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Die Erfindung betrifft eine fluidtechnische Ventileinrichtung mit wenigstens einem Drehschieberventil und einem Stellmotor, wobei das Drehschieberventil einen in einem Drehschiebergehäuse angeordneten und über eine Antriebswelle mittels des Stellmotors antreibbaren Drehschieber aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer fluidtechnischen Ventileinrichtung.
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Die fluidtechnische Ventileinrichtung dient dem Einstellen eines Durchströmungsquerschnitts zwischen einem Fluideinlass und wenigstens einem Fluidauslass der Ventileinrichtung. Besonders bevorzugt weist die Ventileinrichtung einen Fluideinlass und mehrere Fluidauslässe auf, wobei in Abhängigkeit von einer Einstellung der Ventileinrichtung das an dem Fluideinlass bereitgestellte Fluid ausschließlich einem einzigen der Fluidauslässe oder mehreren der Fluidauslässe zugeführt wird. Das bedeutet, dass in Abhängigkeit von der Einstellung der Ventileinrichtung zwischen dem Fluideinlass und jedem der Fluidauslässe jeweils ein bestimmter Durchströmungsquerschnitt eingestellt wird, welcher jeweils von Null verschieden sein, aber zum Versperren der Fluidverbindung zwischen dem Fluideinlass und dem entsprechenden Fluidauslass auch gleich Null betragen kann.
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Die Ventileinrichtung verfügt zum Einstellen des Durchströmungsquerschnitts zwischen dem Fluideinlass und dem wenigstens einen Fluideinlass über das Drehschieberventil, welches wiederum den Drehschieber aufweist. Der Drehschieber ist in dem Drehschiebergehäuse angeordnet und in diesem um eine Drehachse drehbar gelagert. In Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung des Drehschiebers in dem Drehschiebergehäuse beziehungsweise bezüglich des Drehschiebergehäuses liegt ein bestimmter Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Fluideinlass und dem wenigstens einen Fluidauslass vor.
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Beispielsweise liegt in einer ersten Drehwinkelstellung des Drehschiebers eine Fluidverbindung mit einem ersten Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Fluideinlass und einem ersten der Fluidauslässe vor, wohingegen wenigstens ein anderer der Fluidauslässe strömungstechnisch von dem Fluideinlass entkoppelt ist. In einer zweiten Drehwinkelstellung ist hingegen der erste Fluidauslass strömungstechnisch von dem Fluideinlass entkoppelt, wohingegen der zweite der Fluidauslässe mit einem bestimmten zweiten Durchströmungsquerschnitt in Strömungsverbindung mit dem Fluideinlass steht. Der erste Durchströmungsquerschnitt und der zweite Durchströmungsquerschnitt können hierbei denselben Wert aufweisen oder aber voneinander verschieden sein.
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Das Einstellen der Ventileinrichtung, also das Betätigen beziehungsweise Drehen des Drehschiebers innerhalb des Drehschiebergehäuses erfolgt mittels des Stellmotors. An den Stellmotor, insbesondere an eine Motorwelle des Stellmotors, ist die Antriebswelle angeschlossen, über welche der Stellmotor den Drehschieber antreiben kann. Der Stellmotor liegt vorzugsweise als Elektromotor vor. Auch andere Arten von Motoren können jedoch grundsätzlich Anwendung finden.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 102 22 758 A1 bekannt. Diese betrifft eine Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse, einem in dem Pumpengehäuse drehbar gelagerten kreiszylinderförmigen Drehschieber und einer Antriebseinrichtung zum Verstellen des Drehschiebers. Dabei ist die Mantelfläche des Drehschiebers mit einer Verzahnung für den Eingriff der Antriebseinrichtung versehen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine fluidtechnische Ventileinrichtung vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Ventileinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere einen äußerst flexiblen Einsatz ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer fluidtechnischen Ventileinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Drehschieber über eine elektrisch aktuierbare Stelleinrichtung an die Antriebswelle angeschlossen ist und in einer ersten Einstellung der Stelleinrichtung mit der Antriebswelle gekoppelt und in einer zweiten Einstellung von der Antriebswelle entkoppelt ist.
