DE102019005163A1

DE102019005163A1 - Massenstromsteuerungseinheit, Schaltventilelement für eine solche sowie Kühlmittelsystem mit zumindest einer solchen Massenstromsteuerungseinheit

Info

Publication number: DE102019005163A1
Application number: DE102019005163.7A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Erb; Philippose Rajan
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-01-28

Abstract

Bei einer Massenstromsteuerungseinheit (1) zum Steuern von Massenströmen, insbesondere in einem Kühlkreislauf, umfassend zumindest einen Gehäuseteil (20, 30, 40, 50), einen Stellantrieb (2), zumindest zwei innerhalb des zumindest einen Gehäuseteils (20, 30, 40, 50) drehbar anordbare oder angeordnete Ventilelemente (3, 4) und zumindest eine mit dem Stellantrieb (2) koppelbare oder gekoppelte Antriebswelle (6, 160) zum Übertragen von Verstellmoment und Drehwinkel auf die Ventilelemente (3, 4), ist zwischen den zumindest zwei Ventilelementen (3, 4) zumindest ein Schaltventilelement (5) zum Ermöglichen einer fluidischen Verbindung des durch das zumindest eine erste Ventilelement (3) strömenden Massenstroms und des durch das zumindest eine zweite Ventilelement (4) strömenden Massenstroms innerhalb der Massenstromsteuereinheit (1) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betritt eine Massenstromsteuerungseinheit zum Steuern von Massenströmen, insbesondere in einem Kühlkreislauf, umfassend zumindest einen Gehäuseteil, einen Stellantrieb, zumindest zwei innerhalb des zumindest einen Gehäuseteils drehbar anordbare oder angeordnete Ventilelemente und zumindest eine mit dem Stellantrieb koppelbare oder gekoppelte Antriebswelle zum Übertragen von Verstellmoment und Drehwinkel auf die Ventilelemente, ein Schaltventilelement für eine solche Massenstromsteuerungseinheit sowie ein Kühlmittelsystem mit einer Anzahl von Fluidleitungen, zumindest zwei Kühlkreisläufen und mit zumindest einer solchen Massenstromsteuerungseinheit.
Massenstromsteuerungseinheiten zum Steuern von Massenströmen insbesondere in Kuhlmittelsystemen sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2015 201 246 A1 ein solches Regelmittel zur Steuerung der Kühlmittelströme eines Split-Kühlsystems einer Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse mit zumindest zwei Eingängen und drei Ausgängen. In dem Gehäuse ist rotierbar gelagert und zwischen mehreren Regelstellungen rotierbar ein Drehkörper vorgesehen, der zumindest eine umfangsseitige und/oder durch diesen hindurch angeordnete Öffnung aufweist. Die Ausgänge sind mit unterschiedlichen Ausrichtungen um den Drehkörper herum angeordnet. Der Drehkörper ist derart dichtend innerhalb einer Kammer des Gehäuses angeordnet, dass ein in das Gehäuse eintretender Kühlmittelstrom in Abhängigkeit der jeweiligen Regelstellung des Drehkörpers zumindest teilweise durch einen der Ausgänge austreten kann oder gegenüber seinem Austritt gesperrt ist. Die Ausgänge sind in einer gemeinsamen Ebene um die Längsachse des Drehkörpers herum angeordnet. Der Drehkörper ist dazu ausgebildet, um in der zugehörigen Regelstellung durch die Eingänge eintretende Kühlmittelströme gemeinsam zu nur einem der Ausgänge zu leiten und den jeweils anderen Ausgang gleichzeitig zu sperren. Die beiden Kammern des Gehäuses weisen jeweils eine Kugelform auf, wobei beide Kammern ineinander übergehen und in diesen Kammern der Drehkörper angeordnet ist. Der Drehkörper ist als Hohlkörper ausgebildet, dessen Wandung mehrere Öffnungen in Form von Durchgangsöffnungen aufweist.
Gemäß der DE 10 2013 109 365 A1 wird ein Thermostatventil für eine Verbrennungskraftmaschine offenbart, die ein Gehäuse mit mehreren Kühlflüssigkeitsanschlüssen umfasst und zumindest zwei hohle Ventilelemente, die nebeneinander angeordnet und um eine gemeinsame Drehachse drehbar in dem Gehäuse gelagert sind. Die Ventilelemente weisen jeweils zumindest eine im Bereich ihrer Mantelfläche ausgebildete Öffnung auf, wobei die Öffnungen durch Drehen der Ventilelemente wahlweise mit einem oder mehreren Kühlflüssigkeitsanschlüssen des Gehäuses verbunden werden können. Ferner sind Antriebsmittel vorgesehen, mit denen ein erstes der zumindest zwei Ventilelemente zwischen zwei Endpositionen gedreht werden kann, wobei ein zweites der zumindest zwei Ventilelemente wahlweise mit dem ersten Ventilelement gekoppelt und von dem ersten Ventil entkoppelt werden kann. Das zweite Ventilelement wird im mit dem ersten Ventilelement gekoppelten Zustand durch eine Drehung des ersten Ventilelements ebenfalls drehend angetrieben. Ferner sind Koppelmittel vorgesehen, die durch ein Drehen des ersten Ventilelements in die erste Endposition derart betätigt werden, dass eine Kopplung des zweiten Ventilelements mit dem ersten Ventilelement erfolgt, und die durch ein Drehen des ersten Ventilelements in die zweite Endposition derart betätigt werden, dass eine Entkopplung des zweiten Ventilelements von dem ersten Ventilelement erfolgt.
Aus der EP 3 306 151 A1 ist eine Ventilanordnung bekannt, die einen Ventilkörper mit einer Ventilkammer und einer Vielzahl von Anschlüssen in der Ventilkammer aufweist. Die Vielzahl von Anschlüssen enthält einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss. Der erste und der zweite Anschluss sind entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet und an einander gegenüberliegenden Seiten der Ventilkammer angeordnet. Das System enthält ferner ein Ventilelement, das in der Ventilkammer angeordnet ist. Das Ventilelement ist eine drehbare Kugel mit einer Durchströmungsöffnung, die sich durch die Kugel hindurch erstreckt, und enthält eine Öffnung am Ende der Kugel. Die Durchströmungsöffnung ist im Wesentlichen oval geformt bei Blick von der Öffnung aus in einer Richtung parallel zu der Durchströmungsöffnung. Das Ventilelement enthält ferner einen Ventilschaft, der angekoppelt ist an das Ventilelement und ein erstes Ende aufweist, das sich von dem Ventilkörper weg erstreckt.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Massenstromsteuerungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend fortzubilden, dass Verbindungen zwischen Kühlkreisläufen, die über die zumindest zwei innerhalb des zumindest einen Gehäuseteils drehbar angeordneten Ventilelemente gesteuert werden, auf einfachere Art und Weise als im Stand der Technik, bei dem Verbindungen zwischen Ventilelementen außerhalb der Massenstromsteuerungseinheit vorgesehen sind, ermöglicht werden.
Die Aufgabe wird für eine Massenstromsteuerungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zwischen den zumindest zwei Ventilelementen zumindest ein Schaltventilelement zum Ermöglichen einer fluidischen Verbindung des durch das zumindest eine erste Ventilelement strömenden Massenstroms und des durch das zumindest eine zweite Ventilelement strömenden Massenstroms innerhalb der Massenstromsteuereinheit vorgesehen ist. Für ein Schaltventilelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Schaltventilelement zumindest einen Fluidkanal und zumindest eine Ventil- oder Schalteinrichtung umfasst, die in Abhängigkeit von ihrer Stellung den Fluidkanal und dessen Durchströmung freigibt oder verschließt. Für ein Kühlmittelsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Fluidleitungen eines ersten Kühlkreislaufs an einen mit einem innenliegenden Ventilelement und mit außenseitigen Anschlussstutzen zum Anschließen der Fluidleitungen versehenen ersten Gehäuseteil und die Fluidleitungen eines zweiten Kühlkreislaufs an einen mit einem innenliegenden Ventilelement und mit außenseitigen Anschlussstutzen zum Anschließen der Fluidleitungen versehenen zweiten Gehäuseteil anschließbar oder angeschlossen sind und die Kühlkreisläufe durch ein Schaltventilelement zwischen den zumindest zwei Ventilelementen der Massenstromsteuerungseinheit fluidisch miteinander verbindbar oder verbunden sind. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird eine Massenstromsteuerungseinheit für die Steuerung von Massenströmen, beispielsweise von Kühlmedium in Kühlkreisläufen, geschaffen, die zumindest einen Gehäuseteil, innerhalb von diesem drehbar angeordnete Ventilelemente, einen Stellantrieb und zumindest eine mit diesem koppelbare bzw. gekoppelte Antriebswelle umfasst, wobei die Antriebswelle zum Übertragen von Verstellmoment und Drehwinkel auf die Ventilelemente dient. Zwischen den zumindest zwei Ventilelementen ist zumindest ein Schaltventilelement zum fluidischen Verbinden der durch die Ventilelemente strömenden Massenströme innerhalb der Massenstromsteuerungseinheit vorgesehen. Die Ventilelemente können beispielsweise Kreuzventile oder Proportionalventile sein. Das Schaltventilelement dient dementsprechend als Kurzschlussventil zwischen diesen Ventilelementen, also als fluidische Verbindung zwischen den an die Ventilelemente angeschlossenen Massenströmen, insbesondere Kühlkreisläufen, so dass außerhalb der Ventilelemente keine aufwendigen Verbindungen zum Verbinden der Massenströme, wie beispielsweise der Kühlkreisläufe, geschaffen zu werden brauchen.
