DE102022114129A1 - Dichtung und Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Dichtung - Google Patents

Dichtung und Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Dichtung Download PDF

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Abstract

Erfindungsgemäß ist eine Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Kugelventilvorrichtung, vor-gesehen. Diese umfasst eine Gehäuseeinrichtung mit zumindest einem Fluidanschluss, ein Verschlusskörper, wobei der Verschlusskörper eine Drehachse aufweist, um die der Verschlusskörper zum Freigeben und Verschließen des Fluidanschlusses in einer Drehrichtung drehbar ist, und wobei der Fluidanschluss eine Dichtung zum abdichtenden Anliegen zum Verschlusskörper aufweist. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtung eine Dichtlippe mit zumindest einem Längsabschnitt, in dem die Dichtlippe eine Längsdichtlippe ausbildet, und zumindest einem Querabschnitt, in dem die Dichtlippe eine Querdichtlippe ausbildet, auf-weist. Der Längsabschnitt erstreckt sich in etwa parallel zur Drehrichtung, im Folgenden als Längsrichtung bezeichnet, und wobei der Längsabschnitt der Dichtlippe einen Querschnitt mit einer ersten Geometrie aufweist. Der Querabschnitt erstreckt sich in etwa orthogonal zur Drehrichtung, im Folgenden als Querrichtung bezeichnet, und wobei der Querabschnitt der Dichtlippe einen Querschnitt mit einer zweiten Geometrie aufweist, die sich von der ersten Geometrie unterscheidet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung und eine Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Kugelventilvorrichtung, mit einer solchen Dichtung.
  • Unter einem Kugelventil versteht man ein Ventil, bei dem die Dichtwirkung von einer beweglichen Kugel erzeugt wird. Bei der typischen Anwendung als Rückschlagventil verhindert die Kugel den Rückfluss des Fluids durch das Ventil.
  • Kugelventile können als aktiv gesteuerte beziehungsweise geregelte Ventile eingesetzt werden. Dabei wird ein kugelförmiger Absperrkörper aktiv durch einen Aktuator betätigt bzw. gedreht. Der Absperrkörper führt bei einem Kugelventil eine rotierende Bewegung aus, um einen oder mehrere Strömungsquerschnitte zu öffnen oder zu schließen.
  • In der Regel ist die Kugel 1,4 bis 1,5 mal so groß wie die mittlere Ventilsitzweite. Der Ventilsitz wird als schräge Fläche und nicht als Kugelschale ausgeführt, so dass es nur zu einem linienförmigen Kontakt zwischen Kugel und Sitz kommt. Es ist diese Beschränkung auf eine Linie, die zum einen eine Adhäsion der Kugel am Ventilsitz verhindert und zum anderen die Unempfindlichkeit des Kugelventils gegenüber partikularen Einschlüssen in der durchströmenden Materie begründet: Die Einschlüsse werden von der sich an den Ventilsitz annähernden Kugel aus der Dichtline verdrängt. Durch die unvermeidliche Rotation der Kugel bei durch das Ventil fließendem Massestrom kommt immer ein anderer Teil der Kugel mit dem Sitz in Kontakt, in Kombination mit einer geeigneten Wahl von Kugel- und Ventilsitzmaterialien kann die Abnutzung auf die Kugel beschränkt werden. Die Kugeloberfläche wird somit gleichmäßig abgenutzt, ohne dass die Ventilfunktion durch diesen Verschleiß beeinträchtigt wird.
  • Im Betrieb dichten Kugelventile nie vollständig ab, sind jedoch beim Einsatz in partikelhaltigen Verunreinigungen der durchströmenden Stoffe niemals ganz undicht.
  • Die DE 10 2018 117 240 A1 beschreibt ein Kühlmittelventil für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit mehreren Kühlmittelanschlüssen und ein in dem Gehäuse zum Verbinden oder Trennen von Kühlmittelanschlüssen verstellbar angeordnetes Ventilelement, sowie mindestens eine im Bereich mindestens eines Kühlmittelanschlusses angeordnete Dichtungsanordnung, die einerseits dichtend an dem Gehäuse und andererseits dichtend an dem Ventilelement anliegt, wobei die Dichtungsanordnung ein Trägerelement aus einem ersten Material und ein Dichtelement aus einem zweiten Material aufweist, wobei das zweite Material weicher ist als das erste Material, wobei das Dichtelement eine an dem Ventilelement anliegende erste Dichtlippe und das Trägerelement einen Stützabschnitt aufweist, wobei die erste Dichtlippe mit einem freien Ende über den Stützabschnitt vorsteht, und wobei die erste Dichtlippe bei einem Kühlmittelfluss durch das Kühlmittelventil an den Stützabschnitt angedrückt wird.
