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Die Erfindung betrifft ein Ventil für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Ferner wird auf Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, verwiesen, die mindestens ein solches Ventil oder eine Baugruppe mit mindestens einem solchen Ventil aufweisen. Ebenso wird auf einzelne Fahrzeugteile oder Baugruppen von Fahrzeugen verwiesen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, die mindestens ein solches Ventil aufweisen. Beispiele für solche Fahrzeugteile oder Baugruppen sind Elemente von Fluidkreisläufen mit Kopplung unterschiedlicher Fluidströmungswege, wie z.B. Schaltelemente zum bedarfsweisen Steuern oder Regeln von Schmierkreisläufen oder Kühlkreisläufen. Erfindungsgemäße Ventile sind daher insbesondere Steuerungsventile von Fluidkreisläufen in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen.
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Ein gattungsgemäßes Ventil der Anmelderin ist aus
DE 10 2019 133 340 A1 bekannt. Auf diese Druckschrift sowie sämtliche in der Druckschrift offenbarten technischen Merkmale und Vorteile gattungsgemäßer Ventile wird hiermit verwiesen. Insbesondere wird auf Ventile mit allen Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 verwiesen, welche unter anderem einen kegelförmigen Ventilkörper und eine in einem Ventilgehäuse ausgebildete, an den Ventilkörper angepasste Aufnahme aufweisen. Zur Abdichtung des Bereichs zwischen dem Ventilkörper und der Aufnahme ist ein Dichtmantel vorgesehen, der an einer Kegelmantelfläche des Ventilkörpers montiert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 weiter zu verbessern, insbesondere in Bezug auf die Herstellbarkeit und die Abdichtung zwischen Ventilkörper und Ventilgehäuse.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Ein erfindungsgemäßes Ventil für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Ventilgehäuse mit mindestens zwei Fluidkanälen, wobei ein Ventilkörper mit mindestens einem Fluiddurchlass in dem Ventilgehäuse angeordnet und zur Steuerung des Fluidflusses drehbar gelagert ist. Dabei ist der Ventilkörper kegelförmig ausgebildet und korrespondierend dazu ist in dem Ventilgehäuse eine kegelförmige Aufnahme für den Ventilkörper ausgebildet. Ferner ist an der Aufnahme und/oder an dem Ventilkörper mindestens eine duktile Dichtwulst derart ausgebildet, dass mit Hilfe der Dichtwulst in mindestens einer Stellung des Ventilkörpers eine Abdichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilgehäuse bewirkt wird. Die Abdichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilgehäuse soll insbesondere vermeiden, dass es zu Leckagen kommt und Fluid, welches den Ventilkörper durchströmt, im Bereich des Ventilkörpers austreten kann, indem es durch einen Spalt oder Spalte zwischen Ventilkörper und Ventilgehäuse in einen Bereich des Ventilgehäuses gelangt, aus welchem es anschließend austreten könnte. Das erfindungsgemäße Ventil hat den Vorteil, dass es nur wenige Elemente aufweist. Insbesondere kann auf separate Elemente, wie beispielsweise einen als separates Bauteil hergestellten Dichtmantel, welcher einen separaten Montagevorgang erfordert, verzichtet werden. Dadurch werden die Herstellung und Montage eines erfindungsgemäßen Ventils vereinfacht, und die Funktionalität eines erfindungsgemäßen Ventils gegenüber bekannten Ventilen ist verbessert. Auch wird das Risiko von Montagefehlern aufgrund der geringeren Teilezahl reduziert.
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Erfindungsgemäße Ventile können nicht nur zwei Fluidkanäle, sondern auch drei oder mehr Fluidkanäle aufweisen. Die Fluidkanäle können alle oder teilweise axial oder radial zur Drehachse des Ventilkörpers angeordnet sein. Abhängig von der Stellung des Ventilkörpers und der Geometrie des Ventilkörper, insbesondere der Geometrie eines Fluiddurchlasses im Ventilkörper, können dann einzelne Fluidkanäle geöffnet, verschlossen oder miteinander verbunden werden.