Innerhalb der Massenstromsteuerungseinheit, somit übereinander gestapelt, sind z.B. der Stellantrieb, darunter das erste Ventilelement, darunter das Schaltventilelement und darunter das zweite Ventilelement angeordnet. Die zumindest eine Antriebswelle kann sich dabei von dem Stellantrieb durch das erste Ventilelement, das Schaltventilelement und zumindest einen Teil des zweiten Ventilelements hindurch erstrecken, um alle diese Komponenten der Massenstromsteuerungseinheit entsprechend betätigen zu können, somit das jeweilige vom Stellantrieb vorgegebene Verstellmoment und den entsprechenden Drehwinkel auf die Ventilelemente und das Schaltventilelement übertragen zu können. Ebenfalls ist es möglich, die zumindest eine Antriebswelle als Antriebswellenstutzen auszubilden, also als sehr kurze Antriebswelle, und durch den Stellantrieb an dem zumindest einen mit dem ersten Ventilelement verbundenen Antriebswellenstutzen anzugreifen und über zumindest einen weiteren Antriebswellenstutzen das Verstellmoment bzw. den Drehwinkel von dem ersten Ventilelement auf zumindest einen Teil des zumindest einen benachbarten, insbesondere des zweiten Ventilelements, zu übertragen. Die zumindest eine Antriebswelle erstreckt sich in diesem Falle also nicht durch das erste Ventilelement hindurch, sondern ist durch zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Antriebswellenstutzen gebildet, wobei der erste mit dem Stellantrieb und einem Teil des ersten Ventilelements auf einer ersten Seite des ersten Ventilelements und der zweite mit zumindest einem Teil des benachbarten Ventilelements an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des ersten Ventilelements verbunden wird.
Die Ventilelemente mit dem dazwischen angeordneten Schaltventilelement zum fluidischen Verbinden der durch die Ventilelemente strömenden Massenströme können übereinander gestapelt in einem Gehäuseteil der Massenstromsteuerungseinheit angeordnet sein. Ferner ist es möglich, die Massenstromsteuerungseinheit modular aufzubauen, wobei zumindest drei Gehäuseteile vorgesehen sind, in denen die beiden Ventilelemente und das Schaltventilelement angeordnet sind. Die Gehäuseteile können jeweils zumindest ein Gehäuseverbindungselement zum Verbinden mit zumindest einem weiteren Gehäuseteil, der bei einem gestapelten Aufbau darüber und/oder darunter angeordnet ist, aufweisen. Hierdurch ist es möglich, ein jeweiliges Ventilelement innerhalb eines jeweiligen Gehäuseteils anzuordnen, ebenfalls das Schaltventilelement, und die Gehäuseteile aneinander zu koppeln. Oberhalb des obersten Gehäuseteils, das ein Ventilelement umfasst, wird vorteilhaft der Stellantrieb angeordnet, insbesondere ebenfalls innerhalb eines weiteren Gehäuseteils, das mit dem das erste Ventilelement aufnehmenden Gehäuseteils verbindbar oder verbunden ist.
Weiter vorteilhaft kann auch die Antriebswelle modular ausgebildet sein, wobei die einzelnen Antriebswellenteile stapelbar und miteinander drehfest koppelbar ausgebildet werden können. Hierdurch ist es möglich, beliebig viele Ventilelemente mit dazwischen angeordneten Schaltventilelementen innerhalb von einer Massenstromsteuerungseinheit anzuordnen, wobei keine vorgefertigte Antriebwelle mit vorgegebener Länge vorgehalten zu werden braucht, sondern durch den modularen Aufbau der Antriebswelle diese durch Stapeln der Antriebswellenteile übereinander und miteinander drehfestes Koppeln an die jeweils erforderliche Länge eines jeweiligen Aufbaus der Massenstromsteuerungseinheit individuell angepasst werden kann.
Die Ventilelemente und ggf. auch das Schaltventilelement können Drehschiebereinrichtungen aufweisen, um an den Ventilelementen und dem Schaltventilelement angreifen und diese drehen zu können, also ein Verstellen der Ventilelemente und des Schaltventilelements zu ermöglichen, so dass Strömungswege im Innern der Ventilelemente und des Schaltventilelements geändert werden können. Zum Übertragen des Verstellmoments und des Drehwinkels auf die Drehschiebereinrichtungen der Ventilelemente und ggf. auch des Schaltventilelements kann die Antriebswelle außenseitig an dieser angeordnete Mitnehmerelemente aufweisen. Über die außenseitig von der Antriebswelle abstehenden Mlitnehmerelemente ist somit ein Betätigen der Drehschiebereinrichtungen der Ventilelemente, jedoch auch des Schaltventilelements möglich, sofern das Schaltventilelement mit einer Drehschiebereinrichtung versehen ist. Die jeweilige Drehschiebereinrichtung der Ventilelemente und/oder des Schaltventilelements, das zwischen diesen angeordnet ist, kann zumindest eine Kontur zum Angreifen des Mitnehmerelements und Übertragen des Verstellmoments des Stellantriebs auf diese aufweisen.
Ferner ist es möglich, die Drehschiebereinrichtung mit zumindest einem Freilauf zu versehen. Die Ventilelemente können über den Stellantrieb synchron oder teilsynchron verstellt werden, also zeitgleich alle miteinander über die Antriebswelle bzw. deren Antriebswellenteile gekoppelten Ventilelemente oder nach Durchlaufen eines Freilaufs zumindest zwei Ventilelemente zusammen verstellt werden. Zum teilsynchronen Verstellen kann also ein Freilauf für die aneinander gekoppelten Ventilelemente vorgesehen sein, so dass das eine erste mit dem Stellantrieb verbindbare oder verbundene Ventilelement in einem vorbestimmbaren Drehwinkelbereich ohne Mitnahme des zumindest einen zweiten Ventilelements und/oder des Schaltventilelements drehbar ist. Durch das Vorsehen eines solchen Freilaufs ist es möglich, zunächst lediglich ein Ventilelement über den Stellantrieb zu verstellen, ohne Verstellen des Schaltventilelements und/oder des zweiten Ventilelements, das ebenfalls mit dem Schaltventilelement gekoppelt ist. Das Schaltventilelement und/oder das zweite Ventilelement wird dann erst ab einem vorbestimmten Drehwinkel mitgedreht. Dies weist sich besonders als vorteilhaft, da die beiden Ventilelemente Teile verschiedener Kreisläufe, wie beispielsweise Kühlkreisläufe sind, die unterschiedlich angesteuert werden sollen, wobei die jeweilige Ansteuerung der Kreisläufe über jeweils eines der Ventilelemente erfolgt. Sollen beide Ventilelemente und insbesondere auch das Schaltventilelement zusammen verstellt werden, nimmt das zumindest eine Mitnehmerelement, das an dem ersten Verstellelement angreift, dieses mit und nach Durchlaufen eines vorbestimmten Drehwinkelbereichs, in dem keine Mitnahme des Schaltventilelements und des zweiten Ventilelements erfolgt, zumindest ein weiteres Mitnehmerelement das Schaltventilelement und/oder das zweite Ventilelement mit, dreht oder verstellt dementsprechend auch insbesondere das zweite Ventilelement.
Die Kontur der Drehschiebereinrichtung kann beispielsweise an einem Kreissegmentabschnitt ausgebildet sein, an dem das jeweilige Mitnehmerelement der Antriebswelle außenseitig angreift. Das Vorsehen eines Kreissegmentabschnitts erweist sich insofern als vorteilhaft, als während der freilaufenden Drehbewegung des Mitnehmerelements der Antriebswelle außerhalb des Kreissegmentabschnitts ein problemloses Drehen ohne Betätigung des jeweiligen Ventilelements möglich ist. Freilauf und Mitnahme nach Überwinden des vorbestimmten Drehwinkelbereichs sind dabei in beiden Drehrichtungen der Antriebswelle möglich.
Weiter vorteilhaft ist im Bereich der Drehschiebereinrichtung zumindest ein Fluidkanal vorgesehen. Beispielsweise kann zumindest ein Fluidkanal innerhalb eines Verbindungsabschnitts zum Verbinden des einen Ventilelements mit dem benachbarten Schaltventilelement oder Ventilelement vorgesehen sein. Der Verbindungsabschnitt kann beispielsweise als Lager ausgebildet sein, das beim Aufeinanderstapeln von Ventilelementen und Schaltventilelement(en) zur Lagerung von diesen aufeinander dient. Ebenso ist es möglich, den Verbindungsabschnitt im Bereich eines Gehäusebodens der Massenstromsteuerungseinheit oder im Bereich der Drehschiebereinrichtung anzuordnen, in Verbindung und Zusammenwirken mit korrespondierenden Ausnehmungen oder Aussparungen in den jeweiligen Gegenkonturen des Gehäuses, einer zweiten Drehschiebereinrichtung oder einem Schließelement zum Verschließen zumindest eines Fluidkanals. Der zumindest eine Fluidkanal kann beispielsweise innerhalb des Lagers vorgesehen sein. Im Lager einer Steuerseite des Ventilelements kann das Drehschieberelement, jedoch vorteilhaft kein axialer Fluidkanal vorgesehen sein, während ein axialer Fluidkanal in dem gegenüberliegenden Lager des Ventilelements angeordnet sein kann, um über diesen Fluidkanal eine Fluidverbindung mit dem darunter angeordneten Schaltventilelement oder Ventilelement vorsehen zu können. Unter der Steuerseite des Ventilelements wird vorliegend somit die Seite von diesem verstanden, die das zumindest eine Drehschieberelement umfasst, über das eine Ansteuerung bzw. Verstellung des Ventilelements vermittels des oder der Mitnehmerelemente der Antriebswelle, aktiviert durch den Stellantrieb, erfolgen kann.
