DE102021102835A1 - Expansionsventil - Google Patents

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Daniel Nickel
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MinebeaMitsumi Inc
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Expansionsventil mit einer Druckkapsel (12a; 12b) zur teilweisen Aufnahme eines Linearstellantriebs (14a; 14b), mit einem Ventilblock (16a; 16b) und mit einem Adapter (18a; 18b) zur Verbindung der Druckkapsel (12; 12b) mit dem Ventilblock (16a; 16b), wobei der Adapter (18a; 18b) ein Außengewinde (72a; 72b) zu einem Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde (74a; 74b) des Ventilblocks (16a; 16b) und eine an einem Außenumfang des Adapters (18a; 18b) angeordnete Antriebsgeometrie (20a; 20b) zur Übertragung eines Drehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter (18a; 18b) aufweist.Es wird vorgeschlagen, die Antriebsgeometrie (20a; 20b; 20c) in einer senkrecht zu einer Axialrichtung (22a; 22b; 22c) des Adapters (18a; 18b; 18c) verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten konvexen Mitnehmern (24a; 24b) und/oder eine Mehrzahl von konkaven Mitnehmern (26c) zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug aufweist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Expansionsventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 10 2019 111 206 A1 ist bereits eine Druckkapsel für ein Expansionsventil bekannt. Die Druckkapsel ist zu einer Aufnahme eines Linearstellantriebs vorgesehen. Ein an der Druckkapsel angeordneter Adapter dient zur Verbindung der Druckkapsel mit einem Ventilblock eines Expansionsventils. Hierzu weist der Adapter ein Außengewinde zu einem Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde des Ventilblocks auf. An einem Außenumfang des Adapters ist eine Antriebsgeometrie zur Übertragung eines Drehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter angeordnet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein gattungsgemäßes Expansionsventil mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Verbindung einer Druckkapsel mit einem Ventilblock bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einem Expansionsventil mit einer Druckkapsel zur teilweisen Aufnahme eines Linearstellantriebs, mit einem Ventilblock und mit einem Adapter zur Verbindung der Druckkapsel mit dem Ventilblock, wobei der Adapter ein Außengewinde zu einem Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde des Ventilblocks und eine an einem Außenumfang des Adapters angeordnete Antriebsgeometrie zur Übertragung eines Drehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter aufweist.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Antriebsgeometrie in einer senkrecht zu einer Axialrichtung des Adapters verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten konvexen Mitnehmern und/oder eine Mehrzahl von konkaven Mitnehmern zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug aufweist.
  • Das Expansionsventil ist insbesondere zur Steuerung und /oder Regelung eines Fluidstroms in einem Fluidkanal vorgesehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Das Expansionsventil ist insbesondere als ein Nadelventil ausgebildet. Unter einem „Nadelventil“ soll insbesondere ein Ventil verstanden werden, welches einen insbesondere nadelförmigen Ventilkolben aufweist, welcher zur Vergrößerung und/oder Verkleinerung einer Durchlassöffnung eines Fluidkanals linear in einem Ventilsitz des Nadelventils bewegbar ist. Der Fluidkanal verläuft insbesondere durch einen Ventilblock des Expansionsventils. Der Linearstellantrieb ist innerhalb des Nadelventils insbesondere dazu vorgesehen, eine lineare Bewegung des Ventilkolbens des Nadelventils zu bewirken. Die Welle des Linearstellantriebs ist insbesondere mit dem Ventilkolben des Nadelventils gekoppelt. Unter einem „Fluidstrom“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Flüssigkeitsstrom, ein Gasstrom und/oder eine Kombination hiervon verstanden werden. Das Nadelventil kann insbesondere zu einer Beeinflussung eines Fluidstroms, insbesondere eines Kühlmittelstroms, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Insbesondere kann das Expansionsventil zur Steuerung und/oder Regelung eines Kältemittelstroms in einem Klimakreislauf einer Klimaanlage, insbesondere einer Kraftfahrzeugklimaanlage, vorgesehen sein.