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Die Anbindung des Drehschiebers an die Antriebswelle ist über die Stelleinrichtung vorgesehen. Die Stelleinrichtung ist entsprechend einerseits an den Drehschieber und andererseits an die Antriebswelle angeschlossen beziehungsweise einerseits mit dem Drehschieber und andererseits mit der Antriebswelle gekoppelt. Die Stelleinrichtung ist elektrisch aktuierbar. Das bedeutet, dass an der Stelleinrichtung mittels eines elektrischen Aktuators eine aus mehreren Einstellungen ausgewählte Einstellung einstellbar ist beziehungsweise eingestellt wird. In einer ersten Einstellung der Stelleinrichtung ist der Drehschieber mit der Antriebswelle gekoppelt, vorzugsweise starr. In einer zweiten Einstellung der Stelleinrichtung hingegen ist die Wirkverbindung zwischen dem Drehschieber und der Antriebswelle unterbrochen, der Drehschieber also von der Antriebswelle entkoppelt.
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Lediglich bei Vorliegen der ersten Einstellung ist der Drehschieber mittels des Stellmotors antreibbar beziehungsweise drehbar. In der zweiten Einstellung hingegen führt ein Betrieb des Stellmotors, also eine Drehbewegung der Antriebswelle, nicht zu einem Drehen des Drehschiebers. Vielmehr verharrt dieser bei Vorliegen der zweiten Einstellung unabhängig von einer Drehbewegung der Antriebswelle in seiner momentanen Drehwinkelstellung.
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Mit einer derartigen Ausgestaltung der Ventileinrichtung können zahlreiche Vorteile erzielt werden. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Ventileinrichtung neben dem Drehschieber wenigstens einen weiteren Drehschieber aufweist. Dieser weitere Drehschieber kann starr mit der Antriebswelle gekoppelt sein oder - analog zu dem Drehschieber - mittels einer weiteren elektrisch aktuierbaren Stelleinrichtung an die Antriebswelle angeschlossen sein. In jedem Fall kann jedoch mithilfe der Stelleinrichtung und/oder der weiteren Stelleinrichtung ein Verstellen des Drehschiebers unabhängig von dem weiteren Drehschieber erfolgen, sodass eine Veränderung der Drehwinkelstellung des Drehschiebers unabhängig von einer Veränderung der Drehwinkelstellung des weiteren Drehschiebers vorgenommen werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ kann der Stellmotor aufgrund der Anbindung des Drehschiebers an die Antriebswelle über die Stelleinrichtung für andere Einsatzzwecke vorgesehen sein, solange der Drehschieber nicht angetrieben werden soll. So kann beispielsweise der Stellmotor als Antriebsmotor für eine Pumpe, insbesondere eine Fluidpumpe, herangezogen werden. Die Fluidpumpe ist bevorzugt strömungstechnisch an die fluidtechnische Ventileinrichtung angeschlossen, beispielsweise ist eine Druckseite der Fluidpumpe an den Fluideinlass der Ventileinrichtung strömungstechnisch angeschlossen. Das mittels der Fluidpumpe bereitgestellte beziehungsweise geförderte Fluid kann entsprechend mithilfe der Ventileinrichtung genau einem oder mehreren der Fluidausgänge zugeführt werden. Selbstredend können anstelle der einen Fluidpumpe auch mehrere Fluidpumpen vorliegen.
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Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Drehschiebergehäuse wenigstens ein weiterer Drehschieber angeordnet ist, der über die Antriebswelle mittels des Stellmotors antreibbar ist und über eine weitere elektrisch aktuierbare Stelleinrichtung an die Antriebswelle angeschlossen ist, sodass er in einer ersten Einstellung der weiteren Stelleinrichtung mit der Antriebswelle gekoppelt und in einer zweiten Einstellung von der Antriebswelle entkoppelt ist. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Der weitere Drehschieber ist analog zu dem Drehschieber in dem Drehschiebergehäuse angeordnet.