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Unabhängig von Vorstehendem können an der Außenseite des Ventilgehäuses als Verlängerung von einer oder mehreren Fluidkanälen Anschlussstutzen für Rohrleitungen und/oder Dichtelemente ausgebildet oder angeordnet sein. So kann die Montagezeit für ein erfindungsgemäßes Ventil in einem System eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, reduziert werden, indem das Ventil so gestaltet ist, dass die spätere Montage möglichst wenig Arbeitsschritte umfasst. Dies gilt bei vorhandenen Anschlussstutzen insbesondere für die Integration in Systeme, bei welchen Rohrleitungen mit komplementär an die Anschlussstutzen gestalteten Schläuchen oder Rohrleitungen mit diesen Anschlussstutzen verbunden werden sollen.
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Das Ventilgehäuse ist, insbesondere wenn es keine separaten Anschlussstutzen aufweist, vorzugsweise prismatisch oder zylindrisch ausgebildet. Ein derart ausgebildetes Ventilgehäuse ohne Anschlussstutzen kann einfach in kreisförmige Öffnungen oder im Querschnitt prismatisch ausgebildete Öffnungen eines Einpressgehäuses eingesetzt werden, um Teil eines Systems zu werden. Zu prismatisch ausgebildeten Öffnungen zählen insbesondere auch rechteckige und quadratische Öffnungen.
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Die Außengeometrie eines erfindungsgemäßen Ventilgehäuses kann insbesondere symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein. Eine asymmetrische Ausbildung eignet sich insbesondere dann, wenn aufgrund der asymmetrischen Ausbildung sichergestellt werden soll, dass keine Einbaufehler auftreten können, weil die asymmetrische Gehäuseform nur einen Einbau in exakt einer Relativlage einer entsprechenden Ausnehmung ermöglicht.
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In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils ist die mindestens eine Dichtwulst entweder einstückig an dem Ventilgehäuse oder einstückig an dem Ventilkörper ausgebildet. Dabei ist mindestens eines der drei Elemente Ventilgehäuse, Ventilkörper oder Dichtwulst aus Kunststoff hergestellt. Die Ausbildung eines Elements aus Kunststoff hat den Vorteil, dass dieses Element im Kunststoffspritzgießverfahren hergestellt werden kann. Dies ermöglicht es insbesondere, die mindestens eine Dichtwulst oder mehrere Dichtwulste an einen Grundkörper eines Ventilgehäuses oder eines Ventilkörpers anzuspritzen. Eine solche Herstellung ist nicht nur einfach und kostengünstig; sie kann, insbesondere wenn der Grundkörper ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist, insbesondere in der gleichen Herstellungsform erfolgen, in welcher der Grundkörper in einem ersten Verfahrensschritt bereits hergestellt worden ist. Dadurch kann die Herstellung besonders zeit- und kosteneffizient erfolgen, ohne dass der Grundkörper nach der Herstellung aus der Herstellungsform entnommen und umpositioniert werden muss.
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Die mindestens eine Dichtwulst oder die mehreren Dichtwulste sind vorzugsweise langgestreckt als schmale Elemente ausgebildet, insbesondere linienförmig. Unter langgestreckten Elementen sind solche mit einer Ausdehnung zu verstehen, die in Breiten- und Höhenrichtung deutlich kleiner ist als in Längenrichtung, insbesondere derart, dass die Länge mehr als das Zehnfache, vorzugsweise mehr als das Zwanzigfache oder mehr als das Dreißigfache oder Fünfzigfache der maximalen Ausdehnung in Breiten- und in Höhenrichtung der Dichtwulst entspricht. Unter einer linienförmigen Gestaltung werden insbesondere solche Gestaltungen verstanden, bei welchen das Verhältnis aus Breite und Höhe in Längsrichtung im Wesentlichen konstant ist oder Veränderungen zumindest innerhalb gewisser Toleranzgrenzen liegen, beispielsweise das Verhältnis aus Breite und Höhe nicht mehr als 30 Prozent abweicht, bevorzugt nicht mehr als 20 Prozent und besonders bevorzugt nicht mehr als 10 Prozent.