Weiter vorteilhaft kann das Schaltventilelement zumindest eine Ventil- oder Schalteinrichtung umfassen, die in Abhängigkeit von ihrer Stellung zumindest einen Fluidkanal innerhalb des Schaltventilelements und dessen Durchströmung freigibt oder verschließt. Die Ventil- oder Schalteinrichtung kann eine Drehschiebereinrichtung und/oder eine Steuerscheibe und/oder einen Dichtsitz umfassen. Vermittels der Ventil- oder Schalteinrichtung kann somit ein Fluidstrom bzw. Massenstrom aus dem Inneren des mit dem Stellantrieb verbundenen ersten Ventilelements axial durch den zumindest einen Fluidkanal im Bereich des Verbindungsabschnitts oder Lagers des ersten Ventilelements in das mit diesem verbundene/an diesem gelagerte Schaltventilelement einströmen. Durch den zumindest einen Fluidkanal des Schaltventilelements hindurch kann der Massenstrom bzw. das Fluid in das mit der Drehschiebereinrichtung versehene Lager bzw. den die Drehschiebereinrichtung umfassenden Verbindungsabschnitt an der Steuerseite des mit dem Schaltventilelement verbundenen zweiten Ventilelements einströmen in zumindest eine innere Kammer bzw. das Innere des zweiten Ventilelements. Die Steuerseite des zweiten Ventilelements kann dementsprechend mit einem Fluidkanal zum Durchtritt von Fluid in das Innere des zweiten Ventilelements versehen sein. Die Antriebswelle bzw. der Antriebswellenteil, der zum Drehen/Verstellen des zweiten Ventilelements dient, kann in diesem Bereich abgedichtet innerhalb einer Durchgangsöffnung in dem Verbindungsabschnitt des zweiten Ventilelements angeordnet sein, um einen ungewollten Durchtritt von Fluid um die Antriebswelle herum sicher vermeiden zu können.
Vermittels der Ventil- oder Schalteinrichtung, beispielsweise in Ausgestaltung als Drehschiebereinrichtung und/oder Steuerscheibe und/oder Dichtsitz des Schaltventilelements ist es möglich, den Fluiddurchtritt durch das Schaltventilelement zu steuern, also zu ermöglichen oder zu verhindern. Dies ist somit abhängig von der jeweiligen Stellung der Ventil- oder Schalteinrichtung, also der Drehschiebereinrichtung und /oder Steuerscheibe und/oder des Dichtsitzes des Schaltventilelement.
Die Drehschiebereinrichtung kann einen Innenteil und ein Außenteil aufweisen, die verdrehbar und gegeneinander dichtend vorgesehen sind, um in Abhängigkeit von der Stellung der Drehschiebereinrichtung in dieser angeordnete Fluidkanäle, insbesondere radial angeordnete Fluidkanäle, fluidisch miteinander verbinden oder voneinander trennen zu können. Innerhalb des Schaltventilelements können somit radial angeordnete Fluidkanäle vorgesehen sein, die für den Durchtritt von Fluid geöffnet bzw. zum Verhindern eines Durchtritts von Fluid geschlossen werden können. Zum Überleiten von Fluid von dem einen ersten Ventilelement zum Schaltventilelement und vom Schaltventilelement zum zweiten Ventilelement können die beiden Ventilelemente jeweils axial, also parallel zur Längsachse der Massenstromsteuerungseinheit, angeordnete Fluidkanäle aufweisen.
Bei der Ausgestaltung der Ventil- oder Schalteinrichtung des Schaltventilelements als Steuerscheibe können ein Unterteil und ggf. auch ein Oberteil der Ventil- oder Schalteinrichtung vorgesehen sein, die verdrehbar und in gegeneinander abdichtende Positionierung gebracht werden können. Es kann somit zumindest ein Unterteil, insbesondere ein Oberteil und ein Unterteil, der Ventil- oder Schalteinrichtung verdrehbar und in gegeneinander dichtender Positionierung vorgesehen sein, wobei die Steuerscheibe in dem Unterteil oder dem Oberteil oder zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnet werden kann und je nach Stellung der Steuerscheibe zumindest ein Fluidkanal öffenbar oder verschließbar ist. Die Steuerscheibe ist somit in einem der beiden Teile, insbesondere in dem Oberteil, angeordnet und weist vorteilhaft zumindest eine Durchgangsöffnung auf. Auch das Unterteil und, sofern vorgesehen, das Oberteil kann zumindest eine Durchgangsöffnung aufweisen. In Abhängigkeit von der Stellung der Steuerscheibe kann die zumindest eine Durchgangsöffnung der Steuerscheibe in zumindest teilweise Überdeckung zu der zumindest einen Durchgangsöffnung des Unterteils und des ggf. vorgesehenen Oberteils gebracht werden, so dass ein Fluiddurchtritt durch die sich teilweise überdeckenden Durchgangsöffnungen, somit den hierüber geschaffenen Fluidkanal, möglich ist. Werden die Durchgangsöffnungen nicht in zumindest teilweise Überdeckung gebracht, wird ein Durchtritt von Fluid verhindert, also Ventilelement und Schaltventilelement fluidisch voneinander getrennt. Bei Vorsehen einer Steuerscheibe kann somit in der Ventil- oder Schalteinrichtung zumindest ein axial angeordneter Fluidkanal zum Durchleiten von Fluid durch das Schaltventilelement durch die sich zumindest teilweise überdeckenden Durchgangsöffnungen in Steuerscheibe und Unterteil und, sofern vorgesehen, Oberteil geschaffen werden, von und zu den beiden Ventilelementen, die mit dem Schaltventilelement an zwei einander gegenüberliegenden Seiten verbunden sind oder werden. Über die Durchgangsöffnung(en) in der Steuerscheibe kann eine fluidische Verbindung zwischen den Ventilelementen und dem Schaltventilelement freigegeben werden oder bei entsprechendem Drehen der Steuerscheibe verschlossen werden.
Bei Vorsehen eines Dichtsitzes können ein Schließelement und ein Sitzelement gegeneinander dichtend vorgesehen werden, die einen Ringspalt umfassen. In Abhängigkeit von der Stellung von Schließelement und Sitzelement zueinander, wobei diese vorteilhaft gegeneinander verschiebbar sind über die Mitnehmerelemente der Antriebwelle, kann der Ringspalt für einen Fluiddurchtritt geöffnet oder geschlossen werden. Bei einem rotatorisch sich bewegenden Stellantrieb ist die Bewegung von Schließelement und Sitzelement gegeneinander linear, beispielsweise über eine Spindel, oder umfangsseitig durch Rotation um eine außermittig angeordnete Drehachse. Bei dieser Ausführungsvariante ist zumindest ein Ringspalt als Fluidkanal vorgesehen, der je nach Stellung von Schließelement und Sitzelement zueinander freigegeben oder für den Durchtritt von Fluid gesperrt wird, so dass einerseits ein Fluiddurchtritt ermöglicht wird, andererseits nicht.
In einer Variante der Ausbildung der Ventil- oder Schalteinrichtung als Drehschiebereinrichtung kann das Schaltventilelement zwei Schließelemente umfassen, insbesondere einen Innenteil und eine Außenteil, die ineinander gefügt werden können, so dass das Innenteil im Außenteil angeordnet wird. Die Ventil- oder Schalteinrichtung kann auch als Steuerscheibe mit einem zugehörigen Unterteil ausgebildet werden unter Vorsehen von Verstell- und Rastfunktionen für die Steuerscheibe. Ferner kann zumindest ein federnd in Richtung einer Rastposition vorgespanntes Rast- und Löseelement, zumindest ein federnd und klappbar gelagertes Betätigungselement, insbesondere Nockenelement, zum Betätigen des zumindest einen Rast- und Löseelements sowie zumindest ein Rückstellstellfederelement zum Angreifen an den Schließelementen und Vorspannen von diesen in eine Grundstellung vorgesehen sein. Die beiden ineinander gefügten Schließelemente, also insbesondere der Innenteil und der Außenteil, können beide seitliche Öffnungen aufweisen, für den Eintritt und den Austritt von Fluid. In der Grundstellung dieses Schaltventilelements können die beiden mit dem Schaltventilelement an zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten verbundenen Ventilelemente über deren Freiläufe miteinander und gegeneinander verstellt werden. Wird die Ventil- oder Schalteinrichtung des Schaltventilelements aktiviert, ist ein Verriegeln von dieser über das zumindest eine Rast- und Löseelement möglich. In dieser Stellung können weiterhin die beiden mit dem Schaltventilelement verbundenen Ventilelemente über deren Freiläufe mit- und gegeneinander verstellt werden. Wird die Ventil- oder Schalteinrichtung des Schaltventilelements durch Betätigen des zumindest einen Rast- oder Löseelements vermittels des zumindest einen Betätigungselements entriegelt, ist ein Rückstellen des Schaltventilelements in seine Grundstellung über das Rückstellfederelement, das an den Schließelementen angreift, möglich. Ein Verriegeln des Schaltventilelements bzw. von dessen Ventil- oder Schalteinrichtung, also den beiden Schließelementen gegeneinander, erfolgt über das Rast- und Löseelement, wobei dieses über das zumindest eine Betätigungselement betätigt werden kann. Das Schaltventilelement kann somit in einer für den Fluiddurchtritt gesperrten Position verrastet werden oder für einen Fluiddurchtritt in eine geöffnete Position verbracht werden. Durch das Vorsehen des zumindest einen Rast- und Löseelements und des zumindest einen Betätigungselements zum Betätigen von diesem ist ein Antrieb des schaltbaren Schaltventilelements in nur einer Drehrichtung zu dessen Aktivieren und Deaktivieren möglich. Hierdurch können größere Drehwinkel seitens der beiden mit dem Schaltventilelement verbundenen Ventilelemente vorgesehen werden, ohne hierbei auf die Schaltstellung des Schaltventilelements Einfluss zu nehmen. Durch das Anfahren nur eines Endanschlags zum Verrasten des Rast- und Löseelements ist es möglich, nach dessen Lösen das Schaltventilelement stets in seine Grundstellung zurückzuversetzen. Das Rückstellfederelement spannt die beiden Schließelemente entsprechend in der Grundstellung des Schaltventilelements vor.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:

1 eine Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße Massenstromsteuerungseinheit, umfassend übereinander gestapelt einen Stellantrieb, ein erstes Ventilelement, ein erfindungsgemäßes Schaltventilelement und ein zweites Ventilelement,
2 eine perspektivische Ansicht einer Antriebswelle mit außenseitig abstehenden Mitnehmerelementen zur Verwendung in der Massenstromsteuerungseinheit gemäß 1,
3 eine perspektivische Draufsicht auf das erste Ventilelement der Massenstromsteuerungseinheit gemäß 1,
4 eine Unteransicht des ersten Ventilelements der Massenstromsteuerungseinheit gemäß 1,
5 eine Längsschnittansicht durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltventilelements für eine erfindungsgemäße Massenstromsteuerungseinheit, wobei das Schaltventilelement eine Drehschiebereinrichtung aufweist,
6 eine Draufsicht auf das Schaltventilelement gemäß 5,
7 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltventilelements mit innenliegender Steuerscheibe,
8 eine Längsschnittansicht durch das Schaltventilelement gemäß 7,
9 eine Längsschnittansicht durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltventilelements für eine erfindungsgemäße Massenstromsteuerungseinheit, wobei das Schaltventilelement ein Sitzelement und ein Schließelement, die als Dichtsitz aufeinander dichtend angeordnet sind und einen zwischen diesen angeordneten Ringspalt für einen Fluiddurchtritt aufweisen,
10 eine Draufsicht auf das Schaltventilelement gemäß 9,
11 eine Längsschnittansicht durch die erfindungsgemäße Massenstromsteuerungseinheit gemäß 1 mit darin eingezeichnetem Fluidweg durch diese hindurch,
12 eine perspektivische Draufsicht des Schaltventilelements mit Innenteil und Außenteil sowie einem Rast- und Löseelement und zwei Betätigungselementen, wobei das Schaltventilelement in einem Gehäuseteil mit Verbindungseinrichtungen zum Verbinden mit den Gehäusenteilen, die die beiden benachbarten Ventilelemente umgeben, versehen ist,
13 und 14 eine perspektivische Draufsicht auf ein Innenteil (13) und ein Außenteil (14) einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltventilelements, wobei Innenteil und Außenteil ineinander gefügt werden,
15 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rast- und Löseelements, das an dem oder auf dem Innenteil des Schaltventilelements gemäß 13 angeordnet wird, wie in 12 gezeigt,
16 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Betätigungselements zum Betätigen des Rast- und Löseelements gemäß 15, wie in 12 gezeigt,
17 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rückstellfederelements zur Verwendung in dem aus Innenteil und Außenteil gebildeten Schaltventilelement gemäß 13 und 14, zum Zurückstellen von diesen in eine Grundstellung,
18 bis 23 perspektivische Ansichten des Schaltventilelements gemäß 12 in unterschiedlichen Schaltpositionen und unterschiedlichen hiermit in Verbindung stehenden Positionen von Rast- und Löseelement gemäß 15 und Betätigungselementen gemäß 16,
24 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Massenstromsteuerungseinheit und einem als Detail vergrößert gezeigten Antriebswellenstutzen,
25 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht der Massenstromsteuerungseinheit und einzelner Komponenten von dieser, wobei diese Komponenten jeweils einen Verbindungsabschnitt aufweisen, der mit zumindest einer Ausnehmung in einer Gegenkontur einer benachbarten Komponente zusammenwirkt,
26 bis 27b perspektivische Ansichten (26, 27) und Draufsichten (27a, 27b) einer erfindungsgemäßen Steuerscheibe und eines Unterteils für diese,
28 eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Schaltventilelements,
29 eine Draufsicht auf eine Gehäusebodenausnehmung einer erfindungsgemäßen Massenstromsteuerungseinheit,
30 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Drehschiebereinrichtung mit zentraler Ausnehmung in Ausgestaltung als Slaveeinheit, und
31 eine Unteransicht einer erfindungsgemäßen Drehschiebereinrichtung mit zentraler Ausnehmung in Ausgestaltung als Mastereinheit.

1 zeigt eine Längsschnittansicht durch eine Massenstromsteuerungseinheit 1. Diese umfasst einen Stellantrieb 2, zwei Ventilelemente 3, 4 und ein Schaltventilelement 5. Sowohl der Stellantrieb als auch jedes der Ventilelemente und das Schaltventilelement sind jeweils in einzelnen Gehäuseteilen 20 bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50 angeordnet, wobei die Gehäuseteile miteinander lösbar über Verbindungselemente 21, 31, 32, 41, 42 bzw. 51, 52 verbunden sind. Die Verbindungselemente 21, 32, 42 und 52 sind dabei jeweils vorkragende Rasthaken, während die Verbindungselemente 31, 41 und 51 jeweils Laschen sind, die die Rasthaken eines benachbarten Gehäuseteils übergreifen und sich daran festhalten können. Durch diesen modularen Aufbau der Massenstromsteuerungseinheit, die aus den verschiedenen Elementen eines Stellantriebs, einer Anzahl von Ventilelementen und einer Anzahl von Schaltventilelementen, die zwischen jeweils beispielsweise zwei Ventilelementen angeordnet sind, lassen sich beliebige Fluidkreisläufe, wie insbesondere Kühlkreisläufe, zusammenfassen und miteinander beliebig verbinden oder voneinander trennen. Die Verbindung erfolgt über die zwischen jeweils zwei Ventilelementen, hier den Ventilelementen 3 und 4, angeordneten Schaltventilelemente, hier das Schaltventilelement 5.
Über den Stellantrieb 2 können die Ventilelemente 3, 4 und das Schaltventilelement 5 angesteuert bzw. verstellt werden. Hierdurch lässt sich bezüglich der Ventilelemente 3, 4 der Durchfluss durch diese bzw. die an diese angeschlossenen oder an diesen vorgesehenen Anschlussstutzen 33 bzw. 43 steuern. An die Anschlussstutzen 33, 43 werden in 1 nicht gezeigte Fluidleitungen ausgeschlossen, die zu z.B. zwei Kühlkreisläufen gehören. In 1 sind jeweils zwei einander gegenüberliegende Anschlussstutzen 33 bzw. 43 zu sehen. Beispielsweise können über den Umfang der beiden Ventilelemente 3, 4 gleichmäßig verteilt jeweils vier Anschlussstutzen 33 bzw. 43 vorgesehen sein, somit z.B. vier Fluidleitungen je Ventilelement 3 bzw. 4 dort ausgeschlossen werden. Dementsprechend lässt sich über jedes Ventilelement 3 bzw. 4 der Durchfluss von Medium durch das jeweilige Ventilelement und die an diesem angeschlossenen Anschlussstutzen 33 bzw. 43 steuern. Im Inneren der beiden Ventilelemente 3, 4 sind dabei, wie den 3 und 4 zu entnehmen ist, zwei innere Kammern 34, 35 bzw. 44, 45 angeordnet. Die jeweiligen Kammern 34, 35 bzw. 44, 45 sind jeweils durch Trennwände 36, 46 voneinander getrennt. Zentral im Inneren der beiden Ventilelemente, hier in 3 und 4 beispielhaft für das Ventilelement 3 gezeigt, ist jeweils eine Durchgangsöffnung 38 in einem zentralen Stützbereich 39 angeordnet.
Durch die Durchgangsöffnung 38 hindurch erstreckt sich eine Antriebswelle 6, die beispielhaft in 2 gezeigt ist. Die Antriebswelle 6 weist an einem Ende einen im Profil mehreckigen, insbesondere sternförmig ausgebildeten, Verbindungsabschnitt 60, am gegenüberliegenden Ende einen Vierkant-Verbindungsabschnitt 61 sowie außenseitig eine Anzahl von versetzt zueinander angeordneten, jeweils paarweise einander gegenüberliegend in etwa gleicher Höhe angeordneten Mitnehmerelementen 62, 63, 64 auf. Wie besser 1 entnommen werden kann, besteht die Antriebswelle in der hier gezeigten Ausführungsvariante aus drei Teilen, einem ersten Antriebswellenteil 65, der sich durch das erste Ventilelement 3 hindurch streckt, einen zweiten Antriebswellenteil 66, der sich durch das Schaltventilelement 5 hindurch erstreckt, und einen dritten Antriebswellenteil 67, der sich im Übergangsbereich vom Schaltventilelement 5 zum zweiten Ventilelement 4 erstreckt.