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Auch der weitere Drehschieber ist über die Antriebswelle mittels des Stellmotors antreibbar. Während zwischen der Antriebswelle und dem Drehschieber die Stelleinrichtung vorliegt, ist zwischen der Antriebswelle und dem weiteren Drehschieber die weitere Stelleinrichtung angeschlossen. In der ersten Einstellung der weiteren Stelleinrichtung ist der weitere Drehschieber mit der Antriebswelle gekoppelt, wohingegen er in der zweiten Einstellung von der Antriebswelle entkoppelt ist. Die Ausführungen für den Drehschieber und die Stelleinrichtung sind an dieser Stelle in analoger Weise für den weiteren Drehschieber und die weitere Stelleinrichtung heranziehbar.
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Vorstehend wurde bereits erläutert, dass dem Drehschieber vorzugsweise ein Fluideinlass und mehrere Fluidauslässe zugeordnet sind. In analoger Weise sind dem weiteren Drehschieber ein weiterer Fluideinlass und mehrere weitere Fluidauslässe zugeordnet. Auch hierzu wird auf die entsprechenden Ausführungen für den Drehschieber verwiesen, welcher in analoger Art und Weise herangezogen werden können. Während also der Drehschieber dem Einstellen eines gewünschten Durchströmungsquerschnitts zwischen dem Fluideinlass und einem jeweiligen der mehreren Fluidauslässe dient, ist der weitere Drehschieber zum Einstellen eines bestimmten Durchströmungsquerschnitts zwischen dem weiteren Fluideinlass und den weiteren Fluidauslässen vorgesehen.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Fluideinlass und der weitere Fluideinlass fluidtechnisch voneinander entkoppelt sind, wobei beispielsweise an den Fluideinlass die Fluidpumpe und an den weiteren Fluideinlass eine weitere Fluidpumpe angeschlossen ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Fluideinlass und der weitere Fluideinlass fluidtechnisch unmittelbar miteinander gekoppelt sind und insoweit beispielsweise gemeinsam mit der Druckseite der Fluidpumpe fluidtechnisch in Verbindung stehen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Stelleinrichtung und/oder die weitere Stelleinrichtung jeweils als Formschlussstelleinrichtung oder als Kraftschlussstelleinrichtung ausgebildet sind/ist. Die Stelleinrichtungen, also die Stelleinrichtung und die weitere Stelleinrichtung, können grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist wenigstens eine der Stelleinrichtungen als Formschlussstelleinrichtung ausgestaltet, vorzugsweise beide. Unter der Formschlussstelleinrichtung ist eine Stelleinrichtung zu verstehen, bei welcher in der ersten Einstellung der jeweilige Drehschieber mit der Antriebswelle formschlüssig und mithin starr gekoppelt ist. Eine der Stelleinrichtungen kann jedoch alternativ oder zusätzlich als Kraftschlussstelleinrichtung vorliegen.
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Im Falle der Kraftschlussstelleinrichtung wird die Koppelung zwischen der Antriebswelle und dem jeweiligen Drehschieber in der ersten Einstellung durch Kraftschluss hergestellt. Vorzugsweise wird der Kraftschluss zwischen der Antriebswelle und dem Drehschieber in der ersten Einstellung derart gewählt, dass die Kopplung ebenfalls starr, also schlupffrei, ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Kraftschluss bei Vorliegen mehrerer Drehschieber für jeden der Drehschieber unterschiedlich wählbar ist.
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Insoweit kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Kraftschluss zwischen der Antriebswelle und dem Drehschieber einerseits und der Antriebswelle und dem weiteren Drehschieber andererseits unterschiedlich eingestellt wird, sodass bei gegebener Drehzahl der Antriebswelle das Einstellen des Drehschiebers und des weiteren Drehschiebers mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten beziehungsweise Drehzahlen erfolgt. Dies ermöglicht ein besonders flexibles Einstellen der mehreren in dem Drehschiebergehäuse angeordneten Drehschieber.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stelleinrichtung mit der Antriebswelle oder der Drehschieber mit der Stelleinrichtung über ein Getriebe verbunden ist. In der Wirkverbindung zwischen der Stelleinrichtung und der Antriebswelle oder alternativ in der Wirkverbindung zwischen dem Drehschieber und der Stelleinrichtung ist insoweit das Getriebe vorgesehen. Das Getriebe dient einer Drehzahlumsetzung, also einer Drehzahlerhöhung oder einer Drehzahlverringerung von der Antriebswelle zu der Stelleinrichtung oder von der Stelleinrichtung zu dem Drehschieber. Beispielsweise weist das Getriebe eine feste Übersetzung auf.