  • Derartige Kühlmittelventile werden in Kühlkreisläufen von Fahrzeugen, wie PKW oder LKW eingesetzt. Sie dienen zum Beispiel zum Kühlen eines Verbrennungsmotors. Abhängig von der Stellung des Ventilelements wird zum Beispiel Kühlflüssigkeit, während einer Aufwärmphase des Verbrennungsmotors über eine Bypassleitung an einem Kühler vorbeigeleitet und nach Erreichen der Betriebstemperatur durch den Kühler geleitet. Es ist bei Kühlmittelventilen abhängig von der Anwendung auch möglich, dass Kühlmittel nur temporär durch das Kühlmittelventil fließen, beispielsweise wenn in der Kaltstartphase eines Verbrennungsmotors der Kühlmittelfluss vollständig unterbunden wird. Die Steuerung des Ventilelements kann selbsttätig erfolgen, beispielsweise über Dehnstoffelemente. Es sind aber auch elektrische Antriebe zum Verstellen des Ventilelements möglich, die von einer Steuereinrichtung angesteuert werden.
  • Zum Abdichten der Kühlmittelanschlüsse gegenüber dem Ventilelement sind beispielsweise ringförmige Dichtungsanordnungen vorgesehen, die einerseits dichtend an dem Gehäuse, insbesondere dem den Kühlmittelanschluss begrenzenden Gehäuseabschnitt, und andererseits dichtend an dem Ventilelement anliegen.
  • Ein Kühlmittelventil mit einer solchen Dichtungsanordnung ist zum Beispiel bekannt aus EP 2 052 177 B1 . Das dort beschriebene Thermostatventil besitzt ein kugelschalenförmiges Ventilelement, wobei die Dichtungsanordnung einen Gleitringaus gleitfähigem festen Kunststoff aufweist, der von einem elastomeren Dichtring gegen das Ventilelement vorgespannt ist. Der Gleitring kann zum Beispiel aus PTFE (Poly-tetrafluorethylen) bestehen und der elastomere Dichtring aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk). Mit dem bekannten Thermostatventil kann eine jederzeit zuverlässige Abdichtung erreicht werden. Allerdings sind mit der bekannten Dichtungsanordnung nicht unerhebliche Kosten verbunden.
  • Ein Problem bekannter Dichtungsanordnungen von Kühlmittelventilen liegt darin, dass ein Zielkonflikt besteht zwischen einem zuverlässiges Anlegen der Dichtungsanordnung an das Ventilelement und damit einer sicheren Abdichtung auch bei geringem Systemdruck einerseits, sowie einer großen Belastbarkeit und einem geringen Ausweichen bei hohem Druck bei geringen Reibmomenten und damit geringen Antriebsmomenten für das Ventilelement andererseits.
  • Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Kühlmittelventil der eingangs genannten Art, bereitzustellen, das bei kostengünstiger Herstellung den erläuterten Zielkonflikt möglichst gut auflöst.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es zudem, eine Dichtung und eine Ventilvorrichtung mit einer solchen Dichtung, insbesondere einer Kugelventilvorrichtung, vorzusehen, die eine Alternative zu bekannten Dichtungen und Ventilvorrichtungen bereitstellt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dichtung und eine Ventilvorrichtung mit einer verbesserten Dichtwirkung vorzusehen.
  • Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung und eine Ventilvorrichtung, die sicher und zuverlässig im Betrieb sind.
