DE102018004082A1 - Schaltventil zum Einstellen eines Fluidstroms - Google Patents

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Abstract

Ein Schaltventil zum Einstellen eines Fluidstroms weist eine Gehäusebuchse mit ersten und zweiten Strömungsöffnungen auf sowie eine in der Gehäusebuchse angeordnete Steuerbuchse, die gegenüber der Gehäusebuchse verstellbar ist. Die Gehäusebuchse ist von einer Abstandsscheibe umgriffen, die bezogen auf die Schaltventillängsachse exzentrisch an der Gehäusebuchse angeordnet ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltventil zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere ein Thermostatventil, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Stand der Technik
  • Aus der EP 2 275 891 A2 ist ein Thermostatventil für einen Ölkühler bekannt, über das ein Ölkühlstrom temperaturabhängig entweder zur Kühlung zu einem Ölkühler oder ohne Kühlung über einen Bypass am Ölkühler vorbeigeführt werden kann. Das Thermostatventil umfasst eine zylindrische Gehäusebuchse, in die axial beabstandet eine erste und eine zweite Strömungsöffnung eingebracht sind, sowie eine in der Gehäusebuchse angeordnete Steuerbuchse, die temperaturabhängig zwischen einer die erste und/oder die zweite Strömungsöffnung öffnenden und schließenden Position axial verstellbar ist. In Abhängigkeit der Temperatur wird somit entweder der Ölkühlstrom vollständig über die erste Strömungsöffnung, vollständig über die zweite Strömungsöffnung oder teilweise über die erste und teilweise über die zweite Strömungsöffnung und damit entsprechend zum Ölkühler oder durch den Bypass oder mit einem Teilstrom sowohl zum Ölkühler als auch durch den Bypass geführt. Die Gehäusebuchse ist von einem radial überstehenden Trennring eingefasst, der sich axial zwischen der ersten und der zweiten Strömungsöffnung befindet.
  • Aus der DE 10 2013 015 481 A1 ist eine Steuereinrichtung zum wahlweisen Verbinden und Trennen von Fluid-Anschlussstellen mittels einer Ventileinrichtung, die durch einen elektrischen Steller betätigbar ist, bekannt. Die Ventileinrichtung ist in der Lage, drei Fluidanschlüsse zu steuern, einen Druckanschluss, einen Nutzanschluss und einen Tankanschluss, die jeweils an einem Steuerblock vorliegen. Der Tankanschluss ist hierbei in Bezug zu einer Ventillängsachse koaxial angeordnet, während der Nutz- und der Druckanschluss radial versetzt sind. Um einen Fluss von dem Druckanschluss zum Nutzanschluss zu ermöglichen, ist das Steuerventil mittels einer Aufnahmeplatte, in der eine exzentrische Aufnahmebohrung vorliegt, in dem Steuerblock gehalten. Aufgrund zahlreicher Strömungsumlenkungen weist die dort offenbarte Steuereinrichtung einen vergleichsweise hohen Druckverlust auf.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Schaltventil zum Einstellen eines Fluidstroms so auszubilden, dass der Strömungswiderstand durch das Schaltventil reduziert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Das erfindungsgemäße Schaltventil dient zum Einstellen eines Fluidstroms durch eine erste und eine zweite Strömungsöffnung im Schaltventil. Beim Schaltventil handelt es sich insbesondere um ein Thermostatventil, das in Abhängigkeit der Temperatur des Fluidstroms schaltet. Das Schaltventil wird vorzugsweise in einem Kühlsystem oder Schmiersystem, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, eingesetzt, beispielsweise in einem Ölkühler, wobei das Schaltventil im Kühlsystem den Fluidstrom temperaturabhängig entweder zum Flüssigkeitskühler oder zu einem den Flüssigkeitskühler umgehenden Bypass leitet.