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Mithilfe des Getriebes oder mehrerer Getriebe kann zwischen der Antriebswelle und dem Drehschieber eine erste Übersetzung und zwischen der Antriebswelle und dem weiteren Drehschieber eine zweite Übersetzung eingestellt werden, wobei die beiden Übersetzungen identisch oder voneinander verschieden sein können. In letzterem Fall kann das Antreiben des Drehschiebers und des weiteren Drehschiebers mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten beziehungsweise Drehzahlen erfolgen, sodass eine besonders hohe Flexibilität der Ventileinrichtung realisiert ist.
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Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung als erste Stelleinrichtung vorliegt und der Drehschieber zusätzlich über eine zweite Stelleinrichtung an die Antriebswelle angeschlossen ist, wobei die zweite Stelleinrichtung an die Antriebswelle oder der Drehschieber an die zweite Stelleinrichtung über ein Drehrichtungsumkehrgetriebe angeschlossen ist. Die Anbindung des Drehschiebers an die Antriebswelle über die Stelleinrichtung kann unmittelbar oder mittelbar über das Getriebe realisiert sein. In ersterem Fall ist insoweit die Stelleinrichtung einerseits unmittelbar mit der Antriebswelle und andererseits unmittelbar mit dem Drehschieber gekoppelt. Soll das Getriebe vorgesehen sein, so ist dies gemäß den vorstehenden Ausführungen entweder zwischen der Antriebswelle und der Stelleinrichtung oder zwischen der Stelleinrichtung und dem Drehschieber vorgesehen.
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In jedem Fall ist jedoch das Drehrichtungsumkehrgetriebe vorgesehen, welches der zweiten Stelleinrichtung zugeordnet ist. Das Drehrichtungsumkehrgetriebe ist derart ausgestaltet, dass bei gegebener Drehrichtung der Antriebswelle bei Koppelung des Drehschiebers an die Antriebswelle mittels der ersten Stelleinrichtung eine erste Drehrichtung und bei Koppelung des Drehschiebers an die Antriebswelle mittels der zweiten Stelleinrichtung eine zweite Drehrichtung des Drehschiebers vorliegt, wobei die beiden Drehrichtungen einander entgegengesetzt sind. Mithilfe der beiden Stelleinrichtungen, also der ersten Stelleinrichtung und der zweiten Stelleinrichtung, kann entsprechend der Drehschieber unabhängig von der Drehrichtung der Antriebswelle in beliebiger Drehrichtung angetrieben werden.
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Es kann im Rahmen einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Drehrichtungsumkehrgetriebe eine von eins verschiedene Übersetzung aufweist. Das bedeutet, dass die Übersetzung zwischen der Antriebswelle und dem Drehschieber je nach aktuierter Stelleinrichtung verschieden ist. Bei aktuierter erster Stelleinrichtung ist zum Beispiel der Drehschieber direkt oder mit einer bestimmten ersten Übersetzung mit der Antriebswelle gekoppelt. Bei aktuierter zweiter Stelleinrichtung liegt die Verbindung zwischen Drehschieber und Antriebswelle über das Drehrichtungsumkehrgetriebe und entsprechend mit einer von eins verschiedenen zweiten Übersetzung vor. Bevorzugt ist die zweite Übersetzung von der ersten Übersetzung verschieden. Auf diese Art und Weise kann durch geeignete Auswahl der Stelleinrichtung der Stellvorgang des Drehschiebers beschleunigt werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Fluidpumpe an die Antriebswelle angeschlossen ist, insbesondere permanent oder über eine Pumpenstelleinrichtung. Auf die Fluidpumpe wurde vorliegend bereits hingewiesen. Die Fluidpumpe dient dem Fördern eines Fluids, beispielsweise ist eine Druckseite der Fluidpumpe an den Fluideinlass und/oder den weiteren Fluideinlass der Ventileinrichtung strömungstechnisch angeschlossen. Es ist vorgesehen, die Fluidpumpe zumindest zeitweise mittels des Stellmotors anzutreiben, welche insoweit als Antriebsmotor der Fluidpumpe dient. Hierzu ist die Fluidpumpe mit der Antriebswelle zumindest zeitweise gekoppelt. In