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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fluidsteuerventil und insbesondere auf ein Vier-Wege-Fluidsteuerventil, das zwischen zwei eigenständigen Betriebsmodi umschaltbar ist, wobei jeder der Betriebsmodi einer anderen Strömungskonfiguration durch das Vier-Wege-Fluidsteuerventil hindurch entspricht.
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Technischer Hintergrund
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In der Technik ist es bekannt, ein Fluidsteuerventil zum selektiven Umschalten der Strömungskonfiguration durch einen oder mehrere verbundene Fluidkreise oder -systeme zu nutzen. Beispielsweise veranschaulichen 1 und 2 die allgemeine Konfiguration eines Vier-Wege-Steuerventils 101 vom Kugel- oder Zylindertyp, das dazu konfiguriert ist, in einem von zwei unterschiedlichen Betriebsmodi zu arbeiten. Das Steuerventil 101 umfasst im Allgemeinen einen Hauptkörper 102, der vier eigenständige Fluidanschlüsse 105 und einen drehbaren Kern 106 definiert, der dazu konfiguriert ist, sich selektiv relativ zu dem Hauptkörper 102 zu drehen. Die vier Fluidanschlüsse 105 umfassen ein erstes Paar der Fluidanschlüsse 105 in direkter Fluidkommunikation mit einer ersten Fluidleitung 111 und ein gegenüberliegend angeordnetes zweites Paar der Fluidanschlüsse 105 in direkter Fluidkommunikation mit einer zweiten Fluidleitung 112, die unabhängig von der ersten Fluidleitung 111 bereitgestellt ist.
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Der drehbare Kern 106 umfasst einen ersten Strömungspfad 107 und einen zweiten Strömungspfad 108, die durch denselben gebildet hindurch sind, wobei jeder der Strömungspfade 107, 108 dazu konfiguriert ist, zwei der Fluidanschlüsse 105 in Abhängigkeit von einer Position des drehbaren Kerns 106 fluidisch miteinander zu koppeln. Der drehbare Kern 106 ist auf eine erste Stellung (1) einstellbar, wobei der erste Strömungspfad 107 lediglich mit der ersten Fluidleitung 111 in Fluidkommunikation steht, während der zweite Strömungspfad 108 lediglich mit der zweiten Fluidleitung 112 in Fluidkommunikation steht, somit bildet das Steuerventil 101 in der ersten Stellung zwei unabhängige Fluidkreise. Im Gegensatz dazu ergibt eine Einstellung des drehbaren Kerns 106 auf eine zweite Stellung (2), dass jeder der Strömungspfade 107, 108 mit jeder der Fluidleitungen 111, 112 in Fluidkommunikation steht, wodurch bewirkt wird, dass das Steuerventil 101 in der zweiten Stellung einen vergrößerten Kreis bildet.
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Die Art und Weise, in der sich der Kern 106 relativ zu dem stationären Hauptkörper 102 dreht, führt zu der Notwendigkeit einer fluidundurchlässigen Dichtung dazwischen, um einen Austritt des zugeordneten Fluids, das durch das Ventil 101 gesteuert, zu verhindern, und insbesondere dann, wenn der drehbare Kern 106 zwischen der offenbarten ersten und zweiten Stellung betätigt wird. Solch eine fluidundurchlässige Dichtung erfordert die Nutzung mehrerer Dichtungselemente zum Abdichten jeder der Öffnungen, die in dem Hauptkörper 102 oder dem Kern 106 gebildet sind, und derartige Dichtungselemente müssen mit einer zwischen dem Kern 106 und dem Hauptkörper 102 vorhanden sich radial erstreckenden Kraft in Kontakt genommen werden, um das Vorhandensein der fluidundurchlässigen Dichtung dazwischen sicherzustellen. Die Notwendigkeit dieser Radialkraft an mehreren Fluidöffnungen schränkt wiederum die geeigneten Dichtungsmaterialien ein, die zum Bereitstellen der Dichtung zwischen dem Hauptkörper 102 und dem Kern 106 verfügbar sind. Im Einzelnen muss das Dichtungsmaterial dahingehend ausgewählt werden, eine leichtgängige und schmierige Drehung des Kerns 106 relativ zu dem Hauptkörper 102 bereitzustellen. Solche Dichtungsanordnungen umfassen für gewöhnlich auch mehrere Komponenten, während dieselben kostenintensive Dichtungsmaterialien nutzen, was zur Folge hat, dass derartige Steuerventile relativ viel kosten. Das Vorhandensein der Radialkraft, die notwendig ist, um den Dichtungskontakt zwischen den unterschiedlichen Komponenten zu bilden, führt auch zu der Notwendigkeit eines erhöhten Drehmoments, das auf den Kern 106 anzuwenden ist, um die Position desselben einzustellen, was wiederum die Auswahl des dazugehörigen Aktors einschränkt, der dazu verwendet wird, die Drehposition des Kerns 106 einzustellen.
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Demgemäß wäre es wünschenswert, ein kostengünstiges Vier-Wege-Binärmodussteuerventil herzustellen, das weniger Komponenten nutzt, und gleichzeitig die Notwendigkeit für die Anwendung einer Radialdichtkraft zwischen Komponenten zu eliminieren, die dazu konfiguriert sind, sich relativ zueinander zu drehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Technische Problemstellung
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Gemäß und abgestimmt mit der vorliegenden Erfindung wurde auf überraschende Weise ein verbessertes Vier-Wege-Binärmodusumschaltventil entdeckt.