Die Mitnehmerelemente 62, 63, 64 der drei Antriebswellenteile 65, 66, 67 dienen zum Angreifen an jeweiligen Drehschiebereinrichtungen der beiden Ventilelemente 3, 4 und des Schaltventilelements 5. Mit ihrem Verbindungsabschnitt 60 steht die Antriebswelle 6 bzw. der erste Antriebswellenteil 65 mit dem Stellantrieb 2 in koppelnder und drehmomentübertragender Verbindung. Dementsprechend kann ein Verstellmoment von dem Stellantrieb 2 auf den ersten Antriebswellenteil 65 übertragen werden, ebenso wie ein Drehwinkel. Die beiden einander gegenüberliegend angeordneten Mitnehmerelemente 62, können z.B. an einer Drehschiebereinrichtung, wie beispielhaft in 3 gezeigt, z.B. in Form einer kreissegmentförmigen Drehschiebereinrichtung 130 angreifen. Die kreissegmentförmige Drehschiebereinrichtung 130 ist in einem zylindrischen Verbindungsabschnitt 131 des Verstellelementes 3 an dessen Steuerseite 132 angeordnet. Die Drehschiebereinrichtung 130 weist zwei Außenflächen 133, 134 auf, die in einem Winkel zueinander stehen, hier in einem Winkel von z.B. 60° zueinander stehen. Dementsprechend wird ein Freilaufbereich 135 innerhalb des Verbindungsabschnitts 131 zur Verfügung gestellt, in dem kein Betätigen der Drehschiebereinrichtung 130, also kein Angreifen der beiden Mitnehmerelemente 62 an den beiden Außenflächen 133, 134 der kreissegmentförmigen Drehschiebereinrichtung 130 erfolgt. In diesem Freilaufbereich 135 können sich somit die Mitnehmerelemente 62 drehend um die Längsachse L der Antriebswelle 6 bzw. des Antriebswellenteils 65 frei drehen, ohne ein Betätigen der Drehschiebereinrichtung 130 und somit ohne das Übertragen eines Verstellmomentes auf das Ventilelement 3. Das mit dem Vierkant-Verbindungsabschnitt 61 versehene Ende des ersten Antriebswellenteils 65 erstreckt sich durch den Stützbereich 39 des Ventilelements 3 gemäß 3 hindurch bis zu einem dem Verbindungsabschnitt 131 des Ventilelements 3 gegenüberliegenden Ende bzw. einen dort angeordneten zylindrischen Verbindungsabschnitt 136, wie in der perspektivischen Unteransicht des Ventilelements 3 in 4 zu sehen ist. Der Verbindungsabschnitt 136 ist im Wesentlichen ringförmig und kragt gegenüber der umliegenden Erstreckung des Ventilelements 3 vor. Dies kann insbesondere 1 entnommen werden. In dem Verbindungsabschnitt 136 können hierdurch nach außen geschützt das Ende des ersten Antriebswellenteils 65 und das hieran drehmomentübertragend angekoppelte Ende des zweiten Antriebswellenteils 66 aufgenommen werden, wie in 1 zu sehen. Die Verbindung von erster und zweiter Antriebswelle 65, 66 erfolgt dabei vorteilhaft drehfest, beispielsweise durch Ineinandergreifen des Vierkant-Verbindungsabschnitts 61 in eine im Querschnitt viereckige Innenausnehmung 68 des zweiten Antriebswellenteils 66 ein.
Wie insbesondere den 5 und 6 in Verbindung mit 1 entnommen werden kann, kann auch das Schaltventilelement 5 eine Ventil- und Schalteinrichtung 53 in Ausgestaltung als Drehschiebereinrichtung aufweisen, die hier aus zwei einander gegenüberliegend angeordneten, in der Draufsicht etwa pfeilförmigen Kreissegmentabschnitten 54 gebildet ist. Die Kreissegmentabschnitte 54 ragen, wie der Längsschnittansicht in 5 entnommen werden kann, stirnseitig über die umgebenden Bereiche des Schaltventilelements 5 hinaus und kann von den beiden einander gegenüberliegend angeordneten Mitnehmerelementen 63 des zweiten Antriebswellenteils 66 betätigt werden, wie dies in 6 gezeigt ist. Die beiden Mitnehmerelemente 63 können hierbei an den beiden Kreissegmentabschnitten 54 der Drehschiebereinrichtung, genauer an deren Außenseiten 55 jeweils angreifen und dementsprechend ein Verstellmoment und somit auch einen Drehwinkel, der vom Stellantrieb 2 vorgegeben wird, auf das Schaltventilelement 5 übertragen.
Wie der Längsschnittansicht durch das Schaltventilelement 5 in 5 weiter entnommen werden kann, weist das Schaltventilelement zwei ineinander gefügte Teile, einen Außenteil 56 und einen Innenteil 57 auf. Der Innenteil 57 ist dabei in den Außenteil 56 eingefügt und der Außenteil 56 ist in den Gehäuseteil 50 eingefügt, sitzt in diesem in einem gestuften Aufnahmeabschnitt 150. Zum Lagern des zweiten Antriebswellenteils 66 im Innenteil 57 und Außenteil 56 weisen beide einen jeweiligen mit einer inneren Durchgangsöffnung 156 bzw. 157 versehenen Abschnitt 158 bzw. 159 auf. Ferner ist in dem Außenteil 56 ein sich radial erstreckender Fluidkanal 58 vorgesehen. Über diesen ist ein Eintritt von Fluid in das Innere des als Hohlkörper ausgebildete Außenteils 56 und ein Durchtritt durch dieses und den gestuften Aufnahmeabschnitt 150 in dessen Endbereich möglich, um ein Weiterleiten des Fluids zu dem zweiten Ventilelement 4 bzw. in dieses hinein, also in dessen innere Kammern 44, 45 zu ermöglichen. Bei entsprechendem Verdrehen des Innenteils 57 gegenüber dem Außenteil 56 ist ein Öffnen bzw. Verschließen des sich radial erstreckenden Fluidkanals 58 möglich, so dass ein Eintritt von Fluid in diesen entweder zugelassen oder verhindert werden kann.
Wie 11 entnommen werden kann, kann Fluid aus einer der beiden inneren Kammern 34 bzw. 35 des ersten Ventilelements 3 durch einen axialen Fluidkanal 137, der im Bereich des Verbindungsabschnitts 136 des Ventilelements 3 vorgesehen ist (siehe 4), in einen inneren Hohlraum 151 des Gehäuseteils 50 des Schaltventilelements 5 gelangen. Dieser Fluidweg ist in 11 durch Pfeile angedeutet. Aus dem inneren Hohlraum 151 des Gehäuseteils 50 kann das Fluid sodann bei geöffnetem radialem Fluidkanal 58 in diesen hinein und durch die Ventil- oder Schalteinrichtung 53, hier in 5 und 6 in Ausgestaltung als Drehschiebereinrichtung, hindurch axial strömen. Nach Austritt aus dem Schaltventilelement 5 m Bereich des gestuften Aufnahmeabschnitts 150 des Gehäuseteils 50 kann das Fluid in die innere Kammer 44 bzw. 45 des zweiten Ventilelements 4 einströmen, wie dies ebenfalls durch entsprechende Pfeile in 11 angedeutet ist. Der Weg des Fluids oder Medium durch das erste Ventilelement 3, das Schaltventilelement 5 in das zweite Ventilelement 4 und durch die jeweiligen Fluidkanäle in diesen hindurch ist durch Positionen A, B, C, D, E und F in 11 angedeutet. Die Position A befindet sich hierbei in der inneren Kammer 35 des ersten Ventilelements 3, die Position B im axialen Fluidkanal 137 von diesem, die Position C im inneren Hohlraum 151 des Gehäuseteils 50, der das Schaltventilelement 5 umgibt, die Position D im Inneren des Außenteils 56 der Ventil- oder Schaltereinrichtung 53 des Schaltventilelements 5, die Position E in einem Verbindungsabschnitt 141 des zweiten Ventilelements 4 und die Position F in der inneren Kammer 45 des Ventilelements 4.
Anstelle der Außengestaltung als Drehschiebereinrichtung kann die Ventil- oder Schalteinrichtung 53 auch als Dichtsitz ausgebildet werden, wie dies in der Ausgestaltung nach 9 und 10 gezeigt ist. Hierbei sind ebenfalls zwei Teile, nämlich ein Innenteil 257 und ein Außenteil 256 vorgesehen, die zwischen sich einen Ringspalt 258 bilden. Der Außenteil 256 ist nach Art eines Sitzelementes eines Dichtsitzes und der Innenteil 257 nach Art eines Schließelementes des Dichtsitzes ausgebildet, wobei beide Teile gegeneinander abgedichtet sind. Wie der Draufsicht auf das Schaltventilelement 5 in Aufnahme in dem Gehäuseteil 50 in 10 entnommen werden kann, weist der als Schließelement ausgebildete Innenteil 257 wiederum zwei kreissegmentförmige Elemente 259 auf. An diesen können die beiden Mitnehmerelemente 63 des zweiten Antriebswellenteils 66 außenseitig angreifen und hierüber den als Schließelement ausgebildeten Innenteil 257 verdrehen gegenüber dem als Sitzelement ausgebildeten Außenteil 256. Hierüber ist ein Öffnen und Schließen des Ringspalts 258 möglich, so dass ein Eintritt von Fluid in diesen in der geöffneten Position zugelassen, in der geschlossenen Position jedoch verhindert werden kann. Der Gehäuseteil 50 mit dem in dieser Art und Weise ausgebildeten Schaltventilelement 5 kann dementsprechend ebenfalls inzwischen dem ersten Ventilelement 3 und dem zweiten Ventilelement 4, wie in den 1 und 11 gezeigt, angeordnet werden.
Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung des Schaltventilelements 5 bzw. von dessen Ventil- oder Schalteinrichtung 53 ist in 7 und 8 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist eine Steuerscheibe 353 zwischen einem Unterteil 356 und einem Oberteil 357 angeordnet, wobei das Oberteil 357 auf das Unterteil 356 aufgefügt ist unter Zwischenfügen der Steuerscheibe 353, und das Unterteil 356 auf dem gestuften Aufnahmeabschnitt 150 des Gehäuseteils 50 des Schaltventilelements 5 lagert. Dies ist insbesondere 8 zu entnehmen. Oberteil 357 und Unterteil 356 sind verdrehbar und gegeneinander abgedichtet, um einen ungewollten Durchtritt von Fluid zu vermeiden. Die Steuerscheibe 353 ist hier mit zwei Durchgangsöffnungen 354, 355 versehen, wie in der Draufsicht in 7 zu sehen. Ferner weist auch zumindest das Unterteil 356 zumindest eine Durchgangsöffnung 358 auf, ebenso wie das Oberteil 357 zumindest eine Durchgangsöffnung 359 aufweist. Dies ist in der Längsschnittansicht in 8 gezeigt. Das Oberteil 357 ist ferner mit kreissegmentförmigen Elementen 352 versehen, wie dies ebenfalls in 7 erkennbar ist. An den kreissegmentförmigen Elementen 352 können wiederum die beiden einander gegenüberliegenden Mitnehmerelemente 63 des zweiten Antriebswellenteils 66 angreifen und dementsprechend das Oberteil 357 mit seinen beiden Durchgangsöffnungen 359 gegenüber der Steuerscheibe 353 mit ihren Durchgangsöffnungen 354, 355 verstellen, so dass entweder ein Durchtritt von Fluid axial durch die durch zumindest teilweise sich überdeckenden Durchgangsöffnungen 358, 359 von Oberteil und Unterteil und Durchgangsöffnungen 354, 355 der Steuerscheibe 353 geschaffenen Fluidkanäle 360 ermöglicht oder blockiert wird. Die Steuerscheibe 353 kann insbesondere an dem Unterteil 356 oder an dem Oberteil 357 festgelegt sein, somit durch Relativbewegen von Oberteil 357 und Unterteil 356 die Durchgangsöffnungen 354, 355 der Steuerscheibe 353 mit den jeweiligen Durchgangsöffnungen 358 bzw. 359 im Unterteil 356 bzw. Oberteil 357 des Schaltventilelements 5 übereinander in Fluidverbindung gebracht oder so gegeneinander verstellt werden, dass kein Fluiddurchtritt möglich ist. Auch diese Ausgestaltung des Schaltventilelements in Anordnung in dem Gehäuseteil 50 kann wiederum zwischen das erste Ventilelement 3 und das zweite Ventilelement 4, wie in 1 und 11 angedeutet, zwischengefügt und mit diesen im Bereich von deren Gehäuseteilen verbunden werden.
In den 12 bis 23 ist eine weitere Ausgestaltung des Schaltventilelements 5 gezeigt. Auch bei dieser ist die Ventil- oder Schalteinrichtung 53 zweiteilig ausgebildet unter Vorsehen zweier Schließelemente, die wiederum als Innenteil 457 und Außenteil 456 ausgebildet sind und ineinander gefügt werden. Der Innenteil 457 ist in 13 gezeigt, der Außenteil 456 in 14. Beide weisen jeweils eine seitliche Durchgangsöffnung 458 bzw. 459 auf. Beide Durchgangsöffnungen sind in einem jeweiligen zylindrischen Abschnitt 460 bzw. 461 von Innenteil und Außenteil angeordnet. Der mit einer zentralen Durchgangsöffnung 473 versehene zylindrische Abschnitt 461 des Innenteils 457 wird beim Aufeinanderfügen von Innenteil 457 und Außenteil 456 in den zylindrischen Abschnitt 460 bzw. eine darin vorgesehene zentrale Durchgangsöffnung 472 des Außenteils 456 eingefügt. Der Antriebswellenteil 66 durchgreift dementsprechend die zentrale Durchgangsöffnung 473 und ist angeordnet in dem zylindrischen Abschnitt 461 bzw. der zentralen Durchgangsöffnung 473 des Innenteils 457. Dies ist auch in 12 angedeutet.
An den außenseitig vorkragenden Mitnehmerelementen 63 des zweiten Antriebswellenteils 66 sind zwei federgelagerte, einseitig klappbare Betätigungselemente 7 angeordnet. Ein solches Betätigungselement 7 ist im Detail in 16 gezeigt. Dieses weist eine Nockenform auf und ist mit zwei Durchgangsöffnungen 70, 71 an seinem Lagerende 72 versehen. In die beiden Durchgangsöffnungen 70, 71 können Lagerstifte zum klappbaren bzw. einseitig drehbaren Anordnen des Betätigungselementes 7 an dem bzw. den Mitnehmerelementen 63 versehen werden. Dies lässt sich insbesondere auch den 18 bis 23, insbesondere 22 und 23 entnehmen, wobei das Betätigungselement 7 insbesondere in der 23 in einer geklappten Position angeordnet ist. Das Betätigungselement 7 ist in Bezug auf die Oberfläche bzw. Oberseite 462 des Innenteils 457 so angeordnet, dass in einer Drehrichtung beim Drehen der Antriebswelle bzw. des Antriebswellenteils 66, die Betätigungselemente 7 gegen ein Verschwenken und somit Verstellen gesperrt sind, in der Gegenrichtung jedoch klappbar gelagert sind. Die Sperrrichtung ist durch einen Pfeil P1, die klappbare Gegenrichtung durch einen Pfeil P2 in 16 angedeutet (siehe auch 19).
Das Betätigungselement 7 dient zum Betätigen eines Rast- und Löseelements 8. Dieses ist in Detail in 15 gezeigt. Auch das Rast- und Löselememt 8 ist drehbar gelagert und weist hierzu einander gegenüberliegend zwei gerundete Aussparungen 80 auf. In die beiden gerundeten Aussparungen 80 können in Ausnehmungen 463, 464 auf der Oberseite 462 des Innenteils 457 angeordnete vorkragende Lagerstifte 465, 466 eingreifen. In die Ausnehmungen 463, 464 werden die Rast- und Löseelemente 8 aufgenommen. Um diese Lagerstifte 465, 466 herum ist somit ein Verschwenken des Rast- und Löseelements 8 möglich nach Art einer Wippe, wie in 15 und 19 durch zwei Pfeile P3, P4 angedeutet.
Das Rast- und Löseelement 8 weist eine leicht konkave Oberseite 82 auf, die an einem Ende des Rast- und Löseelements 8 in einen flachen ebenen Abschnitt 83 eines Rückstellbereichs 87 und auf der gegenüberliegenden Seite in einen Rastkonturabschnitt 84 sowie ein Anlaufabschnitt 85 übergeht. Der Rastkonturabschnitt 84 weist einen Rastnocken 86 auf, der in eine randseitige Aussparung 467 am Innenteil 457 sowie eine randseitige Aussparung 468 am Außenteil 456 eingreifen kann. Dies ist beispielsweise den 19 und 21 zu entnehmen. An den Anlaufabschnitt 85 kann das Betätigungselement 7 angreifen, wie beispielhaft in 20 zu sehen.
Die Durchgangsöffnungen 458, 459 liegen nach dem Ineinanderfügen von Innenteil 457 und Außenteil 456 fluchtend voreinander, so dass der Rastnocken 86 in den beiden randseitigen Aussparungen 467, 468 von Innenteil und Außenteil liegt, wie den 19 und 21 entnommen werden kann.
Zum Vorspannen von ineinandergefügtem Innenteil 457 und Außenteil 456 des Schaltventilelements 5 in eine Grundstellung, wie sie in 18 gezeigt ist, ist ein Rückstellfederelement 9 vorgesehen, das im Detail in 17 gezeigt ist. Die beiden Enden 90, 91 des Rückstellfederelementes 9 greifen am Innenteil bzw. am Außenteil an bzw. das abgebogene Ende 90 des Rückstellfederelements 9 wird am Außenteil 456 festgelegt und das abgebogene Ende 91 wird am Innenteil 457 festgelegt, um beide in eine Grundstellung vorzuspannen. In der Grundstellung, die in der 18 gezeigt ist, lagert der Rastnocken 86 des Rast- und Löseelements 8 auf einer oberen Kante 471 des Außenteils 456. Durch die beiden Betätigungselemente 7 kann das mit dem Anlaufabschnitt 85 versehene Rast- und Löseelement 8 beim Drehen der Antriebswelle 6 und dementsprechend von deren außenseitig abstehenden Mitnehmerelementen aus der Grundstellung heraus befördert werden. Das Rast- und Löselement 8 kann durch seine Lagerung an den Lagerstiften 465, 466 im Bereich der gerundeten Ausnehmungen 80 verschwenkt und dementsprechend der Rastnocken 86 aus einer Verrastung in den randseitigen Aussparungen 467, 468 gelöst werden. Das Rückstellfederelement 9 dient dazu, die beiden Schließelemente in Form des Innenteils und des Außenteils in ihre Grundstellung zurückzustellen, wobei die Grundstellung von beiden in 18 gezeigt ist. In der Grundstellung liegt der Rastnocken 86 auf der oberen Kante 471 des Außenteils 456 auf, so dass das Rast- und Löseelement 8 in seiner verschwenkten Position hierdurch gehalten wird. Ein Rückstellen des Rast- und Löseelements 8 in eine nicht verschwenkte Position wird hierdurch verhindert. In dieser Grundstellung besteht die Möglichkeit, die beiden Ventilelemente 3, 4 miteinander und gegeneinander zu verstellen, insbesondere auch unter Ausnutzen von deren Freiläufen. Wenn das Schaltventilelement aktiviert werden soll, wird die Antriebswelle entsprechend über den Stellantrieb 2 gedreht, so dass eines der beiden Betätigungselemente 7 den Anlaufabschnitt 85 des Rast- und Löseelements 8 anfährt, wie dies in 20 angedeutet ist. Der Innenteil 457 kann sodann gegenüber dem Außenteil 456 verdreht und der Rastnocken 86 bis zu den randseitigen Aussparungen 467, 468 von Außenteil 456 und Innenteil 457 verschoben bzw. verbracht werden. Dies ist in 21 gezeigt. In dieser Position ist ein Fluiddurchtritt durch die beiden Durchgangsöffnungen 458, 459 in dem Außenteil 456 und Innenteil 457 des Schaltventilelementes 5 möglich, somit ein Überströmen von Fluid von dem ersten Ventilelement 3 zu dem zweiten Ventilelement 4.