  • Neben dem Linearstellantrieb weist das Expansionsventil eine fluiddichte Druckkapsel auf, innerhalb welcher die Welle des Linearstellantriebs und ein Rotor eines Elektromotors des Linearstellantriebs angeordnet sind. Der Rotor des Elektromotors ist insbesondere drehfest an der Welle angeordnet. Ein Stator des Elektromotors des Linearstellantriebs ist insbesondere auf einer Außenseite der Druckkapsel angeordnet und umschließt den Rotor des Elektromotors und die Druckkapsel in Umfangsrichtung vollständig. Der Rotor des Elektromotors, die Druckkapsel und der Stator des Elektromotors sind zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet. Eine Außenwand der Druckkapsel liegt in einem Arbeitsluftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator des Elektromotors. Eine Steuereinheit des Linearstellantriebs und/oder des Nadelventils ist außerhalb der Druckkapsel angeordnet. Insbesondere weist das Expansionsventil ein Gehäuse auf, in welchem der Linearstellantrieb, die Druckkapsel und die Steuereinheit angeordnet sind.
  • Die Welle des Linearstellantriebs ist an einem ersten Ende der Welle, welches insbesondere einem Ventilkolben des Nadelventils zugewandt ist, mittels eines Kugellagers drehbar gelagert. Ein Innenring des Kugellagers ist insbesondere auf das erste Ende der Welle aufgepresst bzw. ist das erste Ende der Welle in einen Innenring des Kugellagers eingepresst. Insbesondere kann der Außenring des Kugellagers in dem Expansionsventil in einem zugehörigen Lagersitz in Spielpassung aufgenommen sein. Zur Lagerung eines zweiten Endes der Welle, welches dem ersten Ende der Welle axial entgegengesetzt ist, umfasst der Linearstellantrieb eine Gleitlagereinheit. Die Gleitlagereinheit weist einen Lagerkörper auf, in welchem das zweite Ende der Welle gleitend gelagert ist. Der Lagerkörper ist zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoff und/oder einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Der Lagerkörper weist eine insbesondere zumindest im Wesentlichen zylindrische Lagerausnehmung zur Aufnahme des zweiten Endes der Welle auf. Alternativ kann die Lagerausnehmung drei Innenflächen aufweisen, welche in einem Winkel von zumindest im Wesentlichen 60° zueinander angeordnet sind und tangential an dem zweiten Ende der Welle anliegen. Eine Innengeometrie der Lagerausnehmung des Lagerkörpers entspricht zumindest im Wesentlichen einer Außengeometrie des zweiten Endes der Welle. Das zweite Ende der Welle ist in der Lagerausnehmung des Lagerkörpers insbesondere in Spielpassung geführt.
  • Zur Verbindung der Druckkapsel und des in der Druckkapsel angeordneten Teils des Linearantriebs mit dem Ventilblock weist das Expansionsventil einen Adapter auf. Der Adapter ist vorzugsweise einstückig mit der Druckkapsel ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder aus einem einzelnen Rohling. Das Kugellager zur Lagerung des ersten Endes der Welle des Linearantriebs ist insbesondere innerhalb des Adapters angeordnet.
  • Zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Druckkapsel und dem Ventilblock weist der Adapter ein Außengewinde zum Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde des Ventilblocks auf. Zur Übertragung eines Anzugsdrehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter, weist der Adapter an einem Außenumfang eine Antriebsgeometrie auf. Die Antriebsgeometrie weist in einer senkrecht zu einer Axialrichtung des Adapters verlaufenden Schnittebene betrachtet in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von konvexen Mitnehmern und/oder eine Mehrzahl von konkaven Mitnehmern zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug auf. Die Schnittebene verläuft insbesondere durch die Antriebsgeometrie. Ein Montagewerkzeug zum Einschrauben weist insbesondere eine Mehrzahl von mit den Mitnehmern der Antriebsgeometrie korrespondierende Mitnehmer auf, welche dazu vorgesehen sind zur Übertragung eines Drehmoments mit den Mitnehmern der Antriebsgeometrie zusammenwirken. Insbesondere weist ein Montagewerkzeug eine Mehrzahl von konvexen Mitnehmern, welche dazu vorgesehen sind, in konkave Mitnehmer der Antriebsgeometrie einzugreifen, und/oder eine Mehrzahl von konkaven Mitnehmern, welche zu einer Anlage an konvexe Mitnehmer der Antriebsgeometrie vorgesehen sind auf.
  • Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein gattungsgemäßes Expansionsventil mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Verbindung einer Druckkapsel mit einem Ventilblock bereitgestellt werden. Insbesondere kann durch die Ausgestaltung der Antriebsgeometrie eine Übertragung eines vorteilhaft großen Drehmoments bei einem Einschrauben des Adapters in einen Ventilblock erreicht werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebsgeometrie in der senkrecht zu der Axialrichtung des Adapters verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Polygonform mit zumindest drei Ecken aufweist, welche die Mitnehmer der Antriebsgeometrie ausbilden. Insbesondere kann die Antriebsgeometrie in der senkrecht zu der Axialrichtung des Adapters verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Polygonform mit mehr als drei Ecken, beispielsweise mit vier, sechs oder acht Ecken, aufweisen. Vorzugsweise weist die Polygonform zumindest drei abgerundeten Ecken auf, welche die Mitnehmer der Antriebsgeometrie ausbilden und welche jeweils über konvexe Flanken oder konkave Flanken verbunden sind. Insbesondere weist die Polygonform eine Grundform auf, die einem regelmäßigen Polygon entspricht. Die Polygonform ist insbesondere durch das Abrunden von Ecken und/oder die Ausbildung von konvexen oder konkaven Flanken an Seiten der Grundform von der zugrunde liegenden Grundform abgeleitet.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Polygonform eine Grundform aufweist, welche einem gleichseitigen Dreieck entspricht. Die Polygonform kann insbesondere zumindest im Wesentlichen einem in der DIN 32711 beschriebenen P3G-Profil entsprechen. Vorzugsweise entspricht die Polygonform zumindest im Wesentlichen einem H3-Profil. Ein entsprechendes Montagewerkzeug weist eine korrespondierende Polygonform auf, welche dazu vorgesehen ist, mit der Antriebsgeometrie des Adapters zusammenzuwirken. Eine derart ausgestaltete Antriebsgeometrie ermöglicht eine vorteilhaft große Flächenüberdeckung, sodass vorteilhaft große Drehmomente übertragen werden können. Zudem kann eine solche Antriebsgeometrie insbesondere im Fall eines H3-Profils vorteilhaft kostengünstig durch eine Drehbearbeitung hergestellt werden. Zudem kann erreicht werden, dass bei einem Einschrauben des Adapters in einen Ventilblock gegebenenfalls auftretende plastische Verformung entfernt von einer Außenmantelfläche des Adapters zum Liegen kommen und daher nicht funktionsbeeinträchtigend sind. Zudem kann vorteilhaft eine Beschädigung einer Schweißnaht zwischen dem Adapter und der Druckkapsel verhindert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebsgeometrie in der senkrecht zu der Axialrichtung des Adapters verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten kreissegmentförmigen Nuten aufweist, welche die Mitnehmer der Antriebsgeometrie ausbilden. Vorzugsweise weisen die Nuten einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Die Antriebsgeometrie kann vorzugsweise eine kreisförmige Grundform aufweisen, wobei die Nuten über einen Außenumfang der Grundform verteilt angeordnet sind. Ein entsprechendes Montagewerkzeug weist insbesondere eine Mehrzahl von konvexen Mitnehmern auf, welche zur Übertragung eines Drehmoments in die Nuten der Antriebsgeometrie eingreifen und mit diesen zusammenwirken. Die konvexen Mitnehmer des Montagewerkzeugs sind kleiner als die Nuten und insbesondere derart gewählt, dass maximale Flächenüberdeckung erreicht wird und somit die bei einem Einschrauben des Adapters in den Ventilblock anliegenden Druckkräfte auf einer möglichst großen Fläche verteilt werden. Ein Geometriezusammenspiel zwischen der Antriebsgeometrie und einem Montagewerkzeug ist insbesondere derart gewählt, dass die höchsten Spannungen bzw. Verformungen in einem zulässigen Bereich, d. h. entfernt von der Mantelfläche des Adapters, liegen. Zudem ist ein Geometriezusammenspiel zwischen der Antriebsgeometrie und einem Montagewerkzeug insbesondere derart gewählt, dass die höchsten Spannungen bzw. Verformungen in einem zulässigen Bereich, d. h. entfernt von der Schweißlippe, liegen. Hierdurch kann eine Verformung der Schweißlippe und/oder eine Beschädigung der Schweißnaht vorteilhaft verhindert werden.