  • Das Schaltventil weist eine zylindrische Gehäusebuchse auf, in die eine ebenfalls zylindrische Steuerbuchse eingebracht ist, welche koaxial zur Gehäusebuchse angeordnet ist und relativ zur Gehäusebuchse verstellbar ist. Die Steuerbuchse liegt innerhalb der Gehäusebuchse. In die Gehäusebuchse sind eine erste und eine zweite Strömungsöffnung eingebracht, die bei der Verstellbewegung der Steuerbuchse geöffnet bzw. verschlossen werden. Es ist insbesondere auch möglich, jede der Strömungsöffnungen nur teilweise zu öffnen bzw. zu verschließen. Vorteilhafterweise ist es außerdem möglich, die Steuerbuchse in eine Position zu verstellen, in der beide Strömungsöffnungen mindestens teilweise geöffnet sind. In bevorzugter Ausführung ist jedoch in jeder Position der Steuerbuchse mindestens eine Strömungsöffnung mindestens teilweise geöffnet. Des Weiteren ist es zweckmäßig, dass in mindestens einer Position der Steuerbuchse mindestens eine Strömungsöffnung vollständig verschlossen ist.
  • Bei der Verstellbewegung der Steuerbuchse handelt es sich vorteilhafterweise um eine axiale Bewegung, bezogen auf die Längsachse des Schaltventils, die mit der Längsachse der Gehäusebuchse und der Steuerbuchse zusammenfällt. In einer alternativen Ausführung ist die Verstellbewegung eine Drehbewegung der Steuerbuchse um die Gehäuselängsachse oder eine Kombination aus Drehbewegung und axialer Bewegung.
  • An der Gehäusebuchse ist mindestens eine umgreifende Abstandsscheibe angeordnet, die fest mit der Gehäusebuchse verbunden ist. Die Abstandsscheibe befindet sich an der Außenseite der Gehäusebuchse und ragt über die Mantelfläche der Gehäusebuchse in Radialrichtung hinaus. Die Abstandsscheibe hält das Schaltventil im eingebauten Zustand im Kühlsystem in einer definierten Radialposition zu den innenliegenden Seitenwänden eines bevorzugt zylindrischen Aufnahmeraums, in den das Schaltventil eingesetzt ist. Die Abstandsscheibe ist vorteilhafterweise Träger eines umlaufenden Dichtungselementes, das sich insbesondere am Außenrand der Abstandsscheibe befindet und die axialen Abschnitte oberhalb und unterhalb der Abstandsscheibe strömungsdicht separiert. Das Dichtungselement ist insbesondere als Dichtring ausgebildet, der in eine umlaufende Nut am Außenrand der Abstandsscheibe eingesetzt ist.
  • Die Abstandsscheibe ist bezogen auf die Schaltventillängsachse exzentrisch an der Gehäusebuchse angeordnet. Mindestens eine Strömungsöffnung ist auf der Seite der Gehäusebuchse angeordnet, die einen größeren Abstand zum Außenrand der Abstandsscheibe aufweist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass in Radialrichtung - bezogen auf die Schaltventillängsachse - zwischen mindestens einer Strömungsöffnung, vorteilhafterweise zwischen der ersten und der zweiten Strömungsöffnung und der Innenwand des Aufnahmeraums, in den das Schaltventil eingesetzt ist, ein verhältnismäßig großer Strömungsraum gegeben ist, in welchem sich das Fluid sammeln kann. Bei einer Durchströmung des Schaltventils von innen nach außen ist der Gegendruck im außenliegenden Strömungsraum auf der Außenseite der Gehäusebuchse reduziert und der Druckverlust zwischen dem Inneren der Gehäusebuchse und dem außenliegenden Strömungsraum herabgesetzt. Dementsprechend kann auch bei tieferen Temperaturen und einer höheren Viskosität des Fluids eine verbesserte Strömung durch das Schaltventil erreicht werden. Der Platzbedarf des Schaltventils wird durch die exzentrische Positionierung zwischen der Abstandsscheibe und den Buchsen nicht vergrößert, so dass das Schaltventil in unverändert dimensionierte Aufnahmeräume in einem Gehäuse des Kühlsystems aufgenommen werden kann.
  • Der Vorteil des herabgesetzten Strömungswiderstandes und Druckverlustes bezieht sich auf mindestens eine Strömungsöffnung, welche auf der Seite der Gehäusebuchse mit größerem Abstand zum Außenrand der Abstandsscheibe angeordnet ist. Bei einer axial übereinanderliegenden Positionierung der Strömungsöffnungen, insbesondere auf axial gegenüberliegenden Seiten der Abstandsscheibe, weist auch die zweite Strömungsöffnung, über die der alternative Strömungsweg führt, den Vorteil eines größeren Abstandes zum Außenrand der Abstandsscheibe auf, so dass der Fluidstrom durch die zweite Strömungsöffnung ebenfalls den Vorteil eines geringeren Druckverlustes hat.
  • Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, über den Umfang verteilt auf gleicher axialer Höhe der ersten und/oder der zweiten Strömungsöffnung weitere Öffnungen in die Wandung der Gehäusebuchse einzubringen, über die eine Fluidströmung radial von innen nach außen ermöglicht wird.
  • Das Exzentermaß, um das die Abstandsscheibe gegenüber der Schaltventillängsachse verschoben ist, beträgt vorteilhafterweise mindestens 5 % des Innendurchmessers der Gehäusebuchse, gegebenenfalls mindestens 10 % oder mindestens 15 % oder mindestens 20 % des Innendurchmessers der Gehäusebuchse. Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass das Exzentermaß einen Maximalabstand nicht überschreitet, der beispielsweise bei 20 % oder 30 % des Innendurchmessers der Gehäusebuchse liegt. Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Abstandsscheibe in der Weise exzentrisch angeordnet, dass der maximale radiale Abstand zwischen dem Außenrand der Abstandsscheibe und dem Außenmantel der Gehäusebuchse mindestens doppelt so groß ist wie der minimale radiale Abstand zwischen Außenrand der Abstandsscheibe und Außenmantel der Gehäusebuchse. Hierdurch ist ein Mindestmaß für das Exzentermaß gegeben, so dass auch ein entsprechend großer Strömungsraum auf der radial außenliegenden Seite der mindestens einen Strömungsöffnung vorgelagert ist.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung liegt der Außenmantel der Gehäusebuchse ringsum radial auf Abstand zum Außenrand der Abstandsscheibe. Somit ist ein umseitiger Abstand zwischen der Gehäusebuchse und dem Außenrand der Abstandsscheibe gegeben. Gegebenenfalls kommt aber auch eine Ausführung in Betracht, bei der an einer Stelle der Außenmantel der Gehäusebuchse den Außenrand der Abstandsscheibe berührt.
  • Erfindungsgemäß sind zumindest zwei axial beabstandete Abstandsscheiben an der Gehäusebuchse angeordnet. Diese sind vorteilhafterweise identisch aufgebaut und weisen die gleiche exzentrische Positionierung in Radialrichtung und das gleiche Exzentermaß auf. Zwei Abstandsscheiben vorzusehen hat den Vorteil, dass die radial von innen nach außen geführten Fluidströme voneinander separiert werden können und außerdem auch gegenüber dem in das Schaltventil axial einströmenden Fluidstrom separiert sind. Hierbei ist eine der Strömungsöffnungen axial zwischen den beiden Abstandsscheiben angeordnet.
  • Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Schaltventil mit einem Schaltelement zum Verstellen der Steuerbuchse versehen, wobei das Schaltelement als ein Thermoelement ausgebildet ist, das die Position der Steuerbuchse temperaturabhängig einstellt. Alternativ zu einem Thermoelement kommen auch sonstige Aktuatoren in Betracht, beispielsweise elektromagnetische Schaltelemente, die in Abhängigkeit der Temperatur des Fluidstroms geschaltet werden.
  • Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Kühlsystem mit einem Flüssigkeitskühler, insbesondere einem Ölkühler oder einem Kraftstoffkühler, wobei das Kühlsystem mit einem vorbeschriebenen Schaltventil ausgestattet ist. Das Schaltventil ermöglicht es, im Kühlsystem den Fluidstrom temperaturabhängig entweder zum Flüssigkeitskühler oder zu einem Bypass zu leiten, mit dem der Flüssigkeitskühler umgangen wird. Gegebenenfalls werden Teilströme sowohl durch den Flüssigkeitskühler als auch durch den Bypass geleitet.
  • Die Gehäusebuchse und die Steuerbuchse sind vorteilhafterweise zylindrisch ausgebildet. Es kommt aber auch eine Ausführung mit einem nicht-zylindrischen Querschnitt, beispielsweise einem ovalen Querschnitt, in Betracht. Des Weiteren ist es auch vorteilhaft, dass die Abstandsscheibe eine runde Querschnittsform besitzt, wenngleich auch in diesem Fall nicht-runde Querschnittsformen, insbesondere ovale Querschnittsformen, möglich sind.