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Lösung der Problemstellung
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung weist ein Strömungssteuerventil einen Hauptkörper auf, der sich axial von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt. Der Hauptkörper definiert eine Wellenführung und vier Strömungskammern, die umfangsmäßig um die Wellenführung herum beabstandet sind. Eine drehbare Welle ist in der Wellenführung des Hauptkörpers aufgenommen. Eine erste Endkappe ist an das erste Ende des Hauptkörpers gekoppelt und eine zweite Endkappe ist an das zweite Ende des Hauptkörpers gekoppelt. Eine erste drehbare Scheibe ist an die drehbare Welle benachbart zu dem ersten Ende des Hauptkörpers gekoppelt und eine zweite drehbare Scheibe ist an die drehbare Welle benachbart zu dem zweiten Ende des Hauptkörpers gekoppelt. Die erste drehbare Scheibe umfasst eine erste Kommunikationsöffnung und eine zweite Kommunikationsöffnung, die darin gebildet sind, während die zweite drehbare Scheibe eine dritte Kommunikationsöffnung und eine vierte Kommunikationsöffnung aufweist, die darin gebildet sind. Die erste Kommunikationsöffnung, ein Innenraum der ersten Endkappe und die zweite Kommunikationsöffnung wirken zusammen, um eine Fluidkommunikation zwischen einem ersten Paar der Strömungskammern bereitzustellen, und die dritte Kommunikationsöffnung, ein Innenraum der zweiten Endkappe und die vierte Kommunikationsöffnung wirken zusammen, um eine Fluidkommunikation zwischen einem zweiten Paar der Strömungskammern bereitzustellen, das sich von dem ersten Paar unterscheidet. Eine Drehung der drehbaren Welle ändert, welche der Strömungskammern das erste Paar der Strömungskammern ausbilden und welche der Strömungskammern das zweite Paar der Strömungskammern ausbilden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Offenbarung weist ein Strömungssteuerventil einen Hauptkörper auf, der sich axial von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt. Der Hauptkörper definiert eine Wellenführung und vier Strömungskammern, die umfangsmäßig um die Wellenführung herum beabstandet sind, wobei die vier Strömungskammern eine erste Strömungskammer, eine zweite Strömungskammer, eine dritte Strömungskammer und eine vierte Strömungskammer umfassen, die in dieser Reihenfolge in Bezug auf eine Umfangsrichtung um die Wellenführung herum bereitgestellt sind. Eine drehbare Welle ist in der Wellenführung des Hauptkörpers aufgenommen. Eine erste Endkappe ist an das erste Ende des Hauptkörpers gekoppelt. Eine zweite Endkappe ist an das zweite Ende des Hauptkörpers gekoppelt. Eine erste drehbare Scheibe ist an die drehbare Welle benachbart zu dem ersten Ende des Hauptkörpers gekoppelt und eine zweite drehbare Scheibe ist an die drehbare Welle benachbart zu dem zweiten Ende des Hauptkörpers gekoppelt. Die erste drehbare Scheibe umfasst eine erste Kommunikationsöffnung und eine zweite Kommunikationsöffnung, die darin gebildet sind, und die zweite drehbare Scheibe umfasst eine dritte Kommunikationsöffnung und eine vierte Kommunikationsöffnung, die darin gebildet sind. Ein erster Betriebsmodus des Strömungssteuerventils umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung, ein Innenraum der ersten Endkappe und die zweite Kommunikationsöffnung zusammenwirken, um eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Strömungskammer und der vierten Strömungskammer bereitzustellen, und dass die dritte Kommunikationsöffnung, ein Innenraum der zweiten Endkappe und die vierte Kommunikationsöffnung zusammenwirken, um eine Fluidkommunikation zwischen der zweiten Strömungskammer und der dritten Strömungskammer bereitzustellen. Ein zweiter Betriebsmodus des Strömungssteuerventils umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung, der Innenraum der ersten Endkappe und die zweite Kommunikationsöffnung zusammenwirken, um eine Fluidkommunikation zwischen der dritten Strömungskammer und der vierten Strömungskammer bereitzustellen, und dass die dritte Kommunikationsöffnung, der Innenraum der zweiten Endkappe und die vierte Kommunikationsöffnung zusammenwirken, um eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Strömungskammer und der zweiten Strömungskammer bereitzustellen.
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Figurenliste
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Die obigen Vorteile der Erfindung werden Fachleuten aus der folgenden ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
- 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Vier-Wege-Binärmodussteuerventils gemäß dem Stand der Technik ist, wenn dasselbe in einem ersten Betriebsmodus arbeitet;
- 2 eine schematische Querschnittsansicht des Vier-Wege-Binärmodussteuerventils aus 1 ist, wenn dasselbe in einem zweiten Betriebsmodus arbeitet;
- 3 eine Perspektivansicht eines Vier-Wege-Binärmodussteuerventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
- 4 eine Querschnittsansicht des Vier-Wege-Binärmodussteuerventils bei Betrachtung durch die Schnittlinien 4-4 in 3 ist;
- 5 eine Querschnittsansicht des Vier-Wege-Binärsteuerventils bei Betrachtung durch die Schnittlinien 5-5 in 3 ist;
- 6 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Vier-Wege-Binärsteuerventils bei Betrieb in einem ersten Betriebsmodus ist, wobei eine drehbare Welle des Vier-Wege-Binärmodussteuerventils zur Deutlichkeit ausgelassen ist;
- 7 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Vier-Wege-Binärmodussteuerventils bei Betrieb in einem zweiten Betriebsmodus ist, wobei die drehbare Welle zur Deutlichkeit ausgelassen ist;
- 8 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Steuerventils gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, wobei das Steuerventil in einem ersten Betriebsmodus arbeitet;
- 9 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Steuerventils aus 8 ist, wobei das Steuerventil in einem zweiten Betriebsmodus arbeitet;
- 10 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Steuerventils gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, wobei das Steuerventil in einem ersten Betriebsmodus arbeitet; und
- 11 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Steuerventils aus 10 ist, wobei das Steuerventil in einem zweiten Betriebsmodus arbeitet.
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Bevorzugter Modus
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Die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen unterschiedliche exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Beschreibung und Zeichnungen dienen dazu, es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu nutzen, und es ist nicht beabsichtigt, dass diese den Schutzumfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken.
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Wie hierin verwendet geben Bezugnahmen auf eine direkte Fluidkommunikation zwischen zwei Fluidbeförderungsstrukturen an, dass das Fluid direkt von einer ersten Fluidbeförderungsstruktur in eine zweite Fluidbeförderungsstruktur verläuft, ohne durch jegliche dazwischenliegende Fluidbeförderungsstrukturen zu verlaufen. Beispielsweise kann eine direkte Fluidkommunikation bereitgestellt werden, wenn ein Fluid durch oder über eine Grenze, die zwischen den zwei Fluidbeförderungsstrukturen gebildet ist, verläuft, etwa wenn es durch eine Öffnung verläuft, die in einer der Fluidbeförderungsstrukturen gebildet ist. Im Gegensatz dazu geben Bezugnahmen auf eine indirekte Fluidkommunikation zwischen zwei Fluidbeförderungsstrukturen an, dass das Fluid durch zumindest eine dritte dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur verläuft, wenn es von der ersten Fluidbeförderungsstruktur zu der zweiten Fluidbeförderungsstruktur verläuft. Das Fluid kann beispielsweise durch ein Verbindungsrohr oder Verbindungskanal verlaufen, das bzw. der zwischen der ersten Fluidbeförderungsstruktur und der zweiten Fluidbeförderungsstruktur angeordnet ist, wobei dahingehend auf das Verbindungsrohr oder den Verbindungskanal Bezug genommen werden kann, dass dasselbe bzw. derselbe die indirekte Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Fluidbeförderungsstruktur bereitstellt. Zusätzlich geben Bezugnahmen auf eine dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur oder eine Grenze zwischen einer ersten Fluidbeförderungsstruktur und einer zweiten Fluidbeförderungsstruktur, die eine Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Fluidbeförderungsstruktur bereitstellen, an, dass das Fluid durch die zwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur oder die Grenze verlaufen kann, wenn es durch die erste und die zweite Fluidbeförderungsstruktur verläuft, im Gegensatz zu der Notwendigkeit eines alternativen Strömungspfades, der die dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur oder die Grenze zwischen der ersten und der zweiten Fluidbeförderungsstruktur nicht umfasst. Zusätzlich dazu geben Bezugnahmen auf eine dritte und dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur, die eine direkte Fluidkommunikation zwischen einer ersten Fluidbeförderungsstruktur und einer zweiten Fluidbeförderungsstruktur bereitstellt, an, dass die dritte und dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur die einzige Fluidbeförderungsstruktur ist, durch die das Fluid verläuft, wenn es sich von der ersten Fluidbeförderungsstruktur zu der zweiten Fluidbeförderungsstruktur bewegt, womit zusätzliche dazwischenliegende Fluidbeförderungsstrukturen nicht zwischen der dritten und dazwischenliegenden Fluidbeförderungsstruktur und der ersten Fluidbeförderungsstruktur und/oder der zweiten Fluidbeförderungsstruktur liegen. Bezugnahmen auf mehr als eine dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur, die zusammenwirken, um eine Fluidkommunikation zwischen einer ersten Fluidbeförderungsstruktur und einer zweiten Fluidbeförderungsstruktur bereitzustellen, geben an, dass die dazwischenliegenden Fluidbeförderungsstrukturen von dem Fluid an einem gegebenen Punkt durchlaufen werden können, wenn es sich von der ersten Fluidbeförderungsstruktur zu der zweiten Fluidbeförderungsstruktur bewegt. Zuletzt geben Bezugnahmen auf eine Grenze oder eine dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur, die eine selektive Fluidkommunikation zwischen einer ersten Fluidbeförderungsstruktur und einer zweiten Fluidbeförderungsstruktur bereitstellt, an, dass die Grenze oder dazwischenliegende Fluidbeförderungsstruktur dazu in der Lage ist, eine Fluidkommunikation dazwischen bereitzustellen, jedoch nur, wenn eine andere Bedingung erfüllt ist, etwa die Betätigung einer Komponente, die dazu verwendet wird, den Strömungspfad zwischen der ersten Fluidbeförderungsstruktur und der zweiten Fluidbeförderungsstruktur zu öffnen oder zu schließen.