  • Zudem geht die Erfindung aus von einem Adapter für ein Expansionsventil mit einem Außengewinde zu einem Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde eines Ventilblocks und mit einer an einem Außenumfang des Adapters angeordneten Antriebsgeometrie zur Übertragung eines Drehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter. Es wird vorgeschlagen, dass die Antriebsgeometrie in einer senkrecht zu einer Axialrichtung des Adapters verlaufenden Schnittebene betrachtet in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von konvexen Mitnehmern und/oder eine Mehrzahl von konkaven Mitnehmern zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug aufweist. Durch die Ausgestaltung der Antriebsgeometrie kann insbesondere eine Übertragung eines vorteilhaft großen Drehmoments bei einem Einschrauben des Adapters in einen Ventilblock erreicht werden.
  • Das erfindungsgemäße Expansionsventil soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Expansionsventil zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Schnittdarstellung eines Expansionsventils,
    • 2 eine perspektivische Ansicht eines Adapters des Expansionsventils,
    • 3 eine Schnittdarstellung des Adapters aus 2,
    • 4 eine Ansicht des Adapters aus 2 von unten,
    • 5 eine Schnittdarstellung eines alternativ ausgebildeten Adapters,
    • 6 eine perspektivische Ansicht eines alternativen Adapters und
    • 7 eine Schnittdarstellung des Adapters aus 5.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines exemplarischen Expansionsventils 10a, welches zu einer Manipulation eines Fluidstroms in einem Fluidkanal 38a ausgelegt ist. Das Expansionsventil 10a umfasst einen Ventilkolben 40a zum Öffnen oder Schließen des Fluidkanals 38a. Der Fluidkanal 38a verläuft in einem Ventilblock 16a des Expansionsventils 10a. Derartige Expansionsventile sind beispielsweise aus der DE 10 2017 110 343 A1 bekannt. Das Expansionsventil 10a weist einen Linearstellantrieb 14a zum Antrieb des Ventilkolbens 40a auf. Der Linearstellantrieb 14a umfasst einer Welle 42a sowie einen Elektromotor 44a zum rotatorischen Antrieb der Welle 42a. Der Ventilkolben 40a wird mittels der Welle 42a linear in Richtung des Fluidkanals 38a bewegt, um die Querschnittsfläche des Fluidkanals 38a zu verringern oder den Fluidkanal 38a vollständig zu verschließen. Der Ventilkolben 40a wird mittels der Welle 42a linear aus dem Fluidkanal 38a hinaus bewegt, um die Querschnittsfläche des Fluidkanals 38a zu vergrößern oder den verschlossenen Fluidkanal 38a zu öffnen. Der Elektromotor 44a umfasst einen Stator 46a und einen Rotor 48a. Der Elektromotor 44a ist als ein Innenläufermotor ausgebildet. Um die Welle 42a rotierend anzutreiben, wird eine Spannung an die Statorwicklungen 50a des Elektromotors 44a angelegt, wodurch der in dem Stator 46a angeordnete Rotor 48a in eine Drehbewegung versetzt wird. Der Rotor 48a dreht die Welle 42a, die mit dem Rotor 48a drehfest verbunden ist. Über ein Gewinde 24a wird die Drehbewegung der Welle 42a in eine Linearbewegung des Ventilkolbens 40a umgewandelt. Ferner umfasst das Expansionsventil 10a eine Leiterplatte 54a, auf welcher elektronische Schaltungen zur Steuerung des Elektromotors 44a angeordnet sind. Durch den Elektromotor 44a kann die Welle 42a des Linearstellantriebs 14a innerhalb einer Druckkapsel 12a des Expansionsventils 10a bewegt werden. Der Linearstellantrieb 14a umfasst ein Kugellager 56a zur drehbaren Lagerung eines ersten Endes 58a der Welle 42a auf, wobei das erste Ende 58a der Welle 42a dem Ventilkolben 40a des Expansionsventils 10a zugewandt ist. Zur Lagerung eines zweiten Endes 60a der Welle 42a, welches dem ersten Ende 58a der Welle 42a axial entgegengesetzt ist, weist der Linearstellantrieb 14a eine Gleitlagereinheit 62a auf. Die Gleitlagereinheit 62a umfasst einen Lagerkörper 64a mit einer Lagerausnehmung 68a zur Aufnahme des zweiten Endes 60a der Welle 42a. Das zweite Ende 60a der Welle 42a ist gleitend innerhalb der Lagerausnehmung 68a des Lagerkörpers gelagert. Die Gleitlagereinheit 62a ist in die Druckkapsel 12a des Expansionsventils 10a eingesetzt. Die Druckkapsel 12a weist einen kuppelförmigen Abschnitt 70a auf. Die Gleitlagereinheit 62a ist in dem kuppelförmigen Abschnitt 70a der Druckkapsel 12a aufgenommen.