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Wenn zwei der Elemente aus Kunststoff hergestellt sind, insbesondere das Ventilgehäuse und die Dichtwulst oder der Ventilkörper und die Dichtwulst, ist es besonders bevorzugt, wenn die mindestens eine Dichtwulst im Ein-Komponenten-Spritzguss gemeinsam mit dem anderen Element hergestellt ist. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Dichtwulst im Zwei-Komponenten-Spritzguss mit dem anderen Element hergestellt ist. Dies ermöglicht es, beide Elemente dann in einem mehrstufigen Spritzgussprozess herzustellen. In diesem Fall ist die Herstellung besonders einfach, weil für Ventilkörper und angespritzte Dichtwulst oder Ventilgehäuse mit angespritzter Dichtwulst oder beides jeweils nur in einer Herstellungsform erforderlich ist.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils sind die mindestens eine Dichtwulst einerseits und der dazugehörige Reibpartner andererseits aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt. Mit dem dazugehörigen Reibpartner ist jeweils das Element gemeint, an welchem die Dichtwulst nicht angespritzt ist. Ist die Dichtwulst beispielsweise Teil des Ventilkörpers, ist der Reibpartner die Aufnahme des Ventilgehäuses. Ist die Dichtwulst an der Aufnahme des Ventilgehäuses angespritzt, ist der Reibpartner der Ventilkörper. Die Reibpartner sind vorzugsweise so gewählt, dass sich zwischen den beiden aneinanderreibenden Elementen eine möglichst geringe Reibung ergibt. Diesbezüglich wird insbesondere auf Gleitreibungskoeffizienten von weniger als 0,4 verwiesen, vorzugsweise maximal 0,3, besonders bevorzugt maximal als 0,2 und weiter bevorzugt maximal 0,15 noch weiter bevorzugt maximal 0,1.
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Um den Raum zwischen Ventilkörper und Aufnahme des Ventilgehäuses, in welchen Fluid einströmen kann, möglichst gering zu halten, sind eine Dichtwulst oder mehrere Dichtwulste vorzugsweise auf der Kegelmantelfläche des Ventilkörpers im Bereich des Übergangs zu mindestens einem Fluiddurchlass und/oder ein oder mehrere Dichtwulste auf dem Ventilgehäuse im Bereich des Übergangs zu mindestens einem Fluidkanal ausgebildet. Dabei ist es bevorzugt, die eine Dichtwulst oder die mehreren Dichtwulste entweder nur am Ventilkörper oder nur am Ventilgehäuse auszubilden, weil dann nur eine Herstellungsform um eine entsprechende Geometrie für ein oder mehrere Dichtwulste ergänzt werden muss.
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Weiter bevorzugt ist es, wenn je Fluiddurchlass eine Dichtwulst vorgesehen ist oder je Fluidkanal in dem Ventilgehäuse jeweils mindestens eine Dichtwulst im entsprechenden Übergangsbereich zwischen Aufnahme im Ventilgehäuse und Fluidkanal derart vorgesehen ist, dass eine umschließende Abdichtung des Fluiddurchlasses oder des jeweiligen Fluidkanals durch die mindestens eine Dichtwulst oder auch mehrere Dichtwulste gebildet ist.
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Wenn erhabene Abschnitte der Dichtwulste auf einem virtuellen Kegel liegen, können nicht nur Fertigungsungenauigkeiten mit Hilfe der Dichtwulst ausgeglichen werden, sondern es können auch Lagerstellen für den Ventilkörper entfallen, da der Ventilkörper mit Hilfe der auf dem virtuellen Kegel liegenden Dichtwulste gelagert ist.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils ist eine Dichtung umlaufend an einem großen Durchmesser des Ventilkörpers oder einem großen Durchmesser der Aufnahme des Ventilgehäuses zwischen Ventilkörper und Ventilgehäuse angeordnet, wobei die Dichtung entweder Teil des Ventilkörpers oder Teil des Ventilgehäuses ist und material- und fertigungstechnisch wie die mindestens eine Dichtwulst ausgebildet oder als separates Bauteil hergestellt und montiert ist. In diesem Fall kann der Ventilkörper oberseitig im Bereich des großen Durchmessers zusätzlich gegenüber dem sich oberseitig anschließenden Ventilgehäuse abgedichtet werden, so dass für aus dem Ventilgehäuse herausragende Elemente, insbesondere einen drehbaren Schaft, keine zusätzliche Abdichtung erforderlich ist.