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3 - 7 veranschaulichen ein Vier-Wege-Binärmodussteuerventil 1, das konfiguriert ist zum Umschalten zwischen zwei unterschiedlichen Betriebsmodi, welches im Folgenden zum Zwecke der Kürze als Ventil 1 bezeichnet wird. Das Ventil 1 kann jeglicher Art von Fluidsystem zugeordnet sein, welches ein Umschalten der Strömungskonfiguration durch dasselbe in der hierin beschriebenen Weise erfordert, etwa ein Klimaanlagensystem, ein Kühlsystem, ein Turboladesystem, oder dergleichen, je nach Bedarf. Das Ventil 1 kann dazu verwendet werden, jegliche Art von Fluid zu steuern, kann jedoch im Einzelnen besonders gut für Anwendungen zum Steuern von Flüssigkeiten wie etwa Wasser, Glykol oder Mischungen daraus geeignet sein, je nach Bedarf. Das Ventil 1 umfasst im Allgemeinen einen Hauptkörper 2, eine drehbare Welle 30, die einem Drehaktor 3 zugeordnet ist, eine erste feste Scheibe 40, eine zweite feste Scheibe 50, eine erste drehbare Scheibe 60, eine zweite drehbare Scheibe 70, eine erste Endkappe 80 und eine zweite Endkappe 90.
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Der Hauptkörper 2 umfasst eine Wellenführung 4, eine Mehrzahl von Unterteilungswänden 5a, 5b, 5c, 5d, eine Außenumfangswand 6 und eine Mehrzahl von Fluidanschlüssen 7a, 7b, 7c, 7d. Die Wellenführung 4 weist eine zylindrische Form auf und erstreckt sich axial von einem ersten Ende 8 zu einem zweiten Ende 9 desselben. Die Außenumfangswand 6 weist eine ähnliche zylindrische Form auf und erstreckt sich axial von einem ersten Ende 10 zu einem zweiten Ende 11 desselben, während sie die Führungswelle 4 umgibt und konzentrisch relativ zu dieser angeordnet ist. Wie aus 4 ersichtlich ist, umfasst die Außenumfangswand 6 eine größere axiale Länge als die Wellenführung 4, wobei sich jedes Ende 10, 11 der Außenumfangswand 6 axial über eines der entsprechenden Enden 8, 9 der Wellenführung 4 hinaus erstreckt. Ein erster erweiterter Abschnitt 12 der Außenumfangswand 6, der sich axial über das erste Ende 8 der Wellenführung 4 hinweg erstreckt, ist radial nach außen dahingehend erweitert, eine erste ringförmige Schulter 13 auf einer inneren Oberfläche der Außenumfangswand 6 zu bilden. Gleichermaßen ist ein zweiter erweiterter Abschnitt 14 der Außenumfangswand 6, der sich axial über das zweite Ende 9 der Wellenführung 4 hinweg erstreckt, radial nach außen erweitert, um eine zweite ringförmige Schulter 15 auf der inneren Oberfläche der Außenumfangswand 6 zu bilden. Der erste erweiterte Abschnitt 12 und der zweite erweiterte Abschnitt 14 umfassen jeweils einen vergrößerten Innendurchmesser im Vergleich zu einem mittleren Abschnitt der Außenumfangswand 6.
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Wie am besten in 5 gezeigt ist, umfasst die Mehrzahl von Unterteilungswänden 5a, 5b, 5c, 5d eine erste Unterteilungswand 5a, eine zweite Unterteilungswand 5b, eine dritte Unterteilungswand 5c und eine vierte Unterteilungswand 5d. Jede der Unterteilungswände 5a, 5b, 5c, 5d erstreckt sich von einer äußeren Oberfläche der Wellenführung 4 radial nach außen zu einer inneren Oberfläche der Außenumfangswand 6. Die Unterteilungswände 5a, 5b, 5c, 5d sind voneinander umfangsmäßig relativ zu der äußeren Oberfläche der Wellenführung 4 dahingehend beabstandet, den Hauptkörper 2 in vier eigenständige Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d zu unterteilen, die zwischen der inneren Oberfläche der Außenumfangswand 6 und der äußeren Oberfläche der Wellenführung 4 gebildet sind, wobei jede der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d dazu konfiguriert ist, eine Strömung eines Fluids, das einem Betrieb des Ventils 1 zugeordnet ist, dort hindurch zu befördern. Die vier Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d umfassen eine erste Strömungskammer 20a, die zwischen der ersten Unterteilungswand 5a und der zweiten Unterteilungswand 5b angeordnet ist, eine zweite Strömungskammer 20b, die zwischen der zweiten Unterteilungswand 5b und der dritten Unterteilungswand 5c gebildet ist, eine dritte Strömungskammer 20c, die zwischen der dritten Unterteilungswand 5c und der vierten Unterteilungswand 5d gebildet ist, und eine vierte Strömungskammer 20d, die zwischen der vierten Unterteilungswand 5d und der ersten Unterteilungswand 5a gebildet ist. Bei dem bereitgestellten Ausführungsbeispiel ist jede der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d in einem Quadrant des Innenraums des Hauptkörpers 2 angeordnet, wobei jede der Unterteilungswände 5a, 5b, 5c, 5d winklig von einer benachbarten der Unterteilungswände 5a, 5b, 5c, 5d um einen Winkel von 90° versetzt ist. Die Konfiguration der Mehrzahl von Unterteilungswänden 5a, 5b, 5c, 5d relativ zu der Wellenführung 4 und der Außenumfangswand 6 hat zur Folge, dass jede der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d eine Querschnittsform aufweist, die einem ringförmigen Sektor ähnelt, was auch als Sektor eines Ringraums bezeichnet wird.
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Der Hauptkörper 2 umfasst ferner die Mehrzahl der Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d, die darin gebildet sind, wobei jeder der Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d nur einer einzelnen der Fluidströmungskammern 20a, 20b, 20c, 20d zugeordnet ist. Im Einzelnen umfasst die Mehrzahl von Fluidanschlüssen 7a, 7b, 7c, 7d einen ersten Fluidanschluss 7a, der der ersten Fluidströmungskammer 20a zugeordnet ist, einen zweiten Fluidanschluss 7b, der der zweiten Strömungskammer 20b zugeordnet ist, einen dritten Fluidanschluss 7c, der der dritten Strömungskammer 20c zugeordnet ist, und einen vierten Fluidanschluss 7d, der der vierten Strömungskammer 20d zugeordnet ist. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Fluidanschluss“ im Allgemeinen auf jegliche Art von Öffnung, die in der Außenumfangswand 6 gebildet ist, zum Bereitstellen einer Fluidkommunikation zwischen einer der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d und einer Fluidbeförderungsstruktur, die außerhalb des Ventils 1 angeordnet ist, wobei jede der Öffnungen einen Einlass in eine oder einen Auslass aus einer der Fluidströmungskammern 20a, 20b, 20c, 20d bilden kann, in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung des zugeordneten Fluids. Jeder der Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d stellt demgemäß eine direkte Fluidkommunikation zwischen einer der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d und einem Abschnitt einer extern bereitgestellten Fluidströmungsstruktur bereit, wie etwa einem Rohr, einer Leitung oder dergleichen, je nach Bedarf.