  • Eine oder mehrere dieser Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist eine Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Kugelventilvorrichtung, vorgesehen. Diese umfasst eine Gehäuseeinrichtung mit zumindest einem Fluidanschluss, ein Verschlusskörper, wobei der Verschlusskörper eine Drehachse aufweist, um die der Verschlusskörper zum Freigeben und Verschließen des Fluidanschlusses in einer Drehrichtung drehbar ist, und wobei der Fluidanschluss eine Dichtung zum abdichtenden Anliegen zum Verschlusskörper aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtung zumindest eine Dichtlippe mit zumindest einem Längsabschnitt, in dem die Dichtlippe eine Längsdichtlippe ausbildet, und zumindest einem Querabschnitt, in dem die Dichtlippe eine Querdichtlippe ausbildet, aufweist.
  • Der Längsabschnitt erstreckt sich in etwa parallel zur Drehrichtung, im Folgenden als Längsrichtung bezeichnet, und wobei der Längsabschnitt der Dichtlippe einen Querschnitt mit einer ersten Geometrie aufweist.
  • Der Querabschnitt bzw. Orthogonalabschnitt erstreckt sich in etwa orthogonal zur Drehrichtung, im Folgenden als Querrichtung bezeichnet, und wobei der Querabschnitt der Dichtlippe einen Querschnitt mit einer zweiten Geometrie aufweist, die sich von der ersten Geometrie unterscheidet.
  • Dadurch, dass die erfindungsgemäße Dichtung einen Längsabschnitt und einen Querabschnitt mit unterschiedlicher Geometrie aufweist, ist die Dichtung baulich derart ausgestaltet, dass bei einer Bewegung bzw. Drehrichtung des Verschlusskörpers um die Drehachse in Drehrichtung sicher und zuverlässig verhindert wird, dass die Längsdichtlippe und die Querdichtlippe umklappen und somit zu einer geringeren Dichtwirkung oder gar einer Undichtigkeit führen.
  • Durch das Vorsehen einer unterschiedlichen Geometrie der Längsdichtlippe und der Querdichtlippe wird eine verbesserte Dichtung, insbesondere für Kugelventilvorrichtungen, bereitgestellt.
  • Die Geometrie bzw. die bauliche Ausgestaltung der Dichtlippe hängt somit von der Geometrie des Verschlusskörpers und der Drehrichtung bzw. der baulichen Ausgestaltung des Verschlusskörpers ab. Dementsprechend ist die Geometrie der erfindungsgemäßen Dichtung ausgelegt, um den Verschleiß zu reduzieren. Dies wirkt sich zudem positiv auf die Lebensdauer der Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, insbesondere der Dichtung, aus, die dadurch erhöht wird.
  • Zudem ist die Geometrie der Dichtung entsprechend angepasst, sodass ein geringes Drehmoment zum Bewegen des Verschlusskörpers notwendig ist.
  • Eine solche Dichtung weist ein optimales Verhältnis zwischen Reibung, Dichtung und Haltbarkeit auf.
  • Zudem wird mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs eine Alternative zu aus dem Stand der Technik bekannten Ventilvorrichtungen bereitgestellt.
  • Die Dichtlippe kann jeweils zwei einander gegenüberliegende Längs- und Querabschnitte aufweisen, wobei im Bereich zwischen einem Längs- und einem Querabschnitt jeweils ein Übergangsabschnitt vorgesehen ist, in dem eine Geometrie der Dichtlippe von der ersten Geometrie auf die zweite Geometrie übergeht.
  • Demgemäß weist eine erfindungsgemäße Dichtung vorzugsweise zwei Längs- und zwei Querabschnitte sowie vier dazwischen angeordnete Übergangsabschnitte auf.
  • Die Längsdichtlippe erstreckt sich in etwa orthogonal zu einer Durchflussrichtung des Fluidanschlusses und in Richtung des Fluidanschlusses.
  • Das bedeutet, die Längsdichtlippe ist in etwa orthogonal zu einer Mittelebene eines Verschlusskörpers angeordnet.
  • Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Längsdichtlippe sicher und zuverlässig abdichtend auf einer Oberfläche des Verschlusskörpers aufliegt, und dabei jedoch nur einen geringen Reibungswiderstand erzeugt.
  • Insbesondere wird verhindert, dass bei einer Bewegung des Verschlusskörpers in Drehrichtung die Längsdichtlippen umgeklappt werden.