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Wenn der Ventilkörper mittels eines Vorspannelements in axialer Richtung in die Aufnahme des Ventilgehäuses gedrückt wird, kann durch das Vorspannelement eine besonders hohe Zuverlässigkeit der Abdichtung zwischen Ventilkörper und Aufnahme bewirkt werden. Dies gilt insbesondere, wenn die Vorspannkraft des Vorspannelements auf die mindestens eine Dichtwulst und/oder die vorstehend genannte Dichtung, welche umlaufend am großen Durchmesser des Kegels angeordnet ist, abgestimmt ist. Als Vorspannelemente kommen in diesem Zusammenhang insbesondere eine Druckfeder, ein Wellrohr oder eine Hydraulikeinheit in Frage. Darüber hinaus können auch andere geeignete Vorspannelemente verwendet werden.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils stützt sich das Vorspannelement an einem Tellerelement ab, das sich quer zur Axialrichtung des Ventilkörpers und des Ventilgehäuses erstreckt. Ein solches Tellerelement ist insbesondere als Widerlager für ein wie vorstehend beschriebenes Vorspannelement geeignet. Diesbezüglich wird insbesondere auf ein Vorspannelement in Form einer Schraubenfeder verwiesen. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn ein als Widerlager für das Vorspannelement genutztes Tellerelement in gleicher Art und Weise drehbar gelagert und bewegbar ist wie ein gegenüberliegendes Widerlager des gleichen Vorspannelements, insbesondere die Deckfläche eines Ventilkörpers. So kann eine unvorteilhafte Torsion und/oder Reibung des Vorspannelements an dem Widerlager vermieden werden.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform sind an dem Ventilkörper sind sich in Axialrichtung erstreckende Klauenelemente. Ferner sind an einem mit dem Ventilkörper zusammenwirkenden Element, insbesondere an einem drehbar gelagerten Schaft oder einem funktional oder einstückig mit einem solchen Schaft verbundenen Element mindestens ein Klauenaufnahmeelement ausgebildet. Dabei bilden die Klauen und das mindestens eine Klauenaufnahmeelement eine Klauenkupplung, durch welche zwischen dem Ventilkörper und einem an diesen angrenzenden Schaft ein rotatorischer Antrieb des Ventilkörpers ermöglicht wird. Bei dem vorstehend genannten Schaft handelt es sich insbesondere um einen Schaft mit mindestens einem komplementär zu den Klauen ausgebildeten Kupplungselement. Vorzugsweise sind an dem Schaft als Klauenaufnahmeelemente ebenfalls Klauen ausgebildet, die mit den am Ventilkörper ausgebildeten Klauen zusammenwirken, beispielsweise indem diese alternierend auf einem geschlossenen Kreis angeordnet sind.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Schaft durch einstückige Ausbildung drehfest unmittelbar mit einem Tellerelement ausgebildet, wobei an dem Tellerelement ein Klauenaufnahmeelement ausgebildet ist, insbesondere eine durch mehrere Klauen gebildetes Klauenaufnahmeelement.
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Wenn das Tellerelement zusätzlich Klauen aufweist, kann es nicht nur als Widerlager für ein Vorspannelement und damit zur Herstellung einer Anpresskraft des Ventilkörpers in die Aufnahme genutzt werden, sondern zusätzlich -wie vorstehend erläutert - für einen rotatorischen Antrieb, welcher zum Verstellen des Ventils erforderlich ist.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils stützt sich das Tellerelement an einer Abdeckung ab, die mit dem Ventilgehäuse fest verbunden ist, wobei die Abstützkraft zwischen Tellerelement und Abdeckung von einem Axiallager aufgenommen wird. Dazu kann das Tellerelement mit einem Schaft funktional verbunden sein, der über einen Elektromotor mit Getriebe und elektronischer Steuerung oder auf eine andere geeignete Art und Weise angetrieben wird, um den Ventilkörper in bestimmte Stellungen zu verdrehen. Dabei ist vorzugsweise zwischen Schaft und Abdeckung ein Nutring angeordnet, insbesondere wenn keine weitere Abdichtung im Bereich des großen Umfangs des Ventilkörpers vorgesehen ist.
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Die Stellung des Ventilkörpers kann durch einen Drehwinkelsensor entweder im Ventil oder in dem vorstehend genannten Getriebe erfasst und an die elektronische Steuerung eines Elektromotors als Signal gemeldet werden.