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Bei dem bereitgestellten Ausführungsbeispiel ist jeder der Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d als zylindrischer Kanal bereitgestellt, der die Außenumfangswand 6 zwischen zwei benachbarten der Unterteilungswände 5a, 5b, 5c, 5d schneidet, so dass jeder der Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d lediglich einer der Fluidströmungskammern 20a, 20b, 20c, 20d zugeordnet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann jeder der zylindrischen Kanäle genutzt werden, um eine Kopplung mit einer zugeordneten Fluidleitung zu bilden, die verwendet wird zum Kommunizieren des zugeordneten Fluids zu oder von dem Ventil 1. Jedoch ist es Fachleuten ersichtlich, dass jegliche Struktur, die geeignet ist zum Bilden des Einlasses oder Auslasses relativ zu einer der Fluidströmungskammern 20a, 20b, 20c, 20d, genutzt werden kann, ohne notwendigerweise vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann jeder der Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d als zylindrische Öffnung gebildet sein, die durch die Außenumfangswand 6 verläuft, welche wiederum einen zylindrischen Endabschnitt einer zugeordneten Fluidleitung aufnimmt, je nach Bedarf. Zusätzlich ist es Fachleuten außerdem ersichtlich, dass ein oder mehrere der veranschaulichten Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d alternativ durch eine Struktur gebildet werden können, die einer benachbarten Komponente des zugeordneten Fluidbeförderungssystems zugeordnet ist, etwa ein Wärmetauscher (nicht gezeigt) oder dergleichen. Mit anderen Worten kann der Hauptkörper 2 des Ventils 1 als Abschnitt einer größeren Anordnung einschließlich zusätzlicher Komponenten des Fluidbeförderungssystems gebildet sein, solange die hierin beschriebenen Beziehungen in Bezug auf die möglichen Strömungskonfigurationen durch das Ventil 1 hindurch beibehalten werden.
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Die erste Endkappe 80 ist an den Hauptkörper 2 am ersten Ende 10 desselben gekoppelt, während die zweite Endkappe 90 an den Hauptkörper 2 an dem zweiten Ende 11 desselben gekoppelt ist. Genauer gesagt ist ein Umfang der ersten Endkappe 80 in dem ersten erweiterten Abschnitt 12 aufgenommen und fest daran gekoppelt, während ein Umfang der zweiten Endkappe 90 in dem zweiten erweiterten Abschnitt 14 aufgenommen und fest daran gekoppelt ist. Die erste Endkappe 80 umfasst eine erste Umkehroberfläche 81 zum Umleiten des Fluids, das durch die erste Endkappe 80 verläuft, während die zweite Endkappe 90 eine zweite Umkehroberfläche 91 zum Umleiten des Fluids umfasst, das durch die zweite Endkappe 90 verläuft. Die erste Umkehroberfläche 81 und die zweite Umkehroberfläche 91 sind jeweils als konkave halbkugelförmige Oberflächen gebildet, die auf den Hauptkörper 2 an jeweiligen Enden 10, 11 desselben zeigen. Die halbkugelförmige Form jeder der Umkehroberflächen 81, 91 stellt sicher, dass das Fluid, das durch die jeweilige Endkappe 80, 90 verläuft, einen minimalen Druckabfall erfährt, wenn bewirkt wird, dass dasselbe Richtungen wechselt. Jede der Umkehroberflächen 81, 91 ist dazu konfiguriert, ein Fluid, das in eine der Endkappen 80, 90 eintritt, vom Fließen in einer ersten Richtung parallel zu der Axialrichtung des Hauptkörpers 2, wenn es in die eine der Endkappen 80, 90 eintritt, zum Fließen in einer zweiten Richtung, die parallel zu der Axialrichtung des Hauptkörpers 2 und gleichzeitig entgegengesetzt zu der ersten Richtung angeordnet ist, umzuleiten. Das Fluid wird dementsprechend dahingehend geleitet, in einem im Wesentlichen bogenförmigen Pfad durch jede der Endkappen 80, 90 zu strömen, wenn es während des Betriebs des Ventils 1 von einer Strömungskammer 20a, 20b, 20d, 20d zu einer anderen verläuft.
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Wie in 4 gezeigt ist, kann die erste Endkappe 80 eine mittlere Öffnung 83 umfassen, die dazu konfiguriert ist, die drehbare Welle 30 darin aufzunehmen. Die mittlere Öffnung 83 der ersten Endkappe 80 kann einen Innendurchmesser umfassen, der im Wesentlichen gleich groß wie oder knapp größer ist als der Außendurchmesser der drehbaren Welle 30, um eine Drehung der drehbaren Welle 30 relativ zu der ersten Endkappe 80 zu ermöglichen. Ein geeignetes Dichtungselement (nicht gezeigt) kann zwischen einer äußeren Oberfläche der drehbaren Welle 30 und einer inneren Oberfläche der ersten Endkappe 80, die die mittlere Öffnung 83 definiert, zum Verhindern eines Austritts von Fluid in die oder aus der ersten Endkappe 80 bereitgestellt sein.
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Die zuvor erwähnten festen Scheiben 40, 50 und drehbaren Scheiben 60, 70 sind am besten strukturell in 6 und 7 gezeigt, welche das Ventil 1 in einem auseinandergezogenen Format und mit nicht vorhandener drehbarer Welle 30 veranschaulichen, um die möglichen Strömungskonfigurationen durch das Ventil 1 einfacher zu veranschaulichen. Die erste feste Scheibe 40 und die erste drehbare Scheibe 60 umfassen jeweils eine Umfangsform, die einer Form entspricht, die durch die innere Oberfläche der Außenumfangswand 6 an dem ersten erweiterten Abschnitt 12 davon definiert ist. Gleichermaßen umfassen die zweite feste Scheibe 50 und die zweite drehbare Scheibe 70 auch eine Umfangsform, die einer Form entspricht, die durch die innere Oberfläche der Außenumfangswand 6 an dem zweiten erweiterten Abschnitt 14 davon definiert ist. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist jede der Scheiben 40, 50, 60, 70 als kreisförmige Platte bereitgestellt, die gegenüberliegende parallel angeordnete und planare Oberflächen aufweist, welche voneinander in Bezug auf die Axialrichtung des Hauptkörpers 2 getrennt sind.