diesem Sinne kann die Fluidpumpe permanent oder über die Pumpenstelleinrichtung an die Antriebswelle angeschlossen sein. Die Pumpenstelleinrichtung ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass sie in einer ersten Einstellung die Fluidpumpe mit der Antriebswelle koppelt und in einer zweiten Einstellung von der Antriebswelle entkoppelt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Pumpenstelleinrichtung als Freilauf ausgestaltet ist. Der Freilauf weist eine bestimmte Sperrdrehrichtung auf, koppelt die Fluidpumpe also bei Vorliegen einer ersten Drehrichtung der Antriebswelle mit dieser, wohingegen er sie bei Vorliegen einer entgegengesetzten zweiten Drehrichtung von der Antriebswelle entkoppelt. Das bedeutet, dass die Fluidpumpe nur bei Vorliegen einer bestimmten Drehrichtung von dem Stellmotor angetrieben wird. Dies ermöglicht eine Nutzung der Ventileinrichtung, bei welcher durch wahlweises Einstellen der Drehrichtung des Stellmotors die Fluidpumpe zum Fördern des Fluids angesteuert oder außer Funktion gesetzt werden kann.
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Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass ein weiterer Freilauf zwischen dem Stellmotor und der Antriebswelle vorgesehen ist. Das bedeutet, dass der weitere Freilauf einerseits an den Stellmotor und andererseits an die Antriebswelle angeschlossen ist, sodass die Antriebswelle bei einer Drehrichtung des Stellmotors mit dem Stellmotor gekoppelt ist und in einer entgegengesetzten zweiten Richtung von ihm entkoppelt ist. Entsprechend kann es vorgesehen sein, dass der Stellmotor mit einer ersten Drehrichtung betrieben wird, wenn der Drehschieber und/oder der weitere Drehschieber verstellt werden sollen und mit einer entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, wenn die Fluidpumpe zum Fördern von Fluid betrieben werden soll.
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Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Fluidpumpe über ein Umlaufrädergetriebe mit der Antriebswelle koppelbar ist. Das Umlaufrädergetriebe verfügt über mehrere Getriebeelemente, nämlich ein Sonnenrad, ein Hohlrad und mehrere Planetenräder, welche an einem Planetenradträger drehbar gelagert sind. Der Planetenradträger ist bezüglich des Sonnenrads und/oder des Hohlrads drehbar gelagert. Die Planetenräder kämmen jeweils einerseits mit dem Sonnenrad und andererseits mit dem Hohlrad.
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Die Fluidpumpe ist nun an eines der Getriebeelemente angeschlossen, wohingegen die Antriebswelle mit einem anderen der Getriebeelemente koppelbar ist. Ein drittes der Getriebeelemente ist beispielsweise mit einem Antriebsaggregat verbunden, wobei das Antriebsaggregat ein Elektromotor oder eine Brennkraftmaschine sein kann. Die Fluidpumpe ist insoweit einerseits über die Antriebswelle mittels des Stellmotors als auch andererseits mittels des Antriebsaggregats antreibbar. Auf diese Art und Weise kann ein bedarfsgerechter Betrieb der Fluidpumpe erzielt werden, unabhängig von einem Betrieb des Stellmotors.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer fluidtechnischen Ventileinrichtung, insbesondere einer fluidtechnischen Ventileinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Ventileinrichtung über wenigstens ein Drehschieberventil und einen Stellmotor verfügt, wobei das Drehschieberventil einen in einem Drehschiebergehäuse angeordneten und über eine Antriebswelle mittels des Stellmotors antreibbaren Drehschieber aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass der Drehschieber über eine elektrisch aktuierbare Stelleinrichtung an die Antriebswelle angeschlossen ist und in einer ersten Einstellung der Stelleinrichtung mit der Antriebswelle gekoppelt und in einer zweiten Einstellung von der Antriebswelle entkoppelt ist, wobei aus der ersten Einstellung der zweiten Einstellung eine Endstellung ausgewählt und an der Stelleinrichtung eingestellt wird.