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Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein Ventilgehäuse mit Anschlussstutzen einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils ohne eingesetzten Ventilkörper in einer isometrischen Ansicht von schräg oben mit Blick in eine Ausnehmung für einen nicht dargestellten Ventilkörper,
- 2 einen Ventilkörper mit Klauenelementen für ein Ventilgehäuse eines erfindungsgemäßen Ventils in einer isometrischen Ansicht von schräg oben,
- 3 eine Schnittdarstellung durch ein als Einpressgehäuse gestaltetes Ventilgehäuse mit einer Abdeckung und einem in das Ventilgehäuse eingesetzten Ventilkörper,
- 4 das in 3 gezeigte Ventil in einem in ein Aggregat eingesetzten Zustand in einer Schnittdarstellung,
- 5 nur das als Einpressgehäuse gestaltete Ventilgehäuse des Ventils aus 3 ohne Abdeckung und ohne Ventil sowie
- 6 nur das in 3 mit VI gekennzeichnete Detail eines Ventils analog zu 3 zur Darstellung einer Dichtwulst in einer vergrößerten Darstellung.
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1 zeigt nur ein Ventilgehäuse 12 eines erfindungsgemäßen Ventils 10, das insgesamt vier Anschlussstutzen 32 aufweist. Die Anschlussstutzen 32 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils rechtwinklig zueinander in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet und zweigen von einem zentralen Gehäuseelement 38 ab. In dem zentralen Gehäuseelement 38 ist eine kegelförmige Aufnahme 46 ausgebildet, welche zum Einsetzen eines komplementär zur Aufnahme 46 ausgebildeten Ventilkörpers 14 (vgl. 2) dient.
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In dem zentralen Gehäuseelement 38 sind ferner vier Fluidkanäle 44 ausgebildet, die zu den Anschlussstutzen 32 und durch diese führen. Die Fluidkanäle 44 dienen dazu, ein nicht dargestelltes Fluid in den zentralen Gehäusekörper hinein bzw. aus diesem herauszuleiten.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist das zentrale Gehäuseelement eine prismatische - hier: ungefähr quaderförmige - Grundform auf. In den jeweiligen Eckbereichen des zentralen Gehäuseelements 38 sind Durchgangsöffnungen 54 vorgesehen, mit welchen das zentrale Gehäuseelement mittels Schrauben oder anderen Befestigungselementen an einem anderen Element fixiert werden kann.
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Das zentrale Gehäuseelement 38 ist oberseitig mittels einer Abdeckung 48 verschlossen. Die Abdeckung 48 weist außenseitig ebenfalls vier Durchgangsöffnungen 56 auf, welche dazu genutzt werden können, die Abdeckung 48 mit dem Ventilgehäuse 12 zu verschrauben oder mittels eines anderen geeigneten Befestigungselements an diesem oder einem anderen Element zu befestigen. Weitere Details dazu werden nachfolgend in Verbindung mit 3 erläutert.
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2 zeigt einen Ventilkörper 14, welcher eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Grundform aufweist. Die kegelstumpfförmige Grundform ist durch einen Fluiddurchlass 24 unterbrochen. Dabei kann der Fluiddurchlass in dem Ventilkörper 14 herstellungstechnisch insbesondere durch eine mittels einer geeigneten Formgebung erzeugten Aussparung erzeugt werden, welche eine Orientierung senkrecht auf die Axialrichtung des kegelstumpfförmigen Ventilkörpers aufweist. Alternativ kann die Geometrie des Ventilkörper mit einer geeigneten Herstellungsform erzeugt werden, wenn der Ventilkörper im Urformverfahren hergestellt wird, insbesondere im Kunststoffspritzg ie ßverfah ren.
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Die Axialrichtung des Ventilkörpers 14 ist in 2, in 3 und 4 mit a gekennzeichnet.
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Der Ventilkörper 14 ist durch eine oberseitige Deckfläche 18 mit einer kreisrunden Geometrie, einer Bodenfläche 20 mit einer ebenfalls kreisrunden Geometrie und einer sich zwischen der Deckfläche 18 und der Bodenfläche 20 erstreckenden Kegelmantelfläche 22 gebildet. Dabei ist der große Durchmesser der Deckfläche 18 größer als der kleinere Durchmesser der Bodenfläche 20.
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Ausgehend von der Deckfläche 18 erstrecken sich in Axialrichtung vier - hier: kreisbogenförmige ausgebildete - Klauen 6. Die Klauen sind in gleichmäßigem Abstand über den Umfang verteilt angeordnet und erstrecken sich insgesamt in etwa über die Hälfte des Umfangs eines konzentrischen Kreises. Sie weisen insoweit alle den gleichen Abstand zur Symmetrieachse des kegelstumpfförmigen Grundkörpers das Ventilkörpers 14 auf.