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Wie am besten in 4 gezeigt ist, ist die erste feste Scheibe 40 in dem ersten erweiterten Abschnitt 12 aufgenommen, während sie gegen die erste ringförmige Schulter 13 und das erste Ende 8 der Wellenführung 4 anstößt, und die zweite feste Scheibe 50 ist in dem zweiten erweiterten Abschnitt 14 aufgenommen, während sie gegen die zweite ringförmige Schulter 15 und das zweite Ende 9 der Wellenführung 4 anstößt. Die erste feste Scheibe 40 umfasst eine erste Wellenöffnung 48 zum Aufnehmen der drehbaren Welle 30 des Drehaktors 3, während die zweite feste Scheibe 50 gleichermaßen eine zweite Wellenöffnung 58 zum Aufnehmen der drehbaren Welle 30 umfasst. Die Wellenöffnungen 48, 58 sind derart dimensioniert, dass sie einen Innendurchmesser umfassen, der im Wesentlichen gleich groß wie oder größer als der Außendurchmesser der drehbaren Welle 30 ist, um eine Drehung der drehbaren Welle 30 relativ zu der stationären ersten und zweiten festen Scheibe 40, 50 zu ermöglichen. Die erste feste Scheibe 40 und die zweite feste Scheibe 50 können fest an den Hauptkörper 2 gekoppelt sein, durch jedes bekannte Kopplungsverfahren, je nach Bedarf. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann auch ein Dichtungselement (nicht gezeigt) zwischen jeder festen Scheibe 40, 50 und jedem der Enden 10, 11 des Hauptkörpers 2 angeordnet sein, um weiter sicherzustellen, dass ein Fluid während der Nutzung des Ventils 1 nicht aus einer Strömungskammer 20 in eine andere austreten kann, je nach Bedarf.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 6 und 7 umfasst die erste feste Scheibe 40 eine erste Kammeröffnung 41, eine dritte Kammeröffnung 43 und eine vierte Kammeröffnung 44. Die erste Kammeröffnung 41 ist in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 20a gebildet und stellt auf selektive Weise eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Strömungskammer 20a und einem Innenraum der ersten Endkappe 80 bereit. Die dritte Kammeröffnung 43 ist in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 20c gebildet und stellt auf selektive Weise eine Fluidkommunikation zwischen der dritten Strömungskammer 20c und dem Innenraum der ersten Endkappe 80 bereit. Die vierte Kammeröffnung 44 ist in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 20d gebildet und stellt auf selektive Weise eine Fluidkommunikation zwischen der vierten Strömungskammer 20d und dem Innenraum der ersten Endkappe 80 bereit.
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Jede der Kammeröffnungen 41, 43, 44 umfasst eine Querschnittsform, die im Wesentlichen der Querschnittsform der zugehörigen Strömungskammer 20a, 20c, 20d entspricht, was in dem vorliegenden Fall die Ringraumform ist. Jedoch ist es Fachleuten ersichtlich, dass die Kammeröffnungen 41, 43, 44 alternative Querschnittsformen umfassen können, ohne notwendigerweise vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ein Abschnitt der ersten festen Scheibe 40 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 20b weist keine der Strömungskammeröffnungen auf und bildet demgemäß einen Fluidblockierabschnitt 45 der ersten festen Scheibe 40, der dahingehend wirkt, zu blockieren, dass die Strömung eines Fluids in der zweiten Strömungskammer 20b direkt in den Innenraum der ersten Endkappe 80 strömt. Die erste feste Scheibe 40 kann so beschrieben werden, dass sie vier Quadranten umfasst, wobei drei der Quadranten eine der Kammeröffnungen 41, 43, 44 zum Kommunizieren eines Fluids durch die erste feste Scheibe 40 umfassen, während der vierte Quadrant das Fluidblockiermerkmal 45 zum Verhindern der Kommunikation des Fluids durch die erste feste Scheibe 40 umfasst.
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Die erste feste Scheibe 40 verhindert demgemäß eine Fluidkommunikation zwischen der zweiten Strömungskammer 20b und dem Innenraum der ersten Endkappe 80 durch jegliche Art von Strömungspfad, der durch das Ventil 1 hindurch gebildet ist. Wie im Folgenden erläutert wird, kann die zweite Strömungskammer 20b jedoch über eine Strömung des zugeordneten Fluids außerhalb des Ventils 1, bevor es erneut zu einem durch das Ventil 1 definierten Innenströmungspfad zurückkehrt, in indirekter Fluidkommunikation mit dem Innenraum der ersten Endkappe 80 stehen, in Abhängigkeit eines Betriebsmodus des Ventils 1.
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Die zweite feste Scheibe 50 umfasst eine erste Kammeröffnung 51, eine zweite Kammeröffnung 52 und eine dritte Kammeröffnung 53. Die erste Kammeröffnung 51 ist in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 20a gebildet und stellt auf selektive Weise eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Strömungskammer 20a und einem Innenraum der zweiten Endkappe 90 bereit. Die zweite Kammeröffnung 52 ist in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 20b gebildet und stellt auf selektive Weise eine Fluidkommunikation zwischen der zweiten Strömungskammer 20b und dem Innenraum der zweiten Endkappe 90 bereit. Die dritte Kammeröffnung 53 ist in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 20c gebildet und stellt auf selektive Weise eine Fluidkommunikation zwischen der dritten Strömungskammer 20c und dem Innenraum der zweiten Endkappe 90 bereit.
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Jede der Kammeröffnungen 51, 52, 53, die in der zweiten festen Scheibe 50 gebildet sind, umfasst eine Querschnittsform, die im Wesentlichen der Querschnittsform der zugeordneten Strömungskammer 20a, 20b, 20c entspricht, welche in dem vorliegenden Fall die Ringraumform ist. Jedoch ist es Fachleuten ersichtlich, dass die Kammeröffnungen 51, 52, 53 alternative Querschnittsformen umfassen können, ohne notwendigerweise vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ein Abschnitt der zweiten festen Scheibe 50 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 20d weist keine der Strömungskammeröffnungen auf und bildet demgemäß einen Fluidblockierabschnitt 55 der zweiten festen Scheibe 50, der dahingehend wirkt, zu blockieren, dass die Strömung eines Fluids in der vierten Strömungskammer 20 direkt in den Innenraum der zweiten Endkappe 90 strömt. Die zweite feste Scheibe 50 kann so beschrieben werden, dass sie vier Quadranten umfasst, wobei drei der Quadranten eine der Kammeröffnungen 51, 53, 54 zum Kommunizieren eines Fluids durch die zweite feste Scheibe 50 umfassen, während der vierte Quadrant den Fluidblockierabschnitt 55 zum Verhindern der Kommunikation eines Fluides durch die zweite feste Scheibe 50 umfasst.
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Die zweite feste Scheibe 50 verhindert demgemäß eine Fluidkommunikation zwischen der vierten Strömungskammer 20d und dem Innenraum der zweiten Endkappe 90 durch jegliche Art von Strömungspfad, der durch das Ventil 1 gebildet ist. Wie jedoch im Folgenden erläutert wird, kann die vierte Strömungskammer 20d über eine Strömung des zugeordneten Fluids außerhalb des Ventils 1, bevor es erneut zu einem Innenströmungspfad zurückkehrt, der durch das Ventil 1 definiert ist, in indirekter Fluidkommunikation mit dem Innenraum der zweiten Endkappe 90 stehen, in Abhängigkeit eines Betriebsmodus des Ventils 1.