  • Das Expansionsventil 10a weist einen Adapter 18a zur Verbindung der Druckkapsel 12a mit dem Ventilblock 16a auf. Der Adapter 18a ist einstückig mit der Druckkapsel 12a ausgebildet und vorzugsweise mit dieser verschweißt. Der Adapter 18a weist ein Außengewinde 72a zu einem Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde 74a des Ventilblocks 16a. 2 zeigt den Adapter 18a in einer perspektivischen Ansicht. Der Adapter 18a weist eine an einem Außenumfang angeordnete Antriebsgeometrie 20a auf, welche bei einem Einschrauben des Adapters 18a in den Ventilblock 16a zu einer Übertragung eines Drehmoments von einem hier nicht dargestellten Montagewerkzeug auf den Adapter 18a vorgesehen ist. 3 zeigt eine Schnittdarstellung des Adapters 18a, wobei die Schnittebene durch die Antriebsgeometrie 20a und senkrecht zu einer Axialrichtung 22a des Adapters 18a verläuft. In der senkrecht zur Axialrichtung 22a des Adapters 18a verlaufenden Schnittebene betrachtet weist die Antriebsgeometrie 20a in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von konvexen Mitnehmern 24a zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug auf. Die Antriebsgeometrie 20a weist in der senkrecht zu der Axialrichtung 22a des Adapters 18a verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Polygonform 28a mit drei Ecken 32a auf, welche die Mitnehmer 24a der Antriebsgeometrie 20a ausbilden. In der senkrecht zur Axialrichtung 22a des Adapters 18a verlaufenden Schnittebene betrachtet weist die Antriebsgeometrie 20a eine Polygonform 28a mit einer Grundform 36a auf, die einem regelmäßigen Polygon entspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Polygonform 28a eine Grundform 36a auf, welche einem gleichseitigen Dreieck 30a entspricht. Die Ecken 32a der Polygonform 28a sind abgerundet und jeweils über konvexe Flanken 80a verbunden. Die Polygonform 28a kann insbesondere einem in der DIN 32711 beschriebenen P3G-Profil oder einem H3-Profil entsprechen. Ein entsprechendes Montagewerkzeug weist eine zu der Polygonform 28a korrespondierende Polygonform auf, welche dazu vorgesehen ist, mit der Antriebsgeometrie 20a des Adapters 18a zusammenzuwirken.
  • 4 zeigt den Adapter 18a in einer Ansicht von unten sowie den Ventilkolben 40a. Zur Umwandlung einer rotatorischen der Welle 42a in eine lineare Bewegung des Ventilkolbens 40a ist eine Verdrehsicherung notwendig. Der Adapter 18a weist eine polygonartige Führungsgeometrie 76a auf. Der Ventilkolben 40a weist an einem axialen Ende ein mit der Führungsgeometrie 76a korrespondierendes Polygonprofil 78a auf. Eine wie dargestellt polygonartige Führungsgeometrie 76a ermöglicht in Kombination mit dem Polygonprofil 78a des Ventilkolbens 40 eine Verdrehsicherung bei der Umwandlung der Rotationsbewegung der Welle 42a in eine Linearbewegung des Ventilkolbens 40a. Die Führungsgeometrie 76a des Adapters 18a und das Polygonprofil 78a des Ventilkolbens 40a können vorzugsweise als P3G-Profil, H3-Profil oder dergleichen ausgeführt sein. Aufgrund der Selbstzentrierung erfüllt die Führungsgeometrie 76a auch die Funktion einer Führung. Engere Toleranzen können realisiert werden, wodurch das Umkehrspiel reduziert und so die Präzision in der Positionierbewegung verbessert wird. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, dass die Führungsgeometrie 76a des Adapters 18a und das Polygonprofil 78a des Ventilkolbens 40a als H4-Profil oder H8-Profil ausgebildet sind.
  • In den 5 bis 7 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 5 bis 7 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis c ersetzt.