Das Betätigungselement 7 kann durch Überstreichen bzw. Angreifen an dem Rückstellbereich 87 und dessen flachen ebenen Abschnitt 83 des Rast- und Löseelements 8, wie in 22 gezeigt, den Rastnocken 86 wieder aus seiner Verrastungsposition herausheben, somit Innenteil und Außenteil wieder entriegeln, so dass diese wiederum frei gegeneinander drehbar sind. Hierdurch ist aufgrund der Vorspannung von Innenteil und Außenteil über das Rückstellfederelement 9 ein Rückstellen in die Grundstellung, die in 18 gezeigt ist, möglich, wobei der Rückstellvorgang beispielhaft in 23 gezeigt ist. Hierbei überstreift das federnd gelagerte einseitig klappbare nockenförmige Betätigungselement 7 den Rastkonturabschnitt 84 des Rast- und Löseelements 8, um ebenfalls in seine Ausgangsposition, wie sie beispielsweise in 18 gezeigt ist, zurückzukehren.
Der Rückstellbereich 87 des Rast- und Löseelements 8 kann alternativ zu der gezeigten Ausgestaltung auch so ausgebildet werden, dass dieser in Löserichtung eine entsprechende Kraft von dem Betätigungselement 7, also initiiert von dem Stellantrieb 2 und der mit diesem drehfest verbundenen Antriebswelle 6 auf das Rast- und Löseelement 8 überträgt, in entgegengesetzter Richtung jedoch eine federnde Nachgiebigkeit vorgesehen ist, um ein in dieser entgegengesetzten Richtung gerichtetes Überfahren des Rast- und Löseelementes 8 durch das Betatigungselement 7 zu ermöglichen. In dieser Ausgestaltung ist es nicht erforderlich, das Betätigungselement klappbar auszubilden, was zu Kostenvorteilen führen kann.
Anstelle des Vorsehens einer durchgehenden Antriebswelle 6, wie in 1 bzw. 2 gezeigt, kann auch lediglich ein Antriebswellenstutzen 160 vorgesehen sein, wie in 24 gezeigt. Der Antriebswellenstutzen 160 weist, wie der vergrößerten Detailansicht in 24 entnommen werden kann, einen Verbindungsabschnitt 161 an seinem einen Ende und gegenüberliegend einen Verbindungsabschnitt 162 auf, der insbesondere ein Vierkant-Verbindungsabschnitt sein kann. Ebenfalls sind außenseitig Mitnehmerelemente 163 angeordnet, um an dem Schaltventilelement 5 anzugreifen und dieses entsprechend zu drehen bzw. verstellen zu können. Der Antriebswellenstutzen 160 ist an der dem Stellantrieb 2 gegenüberliegenden Seite des Ventilelements 3 angeordnet, steht dort insbesondere mit der Drehschiebereinrichtung des Ventilelements 3 in Kontakt, um von diesem betätigt werden zu können. Das Ventilelement 3 steht mit seiner Steuerseite 132 mit dem Stellantrieb 2 in koppelnder und drehmomentübertragender Verbindung, so dass von dem Stellantrieb 2 ein Drehmoment bzw. Drehwinkel auf das Ventilelement 3 und über den Antriebswellenstutzen 160 von diesem auf das Schaltventilelement 5 übertragen werden kann. Über den Antriebswellenstutzen 160 bzw. dessen Verbindungsabschnitt 162 ist ein Verstellen auch des zweiten Ventilelements 4 möglich. Hier steht der Antriebswellenstutzen 160 mit seinem Verbindungsabschnitt 162 in koppelnder und drehmomentübertragender Verbindung mit dem Ventilelement 4.
In 25 ist die Massenstromsteuerungseinheit 1 teilweise geschnitten bzw. gebrochen gezeigt, wobei als Details zum einen das Ventilelement 3, zum anderen der dieses umgebende Gehäuseteil 30 und ferner das Schaltventilelement 5 in Ausgestaltung als Steuerscheibe 353 gezeigt sind. Der jeweilige Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Ventilelements 3 mit dem benachbarten Schaltventilelement 5 bzw. von diesem mit dem benachbarten Ventilelement 4 kann einerseits dahingehend ausgebildet werden, dass beim Aufeinanderstapeln der Ventilelemente 3, 4 mit dem dazwischen angeordneten Schaltventilelement 5 der Verbindungsabschnitt als Lager beim Aufeinanderstapeln dient. Ein jeweiliger Verbindungsabschnitt zum Verbinden der Ventilelemente 3, 4 mit dem Schaltventilelement 5 kann jedoch auch im Gehäuseboden 230 des Gehäuseteils 30, wie in 25 angedeutet, vorgesehen sein mit entsprechender Gegenkontur beispielsweise im Schaltventilelement 5 oder in endseitigen Bereichen der Ventilelemente 3 bzw. 4, benachbart zu den inneren Kammern 34, 35, durch Vorsehen von dort angeordneten Aussparungen 231, 232 ausgebildet werden. Auch an der Steuerscheibe 353 können entsprechende Verbindungsabschnitte oder zumindest ein Verbindungsabschnitt 361 (siehe auch 27) zum Ineinandergreifen mit einem entsprechend gegengleich ausgebildeten Verbindungsabschnitt des jeweils benachbarten Ventilelements 3 bzw. 4 vorgesehen werden. In 29 ist eine Draufsicht auf den Gehäuseboden 230 gezeigt, der mit unterschiedlich geformten Stegen 233, 234 mit dazwischen angeordneten Aussparungen 235 versehen ist. Die Stege 233, 234 erstrecken sich sternförmig radial von einem zentralen zylindrischen Abschnitt 236 des Gehäusebodens 230 nach außen zu der Umfangswandung 237 des Gehäuseteils 30, wie auch in 25 gezeigt. In 28 ist eine Unteransicht einer Ausführungsvariante des Schaltventilelements 5 gezeigt, bei dem als Verbindungsabschnitt 361 zwei zentrale zylindrische Wandungen 250, 251 mit einer dazwischen angeordneten Ausnehmung 252 vorgesehen sind, in die beispielweise der zentrale zylindrische Abschnitt 236 des Gehäusebodens 230 oder ein Verbindungsabschnitt des Ventilelements 4 eingreifen kann. Das Schaltventilelement 5 weist ferner vier Stege 253 auf, die sich radial von der zylindrischen Wandung 250 nach außen erstrecken und zwischen sich jeweils Aussparungen 254 belassen.
In den 26 bis 27b ist im Detail das Schaltventilelement 5 in Ausgestaltung als Steuerscheibe 353 gezeigt. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach 7 und 8 ist ein Unterteil 356 für die Steuerscheibe 353 vorgesehen. Das Unterteil 356 ist in Draufsicht in 27a sowie die Steuerscheibe 353 in Draufsicht in 27b gezeigt. Der Zusammenbau von Steuerscheibe 353 und Unterteil 356 ist in perspektivischer Ansicht in 26 gezeigt. Anstelle des Vorsehens von zwei Durchgangsöffnungen 354, 355 in der Steuerscheibe 353 und zweier Durchgangsöffnungen 554, 555 im Unterteil 356 können auch lediglich eine Durchgangsöffnung in der Steuerscheibe 353 und eine Durchgangsöffnung oder mehr Durchgangsöffnungen im Unterteil 356 vorgesehen werden. Ebenfalls ist es möglich, mehr als nur eine Durchgangsöffnung in der Steuerscheibe 353 und lediglich eine Durchgangsöffnung oder ebenfalls mehrere Durchgangsöffnungen im Unterteil 356 von dieser vorzusehen. Bei zumindest teilweisem Überdecken der Durchgangsöffnungen 354, 355 der Steuerscheibe 353 mit den Durchgangsöffnungen 554, 555 im Unterteil 356 kann zumindest ein Fluidkanal 360 durch das Schaltventilelement 5 hindurch geöffnet werden, um ein Durchströmen von Medium zu ermöglichen.
In den 30 und 31 sind eine Ausgestaltung der Drehschiebereinrichtung 130 als Master-Ausbildung in der Unteransicht des Ventilelements 3 in 31 bzw. in der Draufsicht auf das Ventilelement 4 in der Slave-Ausbildung in 30 gezeigt. Die Ausbildung als Master ermöglicht es, Slave-Ausbildungen der Drehschiebereinrichtung 130 beim Drehen mitzunehmen.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Ausführungsbeispielen gezeigten Ausführungsvarianten von Massenstromsteuereinheiten zum Steuern von Massenströmen, die zumindest ein Schaltventilelement zwischen zumindest zwei Ventilelementen umfassen, sind noch zahlreiche weitere möglich, insbesondere auch beliebige Kombinationen der vorstehend genannten Merkmale, wobei zumindest ein Schaltventilelement zum Ermöglichen einer fluidischen Verbindung der durch die zumindest zwei Ventilelemente, die über das zumindest eine Schaltventilelement gekoppelt werden, strömenden Massenströme innerhalb der Massenstromsteuereinheit.