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Die erste drehbare Scheibe 60 ist in dem ersten erweiterten Abschnitt 12 der Außenumfangswand 6 an einer axialen Position zwischen der ersten festen Scheibe 40 und der ersten Endkappe 80 aufgenommen, während die zweite drehbare Scheibe 70 in dem zweiten erweiterten Abschnitt 14 der Außenumfangswand 6 an einer axialen Position zwischen der zweiten festen Scheibe 50 und der zweiten Endkappe 90 aufgenommen ist. Die erste drehbare Scheibe 60 umfasst eine erste Wellenöffnung 68, während die zweite drehbare Scheibe 70 eine zweite Wellenöffnung 78 umfasst, wobei jede der Wellenöffnungen 68, 78 durch eine kerbverzahnte innere Oberfläche der jeweiligen drehbaren Scheibe 60, 70 definiert ist. Die kerbverzahnten inneren Oberflächen sind dazu konfiguriert, entsprechende kerbverzahnte Abschnitte 32, die auf der äußeren Oberfläche der drehbaren Welle 30 gebildet sind, in Eingriff zu nehmen. Die kerbverzahnten Verbindungen ermöglichen eine Übertragung einer Drehbewegung von der drehbaren Welle 30 zu jeder der drehbaren Scheiben 60, 70 während eines Betriebs des Ventils 1. Jedoch ist es Fachleuten ersichtlich, dass die drehbaren Scheiben 60, 70 unter Verwendung alternativer Strukturen oder Kopplungsverfahren an die drehbare Welle 30 gekoppelt sein können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, solange die drehbaren Scheiben 60, 70 dazu in der Lage sind, sich simultan übereinstimmend als Reaktion auf eine Drehung der drehbaren Welle 30 über eine Betätigung von dem Aktor 3 zu drehen. Der Aktor 3 kann jegliche Art von Aktor sein, der dazu in der Lage ist, eine selektive Rotation der drehbaren Welle 30, und somit der drehbaren Scheiben 60, 70, zu bewirken, etwa ein geeigneter elektrischer Drehaktor. Als nicht einschränkende Beispiele kann der elektrische Drehaktor ein Schrittmotor oder ein Servomotor sein. Jedoch ist es Fachleuten ersichtlich, dass alternative Aktoren verwendet werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, je nach Bedarf.
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Die erste drehbare Scheibe 60 umfasst eine erste Kommunikationsöffnung 61 und eine zweite Kommunikationsöffnung 62, die durch diese hindurch gebildet sind. Jede der Kommunikationsöffnungen 61, 62 kann so bereitgestellt sein, dass sie eine Querschnittsform umfasst, die der der jeweiligen Strömungskammeröffnungen 41, 43, 44 der ersten festen Scheibe 40 entspricht, welche in dem vorliegenden Fall eine Ringraumform ist. Zusätzlich dazu ist jede der Kommunikationsöffnungen 61, 62 relativ zu der Drehachse der drehbaren Welle 30 auf eine Art und Weise positioniert und ausgerichtet, in der jede der Kommunikationsöffnungen 61, 62 dazu in der Lage ist, in einer im Wesentlichen axialen Ausrichtung mit jeder der Strömungskammeröffnungen 41, 43, 44 platziert zu werden, in Abhängigkeit von der Drehposition der ersten drehbaren Scheibe 60. Diese im Wesentlichen axiale Ausrichtung kann eine Gesamtheit eines Umfanges jeder der Kommunikationsöffnungen 61, 62 in Ausrichtung mit einer Gesamtheit einer der Strömungskammeröffnungen 41, 43, 44 in Bezug auf die Axialrichtung des Ventils 1 umfassen. Die Kommunikationsöffnungen 61, 62 sind benachbart zueinander auf eine Art und Weise bereitgestellt, in der die Kommunikationsöffnungen 61, 62 zwei benachbarte Quadranten der ersten drehbaren Scheibe 60 einnehmen, die auf einer halbkreisförmigen Hälfte der ersten drehbaren Scheibe 60 gebildet sind. Der gegenüberliegende halbkreisförmige Abschnitt der ersten drehbaren Scheibe 60, der die verbleibenden zwei Quadranten einnimmt, weist keine der Kommunikationsöffnungen 61, 62 auf und bildet dementsprechend einen Fluidblockierabschnitt 65 der ersten drehbaren Scheibe 60, der dahingehend wirkt, die Strömung des Fluids dort hindurch zu blockieren. Demgemäß kann die erste drehbare Scheibe 60 dazu verwendet werden, eine selektive Fluidkommunikation zwischen zwei benachbarten der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d bereitzustellen, während gleichzeitig eine Fluidkommunikation zwischen den zwei verbleibenden Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d und dem Innenraum der ersten Endkappe 80 verhindert wird.
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Die zweite drehbare Scheibe 70 umfasst eine dritte Kommunikationsöffnung 73 und eine vierte Kommunikationsöffnung 74, die durch diese hindurch gebildet sind. Jede der Kommunikationsöffnungen 73, 74 kann so bereitgestellt sein, dass sie eine Querschnittsform umfasst, die der der jeweiligen der Strömungskammeröffnungen 51, 52, 53 der zweiten festen Scheibe 50 entspricht, welche in dem vorliegenden Fall eine Ringbereichsform ist. Zusätzlich dazu ist jede der Kommunikationsöffnungen 73, 74 relativ zu der Drehachse der drehbaren Welle 30 auf eine Art und Weise positioniert und ausgerichtet, in der jede der Kommunikationsöffnungen 73, 74 dazu in der Lage ist, in einer im Wesentlichen axialen Ausrichtung mit jeder der Strömungskammeröffnungen 51, 52, 53 platziert zu werden, in Abhängigkeit von der Drehposition der zweiten drehbaren Scheibe 70. Diese im Wesentlichen axiale Ausrichtung kann eine Gesamtheit eines Umfanges jeder der Kommunikationsöffnungen 73, 74 in axialer Ausrichtung mit einer Gesamtheit einer der Strömungskammeröffnungen 51, 52, 53 umfassen. Die Kommunikationsöffnungen 73, 74 sind benachbart zueinander auf eine Art und Weise bereitgestellt, in der die Kommunikationsöffnungen 73, 74 zwei benachbarte Quadranten der zweiten drehbaren Scheibe 70 einnehmen, die auf einer halbkreisförmigen Hälfte der zweiten drehbaren Scheibe 70 gebildet sind. Der gegenüberliegende halbkreisförmige Abschnitt der zweiten drehbaren Scheibe 70, der die verbleibenden zwei Quadranten einnimmt, weist keine der Kommunikationsöffnungen 73, 74 auf und bildet demgemäß einen Fluidblockierabschnitt 75 der zweiten drehbaren Scheibe 70, der dahingehend wirkt, die Strömung des Fluids dort hindurch zu blockieren. Demgemäß kann die zweite drehbare Scheibe 70 dazu verwendet werden, eine Fluidkommunikation zwischen zwei benachbarten der Strömungskammer 20a, 20b, 20c, 20d bereitzustellen, während gleichzeitig eine Fluidkommunikation zwischen den zwei verbleibenden Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d und dem Innenraum der ersten Endkappe 80 verhindert wird.
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Wie in 6 und 7 gezeigt ist, sind die Kommunikationsöffnungen 61, 62 der ersten drehbaren Scheibe 60 niemals in axialer Ausrichtung mit den Kommunikationsöffnungen 73, 74 der zweiten drehbaren Scheibe 70. Stattdessen sind die zwei Quadranten der ersten drehbaren Scheibe 60, die die Kommunikationsöffnungen 61, 62 umfassen, in axialer Ausrichtung mit dem zwei Quadranten der zweiten drehbaren Scheibe 70, die durch den Fluidblockierabschnitt 75 derselben eingenommen werden. Gleichermaßen sind die zwei Quadranten der zweiten drehbaren Scheibe 70, die die Kommunikationsöffnungen 73, 74 umfassen, in axialer Ausrichtung mit den zwei Quadranten der ersten drehbaren Scheibe 60, die den Fluidblockierabschnitt 65 derselben bilden. Die Art und Weise, in der die Kommunikationsöffnungen 61, 62 der ersten drehbaren Scheibe 60 den Kommunikationsöffnungen 73, 74 der zweiten drehbaren Scheibe 70 in Bezug auf die Drehachse der drehbaren Welle 30 diametral gegenüberliegen, stellt sicher, dass keine der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d jemals über einen Strömungspfad, der durch das Ventil 1 hindurch gebildet ist, in Fluidkommunikation mit mehr als einer der anderen Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d steht. Dies hat zur Folge, dass die Strömungskammer 20a, 20b, 20c, 20d, die in axialer Ausrichtung mit der ersten Kommunikationsöffnung 61 der ersten drehbaren Scheibe 60 platziert ist, nur dazu in der Lage ist, mit der benachbarten Strömungskammer 20a, 20b, 20c, 20d, die in axialer Ausrichtung mit der zweiten Kommunikationsöffnung 62 der ersten drehbaren Scheibe 60 platziert ist, über einen Strömungspfad, der durch das Ventil hindurch gebildet ist, auf fluidische Weise zu kommunizieren. Gleichermaßen ist die Strömungskammer 20a, 20b, 20c, 20d, die in axialer Ausrichtung mit der dritten Kommunikationsöffnung 73 der zweiten drehbaren Scheibe 70 platziert ist, nur dazu in der Lage, mit der benachbarten Strömungskammer 20a, 20b, 20c, 20d, die in axialer Ausrichtung mit der vierten Kommunikationsöffnung 74 der zweiten drehbaren Scheibe 70 platziert ist, auf fluidische Weise zu kommunizieren.