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Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Ventileinrichtung beziehungsweise eines derartigen Verfahrens wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Ventileinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- Figur eine schematische Darstellung einer fluidtechnischen Ventileinrichtung.
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Die Figur zeigt eine schematische, teilgeschnittene Darstellung einer fluidtechnischen Ventileinrichtung 1. Die Ventileinrichtung 1 verfügt über mehrere Drehschieberventile 2, 3 und 4, die über ein gemeinsames Drehschiebergehäuse 5 verfügen. Jedes der Drehschieberventile 2, 3 und 4 verfügt über jeweils einen Drehschieber 6, 7 beziehungsweise 8, der um eine Drehachse 9 drehbar in dem Drehschiebergehäuse 5 gelagert ist. Jedem der Drehschieber 6, 7 und 8 sind mehrere Fluidanschlüsse 10 zugeordnet, von welchen hier lediglich einige erkennbar sind. Wenigstens ein Fluidanschluss 10 jedes Drehschieberventils 6, 7 und 8 ist als Fluideinlass und wenigstens ein anderer als Fluidauslass ausgestaltet. Bevorzugt sind jedoch mehrere der Fluidanschlüsse 10 jedes Drehschieberventils 2, 3 und 4 als Fluidauslässe ausgestaltet.
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Jeder der Drehschieber 6, 7 und 8 liegt mit einer Außenumfangsfläche 11 bezüglich der Drehachse 9 in Umfangsrichtung wenigstens bereichsweise, vorzugsweise durchgehend, an einer Innenumfangsfläche 12 des Drehschiebergehäuses 5 dichtend an. Die Fluidanschlüsse 10 sind derart angeordnet, dass sie die Innenumfangsfläche 12 im Bereich des jeweiligen Drehschiebers 6, 7 beziehungsweise 8 durchgreifen, sodass entsprechend der Drehwinkelstellung jedes der Drehschieber 6, 7 und 8 ein Durchströmungsquerschnitt zwischen jeweils zwei der Fluidanschlüsse 10 auf einen gewünschten Wert eingestellt ist.
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Die Drehschieber 6, 7 und 8 sind jeweils koaxial bezüglich einer Antriebswelle 13 angeordnet. Die Antriebswelle 13 weist also dieselbe Drehachse 9 auf wie die Drehschieber 6, 7 und 8. Die Antriebswelle 13 ist mittels eines Stellmotors 14 antreibbar. Beispielsweise ist die Antriebswelle 13 starr und permanent mit dem Stellmotor 14 wirkverbunden, sodass bei einem Betrieb des Stellmotors 14 die Antriebswelle 13 von diesem angetrieben wird.
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Die Drehschieber 6, 7 und 8 sind jeweils drehbar auf der Antriebswelle 13 gelagert. Jedem der Drehschieber 6, 7 und 8 ist jeweils eine elektrisch aktuierbare Stelleinrichtung 15 zugeordnet, mittels welcher der jeweilige Drehschieber 6, 7 beziehungsweise 8 bezüglich der Antriebswelle 13 festsetzbar und freigebbar ist.
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Das bedeutet, dass der jeweilige Drehschieber 6, 7 beziehungsweise 8 in einer ersten Einstellung der entsprechenden Stelleinrichtung 15 mit der Antriebswelle 13 gekoppelt, insbesondere starr gekoppelt, und in einer zweiten Einstellung der Stelleinrichtung 15 von der Antriebswelle 13 entkoppelt, vorzugsweise vollständig entkoppelt ist. In der zweiten Einstellung der Stelleinrichtung 15 ist insoweit der jeweilige Drehschieber 6, 7 beziehungsweise 8 bezüglich der Antriebswelle 13 freigegeben, sodass sich die Antriebswelle 13 bezüglich des Drehschiebers 6, 7 beziehungsweise 8 frei drehen kann, wohingegen der Drehschieber 6, 7 beziehungsweise 8 in seiner vorliegenden Drehwinkelstellung verbleibt.