  • Die Querdichtlippe kann sich in etwa parallel zu einer Oberfläche des Verschlusskörpers und in Richtung des Fluidanschlusses erstrecken. Demgemäß ist die Querdichtlippe mehr in Richtung einer Durchgangsöffnung des Fluidanschlusses und insbesondere in etwa parallel zu einer Oberfläche des Verschlusskörpers angeordnet.
  • Auf diese Weise wird bei einer Bewegung des Verschlusskörpers in Drehrichtung verhindert, dass ein in Drehrichtung vorne liegender Bereich der Querdichtlippe umgeklappt wird.
  • Unter einer Durchflussrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Richtung verstanden, die sich parallel zu einem rohrförmigen Fluidanschluss der Ventilvorrichtung erstreckt.
  • Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs kann ein Kühlmittelventil sein, das für ein Fahrzeug, wie einen PKW oder LKW, vorgesehen ist. Das Kühlmittelventil kann in einem Kühlkreislauf eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor oder Elektromotor oder einem Hybridfahrzeug angeordnet sein. Es kann zum Beispiel zum Kühlen eines Verbrennungsmotors oder der Batterien eines Elektrofahrzeugs vorgesehen sein. Es kann sich bei dem Kühlmittelventil um ein Thermostatventil handeln. Zum Verstellen des Ventilelements kann ein elektrischer Antrieb vorgesehen sein, der von einer Steuereinrichtung des Fahrzeugs angesteuert wird. Es ist jedoch auch möglich, dass ein temperaturabhängiges Steuerelement vorgesehen ist, wie zum Beispiel ein Dehnstoffelement, das abhängig von der Temperatur seine Länge verändert und dadurch das Ventilelement bzw. den Verschlusskörper verstellt. Das Gehäuse bzw. die Gehäuseeinrichtung des Kühlmittelventils hat zwei oder mehr als zwei Kühlmittel- bzw. Fluidanschlüsse, die beispielsweise mit Kühlmittelleitungen eines Kühlkreislaufs eines Fahrzeugs verbunden sein können. Durch Verstellen des Ventilelements können beispielsweise zwei Kühlmittelanschlüsse miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Besitzt das Gehäuse beispielsweise drei Kühlmittelanschlüsse, kann durch Verstellen des Ventilelements beispielsweise über einen der Kühlmittelanschlüsse zugeführtes Kühlmittel entweder einem ersten oder einem zweiten der beiden anderen Kühlmittelanschlüsse zugeführt werden. Die beiden weiteren Kühlmittelanschlüsse können zum Beispiel einerseits mit einem Kühler und andererseits mit einer Bypassleitung zum Umgehen des Kühlers verbunden sein. Es ist auch möglich, dass im Betrieb des Kühlmittelventils zeitweise kein Kühlmittel durch den Kühlkreislauf und damit durch das Kühlmittelventil fließt, beispielsweise während einer Kaltstartphase eines Verbrennungsmotors. Als Kühlmittel kommt insbesondere eine Kühlflüssigkeit in Frage, wie zum Beispiel Kühlwasser. In an sich bekannter Weise ist mindestens eine Dichtung vorgesehen, die einerseits dichtend an dem Ventilelement und andererseits dichtend an dem Gehäuse, insbesondere einem einen Kühlmittelanschluss begrenzenden Gehäuseabschnitt, anliegt. Es kann insbesondere an jedem der Kühlmittelanschlüsse eine entsprechende Dichtungsanordnung vorgesehen sein, so dass die Anzahl der Dichtungsanordnungen der Anzahl der Kühlmittelanschlüsse des Gehäuses entsprechen kann.
  • Zudem kann eine Lagereinrichtung vorgesehen sein, über die der Verschlusskörper in der Drehrichtung um die Drehachse drehbar gelagert ist.
  • Der Verschlusskörper kann in etwa kugelförmig oder kugelsegmentförmig oder in etwa zylindrisch ausgebildet sein.
  • Die Dichtlippe kann zumindest abschnittsweise eine Versteifungsstruktur aufweisen.
  • Mit einer solchen Versteifungsstruktur wird zusätzlich ein Umklappen der Dichtlippe verhindert.