Bezugszeichenliste

1: Massenstromsteuerungseinheit
2: Stellantrieb
3: erstes Ventilelement
4: zweites Ventilelement
5: Schaltventilelement
6: Antriebswelle
7: Betätigungselement
8: Rast- und Löseelement
9: Rückstellfederelement
20: Gehäuseteil
21: Verbindungselement/Rasthaken
30: Gehäuseteil
31: Verbindungselement/Lasche
32: Verbindungselement/Rasthaken
33: Anschlussstutzen
34: innere Kammer
35: innere Kammer
36: Trennwand
38: Durchgangsöffnung
39: Stützbereich
40: Gehäuseteil
41: Verbindungselement/Lasche
42: Verbindungselement/Rasthaken
43: Anschlussstutzen
44: innere Kammer
45: innere Kammer
46: Trennwand
50: Gehäuseteil
51: Verbindungselement/Lasche
52: Verbindungselement/Rasthaken
53: Ventil- oder Schalteinrichtung
54: Kreissegmentabschnitt
55: Außenseite
56: Außenteil
57: Innenteil
58: radialer Fluidkanal
60: Verbindungsabschnitt
61: Vierkant-Verbindungsabschnitt
62: Mitnehmerelement
63: Mitnehmerelement
64: Mitnehmerelement
65: erster Antriebswellenteil
66: zweiter Antriebswellenteil
67: dritter Antriebswellenteil
68: Innenausnehmung
70: Durchgangsöffnung
71: Durchgangsöffnung
72: Lagerende
80: gerundete Aussparung
82: konkave Oberseite
83: flacher ebener Abschnitt
84: Rastkonturabschnitt
85: Anlaufabschnitt
86: Rastnocken
87: Rückstellbereich
90: Ende
91: Ende
130: Drehschiebereinrichtung
131: Verbindungsabschnitt
132: Steuerseite
133: Außenfläche
134: Außenfläche
135: Freilaufbereich
136: Verbindungsabschnitt
137: axialer Fluidkanal
141: Verbindungsabschnitt
150: gestufter Aufnahmeabschnitt
151: Innerer Hohlraum
156: innere Durchgangsöffnung
157: innere Durchgangsöffnung
158: Abschnitt
159: Abschnitt
160: Antriebswellenstutzen
161: Verbindungsabschnitt
162: Verbindungsabschnitt
163: Mitnehmerelement
230: Gehäuseboden
231: Aussparung
232: Aussparung
233: Steg
234: Steg
235: Aussparung
236: zentraler zylindrischer Abschnitt
237: Umfangswandung
250: zylindrische Wandung
251: zylindrische Wandung
252: Ausnehmung
253: Steg
254: Aussparung
256: Außenteil
257: Innenteil
258: Ringspalt
259: kreissegmentförmiges Element
352: kreissegmentförmiges Element
353: Steuerscheibe
354: Durchgangsöffnung
355: Durchgangsöffnung
356: Unterteil
357: Oberteil
358: Durchgangsöffnung
359: Durchgangsöffnung
360: Fluidkanal
361: Verbindungsabschnitt
456: Außenteil
457: Innenteil
458: seitliche Durchgangsöffnung
459: seitliche Durchgangsöffnung
460: zylindrischer Abschnitt
461: zylindrischer Abschnitt
462: Oberseite
463: Ausnehmung
464: Ausnehmung
465: Lagerstift
466: Lagerstift
467: randseitige Aussparung
468: randseitige Aussparung
471: obere Kante
472: Durchgangsöffnung
473: Durchgangsöffnung
554: Durchgangsöffnung
555: Durchgangsöffnung
L: Längsachse von 6
P1: Pfeil (Sperrichtung)
P2: Pfeil (klappbare Richtung)
P3: Pfeil
P4: Pfeil

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 102015201246 A1 [0002]
DE 102013109365 A1 [0003]
EP 3306151 A1 [0004]

Claims

Massenstromsteuerungseinheit (1) zum Steuern von Massenströmen, insbesondere in einem Kühlkreislauf, umfassend zumindest einen Gehäuseteil (20, 30, 40, 50), einen Stellantrieb (2), zumindest zwei innerhalb des zumindest einen Gehäuseteils (20, 30, 40, 50) drehbar anordbare oder angeordnete Ventilelemente (3, 4) und zumindest eine mit dem Stellantrieb (2) koppelbare oder gekoppelte Antriebswelle (6, 160) zum Übertragen von Verstellmoment und Drehwinkel auf die Ventilelemente (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zumindest zwei Ventilelementen (3, 4) zumindest ein Schaltventilelement (5) zum Ermöglichen einer fluidischen Verbindung des durch das zumindest eine erste Ventilelement (3) strömenden Massenstroms und des durch das zumindest eine zweite Ventilelement (4) strömenden Massenstroms innerhalb der Massenstromsteuereinheit (1) vorgesehen ist.
Massenstromsteuerungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventilelement (5) zumindest eine Ventil- oder Schalteinrichtung (53) umfasst, die in Abhängigkeit von ihrer Stellung zumindest einen Fluidkanal (58, 156, 157, 258, 360, 469, 470) innerhalb des Schaltventilelements (5) und dessen Durchströmung freigibt oder verschließt.
Massenstromsteuerungseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenstromsteuerungseinheit (1) modular aufgebaut ist, wobei zumindest drei Gehäuseteile (20, 30, 40, 50) vorgesehen sind, wobei ein jeweiliger Gehäuseteil (20, 30, 40, 50) zumindest ein Gehäuseverbindungselement (21, 31, 32, 41, 42, 51, 52) zum Verbinden mit zumindest einem weiteren Gehäuseteil (20, 30, 40, 50) aufweist.
Massenstromsteuerungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (6) modular ausgebildet ist, wobei die einzelnen Antriebswellenteile (65, 66, 67) stapelbar und miteinander drehfest koppelbar sind, oder dass zumindest ein Antriebswellenstutzen (160) vorgesehen und mit Ventilelement (3, 4) und/oder Steuerventilelement (5) koppelbar ist.
Massenstromsteuerungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Ventilelemente (3, 4) Drehschiebereinrichtungen (130) aufweisen zum Verstellen der Ventilelemente (3, 4) zum Ändern von Strömungswegen im Innern der Ventilelemente (3, 4).
Massenstromsteuerungseinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (6) oder der Antriebswellenstutzen (160) außenseitig an dieser angeordnete Mitnehmerelemente (62, 63, 64, 163) aufweist zum Übertragen des Verstellmoments und des Drehwinkels auf die Drehschiebereinrichtungen (130) der Ventilelemente (3, 4) und/oder des Steuerventilelements (5).
Massenstromsteuerungseinheit (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschiebereinrichtung (130) zumindest eine Kontur (133, 134, 259, 352) zum Angreifen des Mitnehmerelements (62, 63, 64, 163) und Übertragen des Verstellmoments des Stellantriebs (2) auf diese und zumindest einen Freilauf aufweisen.
Massenstromsteuerungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Drehschiebereinrichtung (130) zumindest ein Fluidkanal (137) vorgesehen ist, insbesondere zumindest ein Fluidkanal (137) innerhalb eines Verbindungabschnitts (136) zum Verbinden des Ventilelements (3) mit dem benachbarten Schaltventilelement (5) oder Ventilelement (4) vorgesehen ist.
Schaltventilelement (5) für eine Massenstromsteuerungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventilelement (5) zumindest einen Fluidkanal (58, 156, 157, 258, 360, 469, 470) und zumindest eine Ventil- oder Schalteinrichtung (53) umfasst, die in Abhängigkeit von ihrer Stellung den Fluidkanal (58, 156, 157, 258, 360, 469, 470) und dessen Durchströmung freigibt oder verschließt.
Schaltventilelement (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil- oder Schalteinrichtung (53) eine Drehschiebereinrichtung und/oder eine Steuerscheibe (353) und/oder einen Dichtsitz umfassen.
Schaltventilelement (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschiebereinrichtung einen Innenteil (257, 457) und einen Außenteil (256, 456) aufweist, die verdrehbar und gegeneinander dichtend vorgesehen sind, um in Abhängigkeit von der Stellung der Drehschiebereinrichtung zumindest einen Fluidkanal (58, 258, 469, 470) des Schaltventilelements (5) freizugeben oder zu verschließen.
Schaltventilelement (5) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Unterteil (356), insbesondere ein Oberteil (357) und ein Unterteil (356), und die Steuerscheibe (353) der Ventil- oder Schalteinrichtung (53) verdrehbar und in gegeneinander dichtender Positionierung vorgesehen sind, wobei die Steuerscheibe (353) in dem Unterteil (356) oder dem Oberteil (357) oder zwischen dem Oberteil (357) und dem Unterteil (356) angeordnet ist und je nach Stellung der Steuerscheibe (353) zumindest ein Fluidkanal (360) öffenbar oder verschließbar ist.
Schaltventilelement (5) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorsehen eines Dichtsitzes ein Schließelement (257) und ein Sitzelement (256) gegeneinander dichtend angeordnet sind und einen Ringspalt (258) umfassen, wobei in Abhängigkeit von deren Stellung der Ringspalt (258) für einen Fluiddurchtritt öffenbar oder schließbar ist.
Schaltventilelement (5) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil- oder Schalteinrichtung (53) des Schaltventilelements (5) zwei Schließelemente, insbesondere ein Innenteil (457) und ein Außenteil (456), die ineinander fügbar oder gefügt sind, und zumindest ein federnd in Richtung einer Rastposition vorgespanntes Rast- und Löseelement (8), zumindest ein federnd und klappbar gelagertes Betätigungselement (7), insbesondere Nockenelement, zum Betätigen des zumindest einen Rast- und Löseelements (8) sowie zumindest ein Rückstellfederelement (9) zum Angreifen an den Schließelementen und Vorspannen von diesen in eine Grundstellung umfasst.
Kühlmittelsystem mit einer Anzahl von Fluidleitungen, zumindest zwei Kühlkreisläufen und mit zumindest einer Massenstromsteuerungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitungen eines ersten Kühlkreislaufs an einen mit einem innenliegenden Ventilelement (34) und mit außenseitigen Anschlussstutzen (33) zum Anschließen der Fluidleitungen versehenen ersten Gehäuseteil (30) und die Fluidleitungen eines zweiten Kühlkreislaufs an einen mit einem innenliegenden Ventilelement (4) und mit außenseitigen Anschlussstutzen (43) zum Anschließen der Fluidleitungen versehenen zweiten Gehäuseteil (40) anschließbar oder angeschlossen sind und die Kühlkreisläufe durch ein Schaltventilelement (5) zwischen den zumindest zwei Ventilelementen (3, 4) der Massenstromsteuerungseinheit (1) fluidisch miteinander verbindbar oder verbunden sind.