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3 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein als Einpressgehäuse gestaltetes Ventilgehäuse 12. Wie zu erkennen ist, sind der Ventilkörper 14 und die Aufnahme 46 des Ventilgehäuses 12 insbesondere in einem unteren Führungsabschnitt 58 und in einem oberen Führungsabschnitt 60 insoweit komplementär zueinander ausgebildet, als beide eine kegelstumpfförmige Grundform aufweisen. Dabei ist der Ventilkörper 14 teilweise als Kegelstumpf und die Aufnahme 46 teilweise als komplementäre Hohlkegelstumpf ausgebildet, wobei die komplementär zueinander ausgebildeten Bereiche in Soll-Lage des Ventilkörpers 14 in einem oberen Bereich und in einem unteren Bereich parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.
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Oberseitig des Ventilkörpers 14 schließt sich ein Schaft 16 an, welcher eine oberseitige Abdeckung 48 des Ventilgehäuses 12 durchdringt und aus dieser Abdeckung 48 herausragt. Einstückig mit dem Schaft 16 ist ein Tellerelement 50 ausgebildet, welches sich vom unteren Abschnitt des Schafts 16 aus radial nach außen erstreckt. Das Tellerelement 50 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und umfasst unter anderem eine sich radial nach au-ßen erstreckende Widerlagerfläche 62 für ein Vorspannelement 34. In der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist als Vorspannelement 34 eine Druckfeder dargestellt. Die Druckfeder stützt sich oberseitig an der Widerlagerfläche 62 ab und übt unterseitig Druck auf die Deckfläche 18 des Ventilkörpers aus.
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In der sich oberseitig des Tellerelements 50 erstreckenden Abdeckung 48 ist eine Ausnehmung 64 vorgesehen, welche ungefähr an die radiale Ausdehnung des Tellerelements 50 angepasst ist.
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Zwischen der Abdeckung 48 und dem Schaft 16 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Axiallager 52 vorgesehen, um die Reibung bei Bewegung des Schafts 16 zu reduzieren. Dazu eignet sich insbesondere eine PTFE-Scheibe, auch als Teflon®-Scheibe bekannt. Optional kann in dem Bereich oberhalb des Axiallagers 52 auch ein als Dichtung vorgesehener Nutring 36 vorgesehen sein, um das Ausdringen von Fluid durch den Spalt zwischen dem drehbar gelagerten Schaft 16 und der fest mit dem Ventilgehäuse 12 verbundenen Abdeckung 48 zu vermeiden.
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Aus 3 ist ferner ersichtlich, dass außenseitig des Ventilgehäuses 12, das als Einpressgehäuse gestaltet ist, links und rechts jeweils ein Dichtelement 30 in Form eines O-Rings angeordnet ist, um eine Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse 12 und einem Aggregat 8, in welches das Ventilgehäuse 12 eingesetzt werden soll (bzw. eingesetzt worden ist, vergleiche 4), herzustellen. Das Einsetzen des Ventilgehäuses 12 kann insbesondere durch Einpressen erfolgen.
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Für die Anordnung der Dichtelemente 30 sind in dem Ventilgehäuse 12 bzw. der Abdeckung 48 entsprechende Nuten 66 ausgebildet.
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Analog zu den vorstehend erläuterten Dichtelementen 30 im Bereich der Fluidkanäle 44 ist auch zwischen der Abdeckung 48 und dem Ventilgehäuse 12 ein Dichtelement 31 angeordnet.
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Eine Öffnung zum Einsetzen eines als Einpresselement gestalteten Ventilgehäuses 12 eines erfindungsgemäßen Ventils 10 in ein Aggregat 8 ist vorzugsweise so gestaltet, dass mit den Dichtelementen 30 im Bereich der Fluidkanäle 44 eine zuverlässige Abdichtung zwischen den aus dem Ventilgehäuse 12 austretenden Fluidkanälen und den sich anschließenden Fluidabschnitten des Aggregats 8 erzielt wird.