  • Die Dichtung kann einen in etwa rohrförmigen Montageabschnitt und einen in etwa kreisringförmigen Dichtabschnitt aufweisen, wobei der rohrförmige Montageabschnitt mit einem rohrförmigen Abschnitt des Fluidanschlusses verbunden ist und wobei eine radial umlaufende Dichteinrichtung zum abdichtenden Anliegen am Fluidanschluss vorgesehen sein kann.
  • Demgemäß kann der rohrförmige Montageabschnitt verwendet werden, um die Dichtung sicher und zuverlässig und auf einfache Weise mit dem Fluidanschluss zu verbinden.
  • Mittels einer radial umlaufenden Dichteinrichtung können der Fluidanschluss und/oder die Dichteinrichtung gegenüber entsprechenden Abschnitten der Gehäuseeinrichtung abgedichtet werden.
  • Weiterhin kann die Dichtung einen in etwa rohrförmigen Flanschabschnitt aufweisen, der aus einer ersten Kunststoffkomponente (Hartkomponente) bzw. aus einem härteren Material als die Dichtung (Weichkomponente) ausgebildet ist und der mit dem Montageabschnitt der Dichtung, vorzugsweise mittels eines 2-Komponenten-Spritzgießverfahrens, verbunden ist.
  • Ein derartiger rohrförmiger Flanschabschnitt kann als Montagehilfe und/oder zur Versteifung der Dichtung verwendet werden.
  • Eine entsprechende Dichtung mit rohrförmigem Flanschabschnitt lässt sich auf einfache Weise mittels eines Zwei-Komponentenspritzgießverfahrens herstellen.
  • In der Verschlusskörperoberfläche kann in Drehrichtung zumindest eine Freigabeausnehmung zum Freigeben des Fluidanschlusses ausgebildet sein, wobei sich die Dichtlippe in Richtung der Freigabeausnehmung des Verschlusskörpers erstreckt.
  • Eine vorstehend aufgezeigte Dichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen eigenständigen Erfindungsgedanken darstellen. Eine solche Dichtung kann auch für andere Arten von abzudichtenden Fluidanschlüssen und/oder Ventilen verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Diese zeigen in:
    • 1 eine schematische seitlich geschnittene Darstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung und eines Fluidanschlusses einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs,
    • 2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Dichtung,
    • 3 eine weitere schematische seitlich geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen Dichtung und des Fluidanschlusses der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung,
    • 4 eine weitere perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Dichtung,
    • 5 eine seitlich geschnittene schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Dichtung mit Verschlusskörper,
    • 6 eine seitlich geschnittene schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Dichtung mit Verschlusskörper,
    • 7 ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen einer Verschiebung bzw. Bewegung der Dichtlippe in Verbindung mit einer entsprechenden Winkelstellung zeigt,
    • 8 eine perspektivische Darstellung der Dichtung, und
    • 9 eine schematische seitlich geschnittene Darstellung einer Ventilvorrichtung, die mit einer erfindungsgemäßen Dichtung verwendet werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung 1 für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, wird im Folgenden anhand eines ersten Ausführungsbeispiels näher beschrieben (1 bis 9).
  • Die Ventilvorrichtung 1 für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs ist als Kugelventilvorrichtung ausgebildet und umfasst eine Gehäuseeinrichtung 2 mit zumindest einem Fluidanschluss 3.
  • Weiterhin ist ein kugelsegmentförmiger Verschlusskörper 4 vorgesehen, wobei der Verschlusskörper 4 eine Drehachse 5 aufweist, um die der Verschlusskörper 4 zum Freigeben und Verschließen des Fluidanschlusses 3 in einer Drehrichtung 6 drehbar ist.
  • Zudem ist eine Lagereinrichtung 7 vorgesehen, über die der Verschlusskörper 4 in Drehrichtung 6 um die Drehachse 5 drehbar gelagert ist.
  • Weiterhin kann der Verschlusskörper 4 eine Freigabeausnehmung 11 aufweisen.
  • Insbesondere ist eine erfindungsgemäße Dichtung 8 zum abdichtenden Anliegen am Verschlusskörper 4 vorgesehen.
  • Die Dichtung 8 umfasst einen kreisringförmigen Dichtabschnitt 9, in dem eine Dichtlippe 10 vorgesehen ist.