  • Figurenliste
  • Weiter Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Schaltventils, das als ein Thermostatventil ausgebildet ist;
    • 2 einen Schnitt quer zur Längsachse durch ein Thermostatventil, das in ein Gehäuse eines Kühlsystems integriert ist;
    • 3 ein Schnitt längs durch ein Gehäuse eines Kühlsystems mit Thermostatventil, das in einer ersten Schaltposition steht;
    • 4 eine 3 entsprechende Darstellung, jedoch mit dem Thermostatventil in einer zweiten Schaltposition;
    • 5 ein Blockdiagramm eines Ölmoduls mit einem Thermostatventil zur Steuerung eines Ölstroms durch einen Ölkühler oder alternativ durch einen Bypass.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In den Figuren ist ein als Thermostatventil ausgeführtes Schaltventil 1 zum Einstellen eines Fluidstroms, beispielsweise eines Ölstroms zu einem Ölkühler, dargestellt. Das Thermostatventil 1 umfasst eine hohlzylindrische Gehäusebuchse 2 und eine in die Gehäusebuchse 2 eingesetzte, koaxial angeordnete, hohlzylindrische Steuerbuchse 3. Die Schaltventillängsachse, die zugleich die Längsachse der Buchsen 2 und 3 bildet, ist mit dem Bezugszeichen 4 versehen. In die Gehäusebuchse 2 sind über den Umfang verteilt auf axial gleicher Höhe mehrere erste Strömungsöffnungen 5 eingebracht sowie axial hierzu beabstandet ebenfalls mehrere über den Umfang verteilte und axial auf gleicher Höhe liegende zweite Strömungsöffnungen 6. Die ersten Strömungsöffnungen 5 und die zweiten Strömungsöffnungen 6 dienen zur Steuerung des Fluidstroms in Abhängigkeit der Fluidtemperatur entweder zu einem Kühlerbypass (Strömungsöffnungen 5) oder, bei höheren Temperaturen, zu einem Flüssigkeitskühler (Strömungsöffnungen 6).
  • Wie 1 zu entnehmen, wird das Fluid gemäß den Strömungspfeilen 7 über die obere Stirnseite der Gehäusebuchse 2 axial in das Innere der Gehäusebuchse geführt und in der in 1 dargestellten Position der Steuerbuchse 3 in Radialrichtung über die ersten Strömungsöffnungen 5 gemäß Pfeil 8 abgeleitet. Die in 1 dargestellte Position der Steuerbuchse 3, die innerhalb der aufnehmenden Gehäusebuchse 2 axial verschieblich angeordnet ist, entspricht einer Fluidstromtemperatur unterhalb eines Temperaturgrenzwertes, bei der der Fluidstrom über die ersten Strömungsöffnungen 5 zum Kühlerbypass geführt wird. Die zweiten Strömungsöffnungen 6 sind von der Steuerbuchse 3 verschlossen.
  • Die Steuerbuchse 6 wird von einem Schaltelement 10 temperaturabhängig axial verstellt. Das Schaltelement 10 ist vorzugsweise als ein passives Schaltelement ausgeführt, das ohne aktive Elemente allein aufgrund einer Temperaturänderung seine Schaltposition ändert und entsprechend die Steuerbuchse 3, die mit dem Schaltelement 10 verbunden ist, axial verstellt. Alternativ kommt auch eine Ausführung als aktives Schaltelement in Betracht, beispielsweise als elektromagnetisches Schaltelement, das durch Schaltsignale verstellt wird, welche als Funktion von sensorisch ermittelten Temperatursignalen erzeugt werden.
  • Die Gehäusebuchse 2 ist an ihrem Außenumfang von zwei Abstandsscheiben 11 und 12 eingefasst, die zueinander axial beabstandet sind. Die erste Abstandsscheibe 11 liegt axial zwischen den ersten Strömungsöffnungen 5 und den zweiten Strömungsöffnungen 6, die zweite Abstandsscheibe 12 liegt auf der gegenüberliegenden axialen Seite der zweiten Strömungsöffnungen 6. Beide Abstandsscheiben 11 und 12 weisen an ihrem Außenumfang eine umlaufende Nut 13 zur Aufnahme eines ringförmigen Dichtungselementes auf.