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In 5 ist ersichtlich, dass auch in einem Ventilgehäuse 12 im Bereich der Aufnahme 46 eine Dichtung 28 eingesetzt sein kann, insbesondere um eine Abdichtung zwischen dem in 5 nicht gezeigten Ventilkörper und der Aufnahme 46 des Ventilgehäuses derart herzustellen, dass Fluid aus dem Bereich unterhalb der Dichtung 28 nicht in den Bereich nach oben oberhalb der Dichtung 28 gelangen kann. Eine solche Dichtung kann, wie in 5 gezeigt, als separates Element montiert werden oder alternativ als Dichtwulst einstückig an dem Ventilgehäuse 12 oder an einem Ventilkörper (in 5 nicht gezeigt) ausgebildet sein.
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In 6 ist ein Detail einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 10 gezeigt, bei welcher im Bereich des unteren Führungsabschnitts 58 am Ventilgehäuse 12 eine Dichtwulst 26 einstückig im Zwei-Komponenten-Spritzguss ausgebildet ist. Die Dichtwulst 26 erstreckt sich über den gesamten Umfang des unmittelbar angrenzenden in 6 gezeigten Fluidkanals 44 und gewährleistet damit eine Abdichtung zwischen Fluidkanal 44 und Ventilgehäuse 12 und Ventilkörper 14. So wird sichergestellt, dass Fluid, welches aus dem Fluidkanal 44 in Richtung des Fluiddurchlasses 24 (in 6 nicht gezeigt) strömt oder mit dem Ventilkörper vor einem Einströmen in den Fluiddurchlass 24 gehindert werden soll, nicht in den Bereich zwischen Ventilkörper 14 und Ventilgehäuse 12 strömen kann, um so beispielsweise nach oben aus dem Ventilkörper zwischen Ventilgehäuse 12 und Abdeckung 48 und/oder Schaft 16 austreten zu können.
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Analog zu der in 6 gezeigten und vorstehend beschriebenen Art und Weise kann jeder Fluidkanal 44 mit Hilfe einer Dichtwulst 26 abgedichtet sein. Ferner kann im Bereich des unteren Führungsabschnitts 58 und/oder im Bereich des oberen Führungsabschnitts 60 eine Dichtwulst symmetrisch um die Drehachse in Axialrichtung a des Schafts 16 bzw. Ventilkörper 14 angeordnet sein, um eine Abdichtung in Hochrichtung des Ventilkörpers zum Ventilgehäuse 12 hin zu ermöglichen.
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In Verbindung mit den 2-4 wird noch darauf hingewiesen, dass die in 2 gezeigten Klauen 6 zum Zusammenwirken mit Klauenaufnahmeelementen 15 in Form von Klauen (in den 3 und 4 ist jeweils nur einer Klaue 15 erkennbar) dienen, welche Teil des Schafts 16 oder - wie hier gezeigt - des aufgrund der einstückigen Ausbildung drehfest mit dem Schaft 16 verbundenen Tellerelements 50 sein kann. Das Klauenaufnahmeelement 15 ist dabei vorzugsweise zumindest teilweise komplementär derart zu den Klauen 6 ausgebildet, hier vollständig komplementär, indem die Klauen 6 und die Klauen 15 jeweils als Kreisringsegmente ausgebildet sind und durch wechselweise Anordnung einen vollständigen Kreisring bilden, so dass bei Drehung des Schafts 16 eine drehfeste Verbindung zwischen dem Schaft 16 und dem Ventilkörper 14 hergestellt ist.
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Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 6
- Klaue
- 8
- Aggregat
- 10
- Ventil
- 12
- Ventilgehäuse
- 14
- Ventilkörper
- 15
- Klauenaufnahmeelement /Klaue
- 16
- Schaft
- 18
- Deckfläche
- 20
- Bodenfläche
- 22
- Kegelmantelfläche
- 24
- Fluiddurchlass
- 26
- Dichtwulst
- 28
- Dichtung
- 30
- Dichtelement
- 31
- Dichtelement
- 32
- Anschlussstutzen
- 34
- Vorspannelement (Feder)
- 36
- Nutring
- 38
- zentrales Gehäuseelement
- 44
- Fluidkanal
- 46
- Aufnahme
- 48
- Abdeckung
- 50
- Tellerelement
- 52
- Axiallager
- 54
- Durchgangsöffnung
- 56
- Durchgangsöffnung
- 58
- unterer Führungsabschnitt
- 60
- oberer Führungsabschnitt
- 62
- Widerlager
- 64
- Ausnehmung
- 66
- Nut
- a
- Axialrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019133340 A1 [0002]