  • Die Dichtlippe 10 umfasst zwei einander diametral gegenüberliegend Längsabschnitte 12 und zwei einander gegenüberliegende Querabschnitte 13.
  • Im Bereich der Längsabschnitte 12 bildet die Dichtlippe 10 eine Längsdichtlippe 14 aus.
  • Im Bereich der beiden Querabschnitte 13 bildet die Dichtlippe 10 eine Querdichtlippe 15 aus.
  • Im Bereich zwischen den Längsdichtlippen 14 und den Querdichtlippen 15 sind jeweils Übergangsabschnitte 16 ausgebildet.
  • Der Längsabschnitt 12 erstreckt sich in etwa parallel zur Drehrichtung 6. Diese Richtung wird im Folgenden als Längsrichtung 17 bezeichnet.
  • Der Längsabschnitt 12 der Dichtlippe bzw. die Längsdichtlippe 14 weisen einen Querschnitt mit einer ersten Geometrie auf.
  • Der Querabschnitt 13 erstreckt sich in etwa orthogonal zur Drehrichtung 6, im Folgenden als Querrichtung 18 bezeichnet.
  • Der Querabschnitt 13 der Dichtlippe 10 bzw. die Querdichtlippe 15 weist einen Querschnitt einer zweiten Geometrie auf, die sich von der ersten Geometrie unterscheidet.
  • An den kreisringförmigen Dichtabschnitt 9 schließt sich ein rohrförmiger Montageabschnitt 19 an. Über diesen rohrförmigen Montageabschnitt 19 ist die Dichtung 8 mit einem rohrförmigen Abschnitt 20 bzw. einem Stutzen des Fluidanschlusses 3 verbunden.
  • An einer äußeren Mantelwandung des rohrförmigen Montageabschnitts 19 können eine und vorzugsweise zwei radial umlaufende Dichteinrichtungen 22 zum abdichtenden Anliegen am Fluidanschluss 3 vorgesehen sein.
  • Die Dichtlippe weist zumindest abschnittsweise eine Versteifungsstruktur 23 auf.
  • Die Dichtung 8 kann einen in etwa rohrförmigen Flanschabschnitt (nicht dargestellt) aufweisen, der aus einem härteren Material als die Dichtung ausgebildet ist. Dieser kann mit dem Montageabschnitt der Dichtung vorzugsweise mittels eines Zwei-Komponentenspritzgießverfahrens verbunden sein.
  • Beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung bzw. bei einer Drehung des Verschlusskörpers 4 um die Drehachse 5 in Drehrichtung 6 ist nun vorgesehen, dass die Dichtung im Querabschnitt in etwa parallel zu einer Oberfläche des Verschlusskörpers 4 angeordnet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Querdichtlippe bei einer Bewegung des Verschlusskörpers 4 nicht umklappt und mit relativer geringer Reibung an einer Oberfläche des Verschlusskörpers 4 gleitet. Auf diese Weise wird zudem sicher und zuverlässig ein Ein- oder Umklappen der Dichtlippe verhindert.