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Die nach außen zeigende planare Oberfläche der ersten festen Scheibe 40 und die nach innen zeigende planare Oberfläche der ersten drehbaren Scheibe 60 sind in Kontakt miteinander platziert, während die nach außen zeigende planare Oberfläche der zweiten festen Scheibe 50 und die nach innen zeigende planare Oberfläche der zweiten drehbaren Scheibe 70 gleichermaßen in Kontakt miteinander platziert sind. Jede der eingreifenden planaren Oberflächen kann präzisionsgeschliffen sein, um eine glatte und flache Oberfläche bereitzustellen, die eine minimierte Reibung während einer Drehung jeder der drehbaren Scheiben 60, 70 relativ zu der entsprechenden der festen Scheiben 40, 50 bereitstellt. Jede der offenbarten Scheiben 40, 50, 60, 70 kann dementsprechend aus einem Keramikmaterial mit der erforderlichen Verschleißbeständigkeit gebildet sein, um wiederholte Drehzyklen der drehbaren Scheiben 60, 70 relativ zu den festen Scheiben 40, 50 während eines Umschaltens des Ventils 1 zwischen den zwei offenbarten Betriebsmodi desselben zu ermöglichen. Der enge Kontakt zwischen den eingreifenden planaren Oberflächen ist dahingehend bereitgestellt, eine Strömung zwischen jeder Paarung aus drehbarer Scheibe und fester Scheibe zu verhindern, wodurch die Strömung des Fluids zu einer unerwünschten der Strömungskammer 20a, 20b, 20c, 20d während des Betriebs des Ventils 1 verhindert wird.
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Obwohl dies nicht veranschaulicht ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen ein Federelement für jedes Paar aus fester Scheibe und drehbarer Scheibe bereitgestellt sein, um sicherzustellen, dass ein fortlaufender und fluiddichter Kontakt zwischen denselben hergestellt ist, um einen Austritt zwischen den unterschiedlichen Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d weiter zu verhindern. Beispielsweise kann eine schraubenförmige Feder um die drehbare Welle 30 gewickelt sein, wobei ein Ende derselben gegen die erste Umkehroberfläche 81 der ersten Endkappe 80 anstößt und das andere Ende derselben gegen die erste drehbare Scheibe 60 anstößt, wobei die schraubenförmige Feder dazu konfiguriert ist, die erste drehbare Scheibe 60 normalerweise hin zu der ersten festen Scheibe 40 zu treiben. Die drehbare Welle 30 kann sich auch axial zu der zweiten Umkehroberfläche 82 der zweiten Endkappe 90 erstrecken, um zu ermöglichen, dass eine weitere schraubenförmige Feder gleichermaßen verwendet wird, um die zweite drehbare Scheibe 70 hin zu der ersten festen Scheibe 50 zu treiben. Jedoch kann jegliche Struktur zum Treiben der drehbaren Scheiben 60, 70 hin zu der entsprechenden der festen Scheiben 40, 50 genutzt werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, je nach Bedarf.
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6 veranschaulicht das Ventil 1, wenn es in einem ersten Betriebsmodus arbeitet. Der erste Betriebsmodus umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung 61 der ersten drehbaren Scheibe 60 in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 20a und der ersten Kammeröffnung 41 der ersten festen Scheibe 40 ist, während die zweite Kommunikationsöffnung 62 der ersten drehbaren Scheibe 60 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 20d und der vierten Kammeröffnung 44 der ersten festen Scheibe 40 ist. Der erste Betriebsmodus umfasst außerdem, dass die dritte Kommunikationsöffnung 73 der zweiten drehbaren Scheibe 70 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 20a und der zweiten Kammeröffnung 52 der zweiten festen Scheibe 50 ist, während die vierte Kommunikationsöffnung 74 der zweiten drehbaren Scheibe 70 in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 20c und der dritten Kammeröffnung 53 der zweiten festen Scheibe 50 ist.
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Im ersten Betriebsmodus wirken die erste Kammeröffnung 41 der ersten festen Scheibe 40, die erste Kommunikationsöffnung 61 der ersten drehbaren Scheibe 60, der Innenraum der ersten Endkappe 80, die zweite Kommunikationsöffnung 62 der ersten drehbaren Scheibe 60 und die vierte Kammeröffnung 44 der ersten festen Scheibe 40 alle zusammen, um eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Strömungskammer 20a und der vierten Strömungskammer 20d in dem Ventil 1 bereitzustellen. Zusätzlich umfasst der erste Betriebsmodus, dass die zweite Kammeröffnung 52 der zweiten festen Scheibe 50, die dritte Kommunikationsöffnung 73 der zweiten drehbaren Scheibe 70, der Innenraum der zweiten Endkappe 90, die vierte Kommunikationsöffnung 74 der zweiten drehbaren Scheibe 70 und die dritte Kammeröffnung 53 der zweiten festen Scheibe 50 alle zusammenwirken, um eine Fluidkommunikation zwischen der zweiten Strömungskammer 20b und der dritten Strömungskammer 20c in dem Ventil 1 bereitzustellen.
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7 veranschaulicht das Ventil 1, wenn es in dem zweiten Betriebsmodus arbeitet. Die Einstellung des Ventils 1 von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus umfasst eine Drehung der drehbaren Welle 30 um 90° über den Aktor 3 und somit eine Drehung jeder der drehbaren Scheiben 60, 70 um 90°. Der zweite Betriebsmodus umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung 61 der ersten drehbaren Scheibe 60 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 20d und der vierten Kammeröffnung 44 der ersten festen Scheibe 40 ist, während die zweite Kommunikationsöffnung 62 der ersten drehbaren Scheibe 60 in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 20c und der dritten Kammeröffnung 43 der ersten festen Scheibe 40 ist. Der zweite Betriebsmodus umfasst außerdem, dass die dritte Kommunikationsöffnung 73 der zweiten drehbaren Scheibe 70 in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 20a und der ersten Kammeröffnung 51 der zweiten festen Scheibe 50 ist, während die vierte Kommunikationsöffnung 74 der zweiten drehbaren Scheibe 70 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 20b und der zweiten Kammeröffnung 52 der zweiten festen Scheibe 50 ist.
