieberventil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Drehschieberglied (30, 34) jeweils eine axiale Öffnung (50, 54) aufweisen, welche zueinander gerichtet angeordnet sind, so dass das erste Drehschieberglied (30) fluidisch mit dem zweiten Drehschieberglied (34) verbunden ist.
  13. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Öffnung (50) des ersten Drehschiebergliedes (30) und die axiale Öffnung (54) des zweiten Drehschiebergliedes (34) beidseitig gegen den Steuerring (66) anliegen und über eine Durchlassöffnung (72) des Steuerringes (66) fluidisch miteinander verbunden sind.
  14. Drehschieberventil (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drehschieberglied (30) zusätzlich zu der axialen Öffnung (50) eine erste Drehschiebereinlassöffnung (48) aufweist, welche mit dem Einlass (22) fluidisch verbindbar ist.
  15. Drehschieberventil (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Drehschieberglied (34) zusätzlich zu der axialen Öffnung (54) eine zweite Drehschiebereinlassöffnung (56) und zwei zweite Drehschieberauslassöffnungen (58) aufweist, wobei die zweite Drehschiebereinlassöffnung (56) mit einem weiteren Einlass (22) und die zwei zweiten Drehschieberauslassöffnungen (58) mit den Auslässen (24) fluidisch verbindbar sind.
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