  • Wie 2 in Verbindung mit 3 und 4 zu entnehmen, liegen die beiden Abstandsscheiben 11 und 12 exzentrisch zur Schaltventillängsachse 4, die zugleich die Längsachse der Gehäusebuchse 2 und der Steuerbuchse 3 darstellt. Das Exzentermaß e stellt die Differenz zwischen der Schaltventillängsachse 4 und der Abstandsscheibenlängsachse 14 (3) dar. Dementsprechend sind bei einer Aufnahme des Schaltventils 1 in einem hohlzylindrischen Aufnahmeraum 16 in einem Gehäuse 15 eines Kühlsystems die Gehäusebuchse 2 und die Steuerbuchse 3 um das Exzentermaß e in Radialrichtung gegenüber der Längsachse des Aufnahmeraums 16 verschoben, wohingegen die Abstandsscheiben 11 und 12, deren Außendurchmesser zumindest annähernd dem Innendurchmesser des Aufnahmeraums 16 entspricht, koaxial zur Längsachse des Aufnahmeraums 16 angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich, wie den 2, 3 und 4 zu entnehmen ist, ein den Strömungsöffnungen 5 und 6 radial vorgelagerter Strömungsraum 17 zwischen der Außenwand der Gehäusebuchse 2 und der Innenwand des Aufnahmeraums 16, der an einer Seite um das Exzentermaß e vergrößert ist und entsprechend an der diametral gegenüberliegenden Seite um das Exzentermaß e reduziert ist. An der radial vergrößerten Seite befindet sich jeweils eine Strömungsöffnung 5 und 6, so dass der Fluidstrom, der an dieser Seite durch die entsprechende Strömungsöffnung 5 bzw. 6 gemäß Pfeil 8 (3) bzw. Pfeil 9 (4) radial nach außen strömt, einen geringeren Strömungswiderstand erfährt. Zusätzlich wird die radiale Abströmung durch die weiteren Strömungsöffnungen 5 bzw. 6 ermöglicht, die zu den umgebenden Innenwänden des Aufnahmeraums 16 einen geringeren radialen Abstand aufweisen.
  • In den 1 und 3 ist die Steuerbuchse 3 in der gleichen Schaltposition dargestellt, in der der Strömungsweg durch die ersten Strömungsöffnungen 5 gemäß Pfeil 8 freigegeben ist, wohingegen die zweiten Strömungsöffnungen 6 von der Steuerbuchse 3 verschlossen sind. In 4 ist dagegen die Steuerbuchse 3 vom Schaltelement 10 verstellt, so dass die obenliegenden, ersten Strömungsöffnungen 5 verschlossen sind und die darunterliegenden, zweiten Strömungsöffnungen 6 offen sind, so dass ein Fluidstrom gemäß Pfeil 9 durch die Strömungsöffnungen 6 ermöglicht ist.
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Ölmoduls 18 für ein Kraftfahrzeug zum Kühlen und Reinigen eines Kühlölstroms. Das Ölmodul 18 umfasst ein schaltbares Thermostatventil 1, das in der vorbeschriebenen Weise ausgebildet ist. Der Kühlölstrom wird gemäß Strömungspfeil 7 durch das Thermostatventil 1 geführt und in Abhängigkeit seiner Temperatur entweder gemäß Strömungspfeil 8 durch den Kühlerbypass 19 oder, mit dem Überschreiten der Grenztemperatur, gemäß Strömungspfeil 9 durch den Ölkühler 20 geleitet. Stromab von Bypass 19 und Ölkühler 20 befindet sich ein Filterelement 21, durch das der Kühlölstrom, der sowohl über den Bypass 19 als auch über den Ölkühler 20 geführt wird, hindurchgeleitet wird. Im weiteren Verlauf wird der temperierte und gereinigte Kühlölstrom stromab des Filterelementes 21 wieder aus dem Ölmodul 18 abgeleitet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2275891 A2 [0002]
    • DE 102013015481 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Schaltventil zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere Thermostatventil (1), mit einer zylindrischen Gehäusebuchse (2), in die eine erste und eine zweite Strömungsöffnung (5, 6) eingebracht sind, mit einer koaxial zur Gehäusebuchse (2) angeordneten, zylindrischen Steuerbuchse (3), die gegenüber der Gehäusebuchse (2) zwischen einer die erste und/oder die zweite Strömungsöffnung (5, 6) öffnenden und verschließenden Position verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei axial beabstandete und die Gehäusebuchse (2) umgreifende Abstandsscheiben (11, 12) an der Gehäusebuchse (2) angeordnet sind, wobei zumindest eine der Abstandsscheiben (11, 12) bezogen auf die Schaltventillängsachse (4) exzentrisch an der Gehäusebuchse (2) angeordnet ist, und dass mindestens eine Strömungsöffnung (5, 6) auf der Seite der Gehäusebuchse (2) mit größerem Abstand zum Außenrand der Abstandsscheibe (11, 12) angeordnet ist.