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Die Stelleinrichtungen 15 sind in der hier dargestellten Ausführungsform als Formschlussstelleinrichtungen ausgestaltet. Das bedeutet, dass in der ersten Einstellung der Stelleinrichtung 15 eine Formschlussverbindung zwischen der Antriebswelle 13 und dem jeweiligen Drehschieber 6, 7 beziehungsweise 8 hergestellt ist. Entsprechend liegt eine starre und spielfreie Kopplung vor.
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Die Stelleinrichtung 15 umfasst in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einen Stellstift 16, der in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 9 verlagerbar ist. In der ersten Stellung ist der Stellstift 16 in radialer Richtung ausgefahren und greift in eine Rastausnehmung 17 des Drehschiebers 6, 7 beziehungsweise 8 ein. Bei Vorliegen der zweiten Einstellung ist hingegen der Stellstift 16 derart angeordnet, dass er außerhalb der Rastausnehmung 17 vorliegt und entsprechend den Drehschieber 6, 7 beziehungsweise 8 bezüglich der Antriebswelle 13 in Umfangsrichtung freigibt.
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Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass eine Fluidpumpe 18 oder mehrere Fluidpumpen an die Antriebswelle 13 angeschlossen ist, beispielsweise permanent oder über eine Pumpenstelleinrichtung 19. Die Pumpenstelleinrichtung 19 kann derart ausgestaltet sein, dass sie bei einer ersten Einstellung die Fluidpumpe 18 mit der Antriebswelle 13 koppelt und in einer zweiten Stellung von der Antriebswelle 13 entkoppelt. Die Pumpenstelleinrichtung 19 weist insoweit für die Fluidpumpen 18 dieselbe Funktionalität auf wie die Stelleinrichtungen 15 für die Drehschieber 6, 7 und 8.
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Alternativ kann es selbstverständlich vorgesehen sein, dass die Fluidpumpe 18 starr und permanent mit der Antriebswelle 13 gekoppelt ist. Zudem ist die Anordnung der Fluidpumpe 18 grundsätzlich beliebig. Besonders vorteilhaft ist die Fluidpumpe 18 in dem Drehschiebergehäuse 5 angeordnet, sodass eine besonders platzsparende Ausgestaltung der Ventileinrichtung 1 realisiert ist. Die Fluidpumpe 18 kann zudem auf der dem Stellmotor 14 abgewandten Seite des Drehschiebergehäuses 5 außerhalb des Drehschiebergehäuses 5 angeordnet sein. In diesem Fall durchgreift die Antriebswelle 13 das Drehschiebergehäuse 5 vorzugsweise in axialer Richtung vollständig, ragt also auf der dem Stellmotor 14 abgewandten Seite aus diesem heraus. An dieser Stelle ist die Fluidpumpe 18 an die Antriebswelle 13 angebunden.
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Vorstehend wurde beschrieben, dass die Pumpenstelleinrichtung 19 analog zu den Stelleinrichtungen 15 als elektrisch aktuierbare Stelleinrichtung vorliegt. Alternativ kann die Pumpenstelleinrichtung 19 als Freilauf ausgestaltet sein, welcher die Fluidpumpe 18 bei Vorliegen einer ersten Drehrichtung der Antriebswelle 13 mit dieser koppelt und bei Vorliegen einer entgegengesetzten Drehrichtung von ihr entkoppelt. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Fluidpumpe 18 über ein hier nicht dargestelltes Umlaufrädergetriebe mit der Antriebswelle 13 koppelbar oder gekoppelt ist. Das Umlaufrädergetriebe dient beispielsweise als Summiergetriebe, sodass ein von dem Stellmoment 14 bereitgestelltes Drehmoment sowie ein von einem Antriebsaggregat bereitgestelltes Drehmoment jeweils zum Antreiben des Stellmotors 14 herangezogen werden.
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Die beschriebene Ventileinrichtung 1 ermöglicht unter Verwendung der Stelleinrichtungen 15 für die Drehschieber 6, 7 und 8 ein äußerst flexibles Schalten der Drehschieberventile 2, 3 und 4. Zudem ist die Integration einer Fluidpumpe 18 möglich, was den Integrationsgrad der Ventileinrichtung 1 weiter erhöht. Eine Druckseite der Fluidpumpe 18 kann hierbei an wenigstens einen der Fluidanschlüsse 10 strömungstechnisch angeschlossen sein.