  • 5 zeigt eine Schnittdarstellung eines alternativ ausgebildeten Adapters 18b, wobei die Schnittebene durch die Antriebsgeometrie 20b und senkrecht zu einer Axialrichtung 22b des Adapters 18b verläuft. In der senkrecht zur Axialrichtung 22b des Adapters 18b verlaufenden Schnittebene betrachtet weist die Antriebsgeometrie 20b in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von konvexen Mitnehmern 24b zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug auf. Die Antriebsgeometrie 20b weist in der senkrecht zu der Axialrichtung 22b des Adapters 18b verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Polygonform 28b mit acht Ecken 32b auf, welche die Mitnehmer 24b der Antriebsgeometrie 20b ausbilden. In der senkrecht zur Axialrichtung 22b des Adapters 18b verlaufenden Schnittebene betrachtet weist die Antriebsgeometrie 20b eine Polygonform 28b mit einer Grundform 36b auf, die einem regelmäßigen Polygon entspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Polygonform 28b eine Grundform 36b auf, welche einem regelmäßigen Achteck 82b entspricht. Die Ecken 32b der Polygonform 28b sind abgerundet und jeweils über konkave Flanken 84b verbunden. Die Polygonform 28b kann insbesondere einem H8-Profil entsprechen. Ein entsprechendes Montagewerkzeug weist eine zu der Polygonform 28b korrespondierende Polygonform auf, welche dazu vorgesehen ist, mit der Antriebsgeometrie 20b des Adapters 18b zusammenzuwirken.
  • 6 zeigt einen alternativ ausgebildeten Adapter 18c eines Expansionsventils 10c in einer perspektivischen Ansicht. Der Adapter 18c weist eine an einem Außenumfang angeordnete Antriebsgeometrie 20c, welche bei einem Einschrauben des Adapters 18c in einen Ventilblock 16c des Expansionsventils 10c zu einer Übertragung eines Drehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter 18c vorgesehen ist. 7 zeigt eine Schnittdarstellung des Adapters 18c, wobei die Schnittebene durch die Antriebsgeometrie 20c und senkrecht zu einer Axialrichtung 22c des Adapters 18c verläuft. In der senkrecht zur Axialrichtung 22c des Adapters 18c verlaufenden Schnittebene betrachtet weist die Antriebsgeometrie 20c in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von kreissegmentförmigen Nuten 34c auf, welche die Mitnehmer 26c der Antriebsgeometrie 20c ausbilden und zur Zusammenwirkung mit einem hier nicht dargestellten Montagewerkzeug auf. Vorzugsweise weisen die Nuten 34c einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Die Antriebsgeometrie 20c weist eine kreisförmige Grundform 36c auf und die Nuten 34c sind insbesondere gleichmäßig über einen Außenumfang der Grundform 36c verteilt angeordnet. Ein entsprechendes, hier nicht dargestelltes, Montagewerkzeug weist eine zu der eine Mehrzahl von mit den Nuten 34c korrespondierende konvexe Mitnehmer auf, welche dazu vorgesehen sind, in die Nuten 34c der Antriebsgeometrie 20c des Adapters 18c einzugreifen und mit diesen zusammenzuwirken.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Expansionsventil
    12
    Druckkapsel
    14
    Linearstellantrieb
    16
    Ventilblock
    18
    Adapter
    20
    Antriebsgeometrie
    22
    Axialrichtung
    24
    Mitnehmer konvex
    26
    Mitnehmer konkav
    28
    Polygonform
    30
    Dreieck
    32
    Ecke
    34
    Nut
    36
    Grundform
    38
    Fluidkanal
    40
    Ventilkolben
    42
    Welle
    44
    Elektromotor
    46
    Stator
    48
    Rotor
    50
    Statorwicklung
    52
    Gewinde
    54
    Leiterplatte
    56
    Kugellager
    58
    Ende
    60
    Ende
    62
    Gleitlagereinheit
    64
    Lagerkörper
    68
    Lagerausnehmung
    70
    Abschnitt
    72
    Außengewinde
    74
    Innengewinde
    76
    Führungsgeometrie
    78
    Polygonprofil
    80
    Flanke konvex
    82
    Achteck
    84
    Flanke konkav
  • 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 102019111206 A1 [0002]
    • DE 102017110343 A1 [0019]

Claims (11)

  1. Expansionsventil mit einer Druckkapsel (12a; 12b; 12c) zur teilweisen Aufnahme eines Linearstellantriebs (14a; 14b; 14c), mit einem Ventilblock (16a; 16b; 16c) und mit einem Adapter (18a; 18b; 18c) zur Verbindung der Druckkapsel (12a; 12b; 12c) mit dem Ventilblock (16a; 16b; 16c), wobei der Adapter (18a; 18b; 18c) ein Außengewinde (72a; 72b; 72c) zu einem Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde (74a; 74b; 74c) des Ventilblocks (16a; 16b; 16c) und eine an einem Außenumfang des Adapters (18a; 18b; 18c) angeordnete Antriebsgeometrie (20a; 20b; 20c) zur Übertragung eines Drehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter (18a; 18b; 18c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeometrie (20a; 20b; 20c) in einer senkrecht zu einer Axialrichtung (22a; 22b; 22c) des Adapters (18a; 18b; 18c) verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten konvexen Mitnehmern (24a; 24b) und/oder eine Mehrzahl von konkaven Mitnehmern (26c) zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug aufweist.