  2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzentermaß, um das die Abstandsscheibe (11, 12) gegenüber der Schaltventillängsachse (4) verschoben ist, mindestens 5 % des Innendurchmessers der Gehäusebuchse (2) beträgt.
  3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsscheibe (11, 12) in der Weise exzentrisch angeordnet ist, dass der maximale radiale Abstand zwischen dem Außenrand der Abstandsscheibe (11, 12) und dem Außenmantel der Gehäusebuchse (2) mindestens doppelt so groß ist wie der minimale radiale Abstand zwischen dem Außenrand der Abstandsscheibe (11, 12) und dem Außenmantel der Gehäusebuchse (2).
  4. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstandsscheiben (11, 12) identisch aufgebaut und in gleicher Weise exzentrisch positioniert sind.
  5. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Abstandsscheiben (11, 12) eine Strömungsöffnung (5, 6) angeordnet ist.
  6. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsöffnungen (5, 6) axial versetzt angeordnet sind und bei einer axialen Verstellung der Steuerbuchse (3) abwechselnd zu öffnen und zu schließen sind.
  7. Schaltventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang verteilt mehrere Strömungsöffnungen (5, 6), die sich auf gleicher axialer Höhe befinden, in die Gehäusebuchse (2) eingebracht sind.
  8. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsscheibe (11, 12) Träger eines umlaufenden Dichtungselements ist.
  9. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltelement (10) zum Verstellen der Steuerbuchse (3) als Thermoelement ausgebildet ist.
  10. Kühlsystem mit einem Flüssigkeitskühler, insbesondere mit einem Ölkühler, mit einem Schaltventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das einen Fluidstrom temperaturabhängig zum Flüssigkeitskühler oder zu einem den Flüssigkeitskühler umgehenden Bypass leitet.
DE102018004082.9A 2017-05-24 2018-05-22 Schaltventil zum Einstellen eines Fluidstroms Active DE102018004082B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019133340A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Jopp Holding GmbH Ventil, system mit mehreren ventilen und kraftfahrzeug mit ventil
EP4148307A1 (de) * 2021-09-10 2023-03-15 Bibus Hydraulik AG Proportionalventil

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2275891A2 (de) 2009-06-29 2011-01-19 Behr Thermot-tronik GmbH Ventileinrichtung
DE102013015481A1 (de) 2013-09-16 2015-03-19 Hydac Fluidtechnik Gmbh Steuervorrichtung zum wahlweisen fluidischen Verbinden und Trennen von Fluid-Anschlussstellen

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3575207A (en) * 1968-10-07 1971-04-20 United Electric Controls Co Proportioning valve
US3752222A (en) * 1971-11-18 1973-08-14 J Olbermann Transmission oil cooling system
US4103824A (en) * 1974-07-25 1978-08-01 Seifert Gerd W Thermostat for coolant presented as switch specifically for combustion engines
DE2755464A1 (de) * 1977-12-13 1979-06-21 Daimler Benz Ag Thermostatisches regelventil
DE3138368C2 (de) * 1981-09-26 1983-07-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart "Thermostatisch gesteuertes Ventil im Kühlkreislauf von flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen"
DE3428671A1 (de) 1984-08-03 1986-02-13 AVT Anlagen- und Verfahrenstechnik GmbH, 7981 Vogt Einrichtung zum aufteilen eines gas- bzw. fluessigkeitsstromes in zwei teilstroeme
CA1264431A (en) * 1985-02-19 1990-01-16 Yoshikazu Kuze Cooling system for an automobile engine
DE3714691A1 (de) 1987-05-02 1988-12-01 Backe Wolfgang Mehrwegeventil
CA2129997A1 (en) * 1992-12-25 1994-07-07 Masatoshi Enoki Combination faucet device
DE4300183A1 (de) * 1993-01-07 1994-07-14 Grohe Armaturen Friedrich Mischbatterie
JPH10292872A (ja) * 1997-04-16 1998-11-04 Inax Corp 湯水混合弁装置
JP3218460B2 (ja) * 1998-04-01 2001-10-15 日本サーモスタット株式会社 サーモスタット装置のボトムバイパス構造
US6688857B1 (en) * 1998-10-28 2004-02-10 Ewan Choroszylow Compressor and dehydrator system
BE1013534A5 (nl) * 2000-05-17 2002-03-05 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het regelen van een ventilator in een compressorinstallatie en compressorinstallatie met aldus geregelde ventilator.