  • Im Längsabschnitt ist die Längsdichtlippe 14 in etwa orthogonal zu einer Durchflussrichtung 21 des Fluidanschlusses ausgerichtet. Auf diese Weise erzeugt die Längsdichtlippe 14 einen relativ geringen Reibungswiderstand und ein Umklappen wird ebenfalls verhindert.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Dichtung auch zwei Dichtlippen umfassen, wobei eine oder beide Dichtlippen erfindungsgemäß ausgestaltet sein können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ventilvorrichtung
    2
    Gehäuseeinrichtung
    3
    Fluidanschluss
    4
    Verschlusskörper
    5
    Drehachse
    6
    Drehrichtung
    7
    Lagereinrichtung
    8
    Dichtung
    9
    Dichtabschnitt
    10
    Dichtlippe
    11
    Freigabeausnehmung
    12
    Längsabschnitt
    13
    Querabschnitt
    14
    Längsdichtlippe
    15
    Querdichtlippe
    16
    Übergangsabschnitt
    17
    Längsrichtung
    18
    Querrichtung
    19
    Montageabschnitt
    20
    Rohrförmiger Abschnitt
    21
    Durchflussrichtung
    22
    Dichteinrichtung
    23
    Versteifungsstruktur
  • 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 102018117240 A1 [0006]
    • EP 2052177 B1 [0009]

Claims (10)

  1. Ventilvorrichtung (1) für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Kugelventilvorrichtung, umfassend, eine Gehäuseeinrichtung (2) mit zumindest einem Fluidanschluss (3), einen Verschlusskörper (4), wobei der Verschlusskörper (4) eine Drehachse (5) aufweist, um die der Verschlusskörper (4) zum Freigeben und Verschließen des Fluidanschlusses (3) in einer Drehrichtung (6) drehbar ist, und wobei der Fluidanschluss (3) eine Dichtung (8) zum abdichtenden Anliegen am Verschlusskörper (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) zumindest eine Dichtlippe (10) mit zumindest einem Längsabschnitt (12), in dem die Dichtlippe (10) eine Längsdichtlippe (14) ausbildet, und zumindest einem Querabschnitt (13), in dem die Dichtlippe (10) eine Querdichtlippe (15) ausbildet, aufweist, wobei der Längsabschnitt (12) sich in etwa parallel zur Drehrichtung (6) erstreckt, im Folgenden als Längsrichtung (17) bezeichnet, und wobei der Längsabschnitt (12) der Längsdichtlippe (14) einen Querschnitt mit einer ersten Geometrie aufweist, und, wobei der Querabschnitt (13) sich in etwa orthogonal zur Drehrichtung (6) erstreckt, im Folgenden als Querrichtung (18) bezeichnet, und wobei der Querabschnitt (13) der Querdichtlippe (15) einen Querschnitt mit einer zweiten Geometrie aufweist, die sich von der ersten Geometrie unterscheidet.
  2. Ventilvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (10) jeweils zwei einander gegenüberliegende Längs- und Querabschnitte (12, 13) aufweist, wobei im Bereich zwischen einem Längs- und einem Querabschnitt (12, 13) jeweils ein Übergangsabschnitt (16) vorgesehen ist, in dem eine Geometrie der Dichtlippe (10) von der ersten Geometrie auf die zweite Geometrie übergeht.
  3. Ventilvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längsdichtlippe (14) in etwa orthogonal zu einer Durchflussrichtung (21) des Fluidanschlusses (3) und in Richtung des Fluidanschlusses (3) erstreckt.
  4. Ventilvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querdichtlippe (15) in etwa parallel zu einer Oberfläche des Verschlusskörpers (4) und in Richtung des Fluidanschlusses (3) erstreckt.
  5. Ventilvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagereinrichtung (7) vorgesehen ist, über die der Verschlusskörper (4) in Drehrichtung (6) um die Drehachse (5) drehbar gelagert ist.
  6. Ventilvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (4) in etwa kugelförmig oder kugelsegmentförmig oder in etwa zylindrisch ausgebildet sein.
  7. Ventilvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (10) zumindest abschnittsweise eine Versteifungsstruktur (23) aufweist ist.
  8. Ventilvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) einen in etwa rohrförmigen Montageabschnitt (19) und einen in etwa kreisringförmigen Dichtabschnitt (9) aufweist, wobei der rohrförmige Montageabschnitt (19) mit einem rohrförmigen Abschnitt (20) des Fluidanschlusses (3) verbunden ist und wobei eine radial umlaufende Dichteinrichtung (22) zum abdichtenden Anliegen am Fluidanschluss (3) vorgesehen ist.
  9. Ventilvorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) einen in etwa rohrförmigen Flanschabschnitt aufweist, der aus einem härteren Material als die Dichtung (8) ausgebildet ist und der mit dem Montageabschnitt (19) der Dichtung (8), vorzugsweise mittels eines 2-Komponaneten Spritzgießverfahrens, verbunden ist.
  10. Ventilvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Verschlusskörperoberfläche in Drehrichtung (6) zumindest eine Freigabeausnehmung (11) zum Freigeben des Fluidanschlusses (3) ausgebildet ist, wobei sich die Dichtlippe (10) in Richtung der Freigabeausnehmung (11) des Verschlusskörpers (4) erstreckt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102018117240A1 (de) 2018-07-17 2020-01-23 Illinois Tool Works Inc. Kühlmittelventil für ein Fahrzeug

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