  2. Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeometrie (20a; 20b) in der senkrecht zu der Axialrichtung (22a; 22b) des Adapters (18a; 18b) verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Polygonform (28a; 28b) mit zumindest drei Ecken (32a; 32b) aufweist.
  3. Expansionsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygonform (28a; 28b) zumindest drei abgerundeten Ecken (32a; 32b) aufweist, welche jeweils über konvexe oder konkave Flanken (80a; 80b) verbunden sind.
  4. Expansionsventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygonform (28a) eine Grundform (36a) aufweist, welche einem gleichseitigen Dreieck (30a) entspricht.
  5. Expansionsventil nach Anspruch 4, dadurch gegenkennzeichnet, dass die Polygonform (28a) drei abgerundete Ecken (32a) aufweist, welche jeweils über konvexe Flanken (80a) verbunden sind.
  6. Expansionsventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygonform (28b) eine Grundform (36b) aufweist, welche einem regelmäßigen Achteck (82b) entspricht.
  7. Expansionsventil nach Anspruch 6, dadurch gegenkennzeichnet, dass die Polygonform (28b) acht abgerundete Ecken (32b) aufweist, welche jeweils über konkave Flanken (84b) verbunden sind.
  8. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeometrie (20c) in der senkrecht zu der Axialrichtung (22c) des Adapters (18c) verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten kreissegmentförmigen Nuten (34c) aufweist.
  9. Expansionsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (34c) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.
  10. Expansionsventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeometrie (20c) eine kreisförmige Grundform (36c) aufweist und die Nuten (34c) über einen Außenumfang der Grundform (36c) verteilt angeordnet sind.
  11. Adapter für ein Expansionsventil (10a; 10b; 10c) mit einem Außengewinde (72a; 72b; 72c) zu einem Einschrauben in ein korrespondierendes Innengewinde (74a; 74b; 74c) eines Ventilblocks (16a; 16b; 16c) und mit einer an einem Außenumfang des Adapters (18a; 18b; 18c) angeordneten Antriebsgeometrie (20a; 20b; 20c) zur Übertragung eines Drehmoments von einem Montagewerkzeug auf den Adapter (18a; 18b; 18c), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeometrie (20a; 20b; 20c) in einer senkrecht zu einer Axialrichtung (22a; 22b; 22c) des Adapters (18a; 18b; 18c) verlaufenden Schnittebene betrachtet eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten konvexen Mitnehmern (24a; 24b) und/oder eine Mehrzahl von konkaven Mitnehmern (26c) zur Zusammenwirkung mit einem Montagewerkzeug aufweist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1489622C2 (de) 1964-04-06 1974-01-31 Automatic Switch Co. (N.D.Ges.D. Staates Del.), Dover, Del. (V.St.A.) Elektromagnet mit Tauchanker, Ankerführungsrohr und U-förmigem Magnetjoch
DE102017110343A1 (de) 2017-05-12 2018-11-15 Minebea Mitsumi Inc. Linearstellantrieb, insbesondere Ventil
DE102019111206A1 (de) 2019-04-30 2020-11-05 Minebea Mitsumi Inc. Druckgehäuse, Verfahren zur Herstellung eines Druckgehäuses und Ventil mit einem Druckgehäuse

Patent Citations (3)

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Non-Patent Citations (1)

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Title
Norm DIN 32711 1979-03-00. Antriebselemente; Polygonprofile P3G

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