CN2485490Y (zh) * 2001-05-24 2002-04-10 崔文礼 输油管路换向阀
DE10206359A1 (de) * 2002-02-14 2003-09-04 Daimler Chrysler Ag Thermostatventil sowie Verfahren zur Steuerung eines Kühlmittelkreislaufes
FR2841348B1 (fr) * 2002-06-21 2004-09-24 Vernet Sa Cartouche thermostatique monocommande, a disques en ceramique
JP4400909B2 (ja) * 2003-04-04 2010-01-20 日本サーモスタット株式会社 サーモスタット装置
FR2870611B1 (fr) * 2004-05-18 2006-08-25 Vernet Sa Sa Cartouche thermostatique de regulation de fluides chaud et froid a melanger, ainsi que robinet mitigeur muni d'une telle cartouche
US20060071088A1 (en) * 2004-10-05 2006-04-06 Paul Adams Fuel cartridge with an environmentally sensitive valve
JP2007333068A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Toyota Motor Corp サーモバルブ
JP4930428B2 (ja) * 2008-03-28 2012-05-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ブリード型電磁弁
CN101608701B (zh) * 2008-06-20 2011-03-30 深圳市中科力函热声技术工程研究中心有限公司 旋转阀
DE102009032647A1 (de) * 2009-07-08 2011-01-13 Illinois Tool Works Inc., Glenview Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
US8434691B2 (en) * 2009-12-17 2013-05-07 Deluxe Brassware Co., Ltd. Thermostatic valve control structure
US9228483B2 (en) * 2011-05-20 2016-01-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fluid control system
IN2014DN01806A (de) * 2011-08-11 2015-05-15 Mol Belting Systems Inc
SE536466C2 (sv) * 2012-04-05 2013-11-26 Scania Cv Ab Termostatanordning och kylsystem
KR20130113824A (ko) * 2012-04-06 2013-10-16 현대자동차주식회사 써모스탯
KR101682506B1 (ko) * 2012-08-07 2016-12-05 쯔지앙 산후아 오토모티브 컴포넌츠 컴퍼니 리미티드 온도조절장치
US9422783B2 (en) * 2012-08-30 2016-08-23 Hydril Usa Distribution, Llc Stabilized valve
ITTO20130637A1 (it) * 2013-07-29 2015-01-30 Enea Mattei Spa Circuito idraulico associato ad un motore a combustione interna
US9244467B2 (en) * 2013-09-04 2016-01-26 Therm-Omega-Tech, Inc. Automated water temperature control system
JP6274984B2 (ja) * 2014-06-25 2018-02-07 日本サーモスタット株式会社 サーモスタットバルブ
US9915960B2 (en) * 2014-08-15 2018-03-13 Suprema (Zhuhai J/V) Thermostatic Sanitaryware Co., Ltd. Single-handle dual-control thermostatic faucet
FR3032254B1 (fr) * 2015-01-29 2017-08-25 Poclain Hydraulics Ind Valve de regulation de debit
CN105697748B (zh) * 2015-02-04 2017-11-21 浙江三花汽车零部件有限公司 调温器
CN204592407U (zh) * 2015-03-06 2015-08-26 厦门松霖科技有限公司 一种水路切换阀

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2275891A2 (de) 2009-06-29 2011-01-19 Behr Thermot-tronik GmbH Ventileinrichtung
DE102013015481A1 (de) 2013-09-16 2015-03-19 Hydac Fluidtechnik Gmbh Steuervorrichtung zum wahlweisen fluidischen Verbinden und Trennen von Fluid-Anschlussstellen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019133340A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Jopp Holding GmbH Ventil, system mit mehreren ventilen und kraftfahrzeug mit ventil
EP4148307A1 (de) * 2021-09-10 2023-03-15 Bibus Hydraulik AG Proportionalventil

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