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Im zweiten Betriebsmodus wirken die vierte Kammeröffnung 44 der ersten festen Scheibe 40, die erste Kommunikationsöffnung 61 der ersten drehbaren Scheibe 60, der Innenraum der ersten Endkappe 80, die zweite Kommunikationsöffnung 62 der ersten drehbaren Scheibe 60 und die dritte Kammeröffnung 43 der ersten festen Scheibe 40 alle zusammen, um eine Fluidkommunikation zwischen der dritten Strömungskammer 20c und der vierten Strömungskammer 20d in dem Ventil 1 bereitzustellen. Zusätzlich dazu umfasst der zweite Betriebsmodus, dass die erste Kammeröffnung 51 der zweiten festen Scheibe 50, die dritte Kommunikationsöffnung 73 der zweiten drehbaren Scheibe 70, der Innenraum der zweiten Endkappe 90, die vierte Kommunikationsöffnung 74 der zweiten drehbaren Scheibe 70 und die zweite Kammeröffnung 52 der zweiten festen Scheibe 50 alle zusammenwirken, um eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Strömungskammer 20a und der zweiten Strömungskammer 20b in dem Ventil 1 bereitzustellen.
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Wie durch die Strömungslinien in 6 und 7 angedeutet ist (welche im Strichlinienformat gezeigt sind, wenn sie durch eine oder hinter einer das Ventil 1 ausbildenden Struktur verlaufen), kann das Fluid über einen der mehreren unterschiedlichen Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d in das Ventil 1 eintreten oder dieses verlassen, während es in jeglicher verfügbarer Strömungsrichtung in Bezug auf den ersten Betriebsmodus und den zweiten Betriebsmodus fließt. Die Fluidanschlüsse 7a, 7b, 7c, 7d des Ventils 1 können mit extern bereitgestellten Fluidleitungen (nicht gezeigt) zum Kommunizieren des zugeordneten Fluids zwischen den mehreren unterschiedlichen Fluidanschlüssen 7a, 7b, 7c, 7d extern gekoppelt sein, um jegliche der offenbarten Strömungskonfigurationen durch das Ventil 1 hindurch zu erzielen. Beispielsweise kann das Umschalten des Ventils 1 zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus der Tatsache entsprechen, dass das Ventil 1 die Strömungskonfiguration des Fluids von zwei unabhängigen Fluidschleifen, die jeweils durch das Ventil 1 verlaufen, zu einer kombinierten Fluidschleife umschaltet, die in ähnlicher Weise durch das Ventil 1 verläuft wie bei den in 1 und 2 gezeigten Konfigurationen in Bezug auf die Steuerventile vom Kugel- oder Zylindertyp des Standes der Technik. Fachleuten ist es ersichtlich, dass das Ventil 1 für jegliche geeignete Anwendung eingesetzt werden kann, die die Nutzung eines Vier-Wege-Umschaltventils erfordert, zusätzlich zu den hierin gezeigten zwei grundlegenden Strömungskonfigurationen, solange das Ventil 1 die Beziehung beibehält, in der jede der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d über einen Strömungspfad, der durch das Ventil 1 hindurch gebildet ist, mit nur einer benachbarten der Strömungskammern 20a, 20b, 20c, 20d kommuniziert, wie hierin offenbart ist.
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Das hierin offenbarte Ventil 1 kann demgemäß das Steuerventil vom Kugel- oder Zylindertyp des Stands der Technik ersetzen, während es dieselben Strömungskonfigurationen durch dasselbe hindurch erzielen kann. Das Ventil 1 stellt ferner den Vorteil bereit, dass die Notwendigkeit einer Mehrzahl von elastischen Dichtungen zum Abdichten jeder Öffnung in das oder aus dem entsprechenden Steuerventil entfernt wird, wodurch die Anzahl von Komponenten reduziert wird, die erforderlich sind, um das Ventil 1 zu bilden. Die Nutzung der Keramikscheiben 40, 50, 60, 70 zum Erzielen der unterschiedlichen Betriebsmodi reduziert außerdem die Reibungsmenge, die das Ventil 1 erfährt, wenn von einem Betriebsmodus in den anderen umgeschaltet wird, was wiederum die Drehmomentmenge reduziert, die erforderlich ist, um das Ventil 1 zu betätigen. Die Nutzung der präzisionsgeschliffenen eingreifenden Keramikoberflächen erzeugt außerdem eine abriebfeste Dichtungsoberfläche, welche wiederum die Lebensdauer der Nutzung des Ventils 1 im Vergleich zu der Nutzung von elastischen Abdichtungsmaterialien verbessert.
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Die vorteilhaften Merkmale des Ventils 1 können auf alternative Konfigurationen angewendet werden, solange sie im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verbleiben. Beispielsweise veranschaulichen 8 - 11 ein Ventil 101, das einen Hauptkörper 102 mit fünf der Strömungskammern 120a, 120b, 120c, 120d, 120e aufweist, die darin gebildet sind, anstelle der vier, wie bei dem Ausführungsbeispiel aus 3 - 7 offenbart ist. Wie im Folgenden beispielhaft erläutert ist, ermöglicht die Fähigkeit des Ventils 101 zur Kommunikation mit zusätzlichen Strömungspfaden über die Aufnahme zusätzlicher Strömungskammern in dem Ventil 101 eine große Vielfalt von Strömungskonfigurationen, die durch das Ventil 101 realisierbar sind, im Vergleich zu den zwei Strömungskonfigurationen, die unter Bezugnahme auf das Ventil 1 offenbart sind.
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Das Ventil 101 ist in 8 - 11 dahingehend offenbart, dass es eine erste feste Scheibe 140 umfasst, welche eine erste Kammeröffnung 141 in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 120a, eine zweite Kammeröffnung 142 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 120b, einen Fluidblockierabschnitt 146 in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 120c, eine vierte Kammeröffnung 144 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 120c und eine fünfte Kammeröffnung 145 in axialer Ausrichtung mit der fünften Strömungskammer 120e aufweist. Das Ventil 101 umfasst ferner eine zweite feste Scheibe 150, welche einen Fluidblockierabschnitt 156 in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 120a, eine zweite Kammeröffnung 152 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 120b, eine dritte Kammeröffnung 153 in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 120c, eine vierte Kammeröffnung 154 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 120d und eine fünfte Kammeröffnung 155 in axialer Ausrichtung mit der fünften Strömungskammer 120e aufweist.
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Das in 8 und 9 offenbarte Ausführungsbeispiel umfasst eine erste drehbare Scheibe 160 benachbart zu der ersten festen Scheibe 140 und eine zweite drehbare Scheibe 170 benachbart zu der zweiten festen Scheibe 150. Die erste drehbare Scheibe 160 umfasst eine erste Kommunikationsöffnung 161 und eine zweite Kommunikationsöffnung 162, die durch dieselbe gebildet sind. Bei dem bereitgestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Kommunikationsöffnung 161 direkt benachbart zu der zweiten Kommunikationsöffnung 162 in Bezug auf eine Umfangsrichtung der ersten drehbaren Scheibe 160 angeordnet. Die zweite drehbare Scheibe 170 umfasst eine dritte Kommunikationsöffnung 173 und eine vierte Kommunikationsöffnung 174, die durch dieselbe gebildet sind, wobei die dritte Kommunikationsöffnung 173 direkt benachbart zu der vierten Kommunikationsöffnung 174 in Bezug auf die Umfangsrichtung der zweiten drehbaren Scheibe 170 angeordnet ist.
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Der Rest des Ventils 101, und insbesondere die Abschnitte des Ventils 101, die durch die auseinandergezogenen Ansichten aus 8 - 11 aus illustrativen Gründen ausgelassen sind, arbeiten auf dieselbe allgemeine Weise wie bei dem Ventil 1 und eine Beschreibung derselben ist demgemäß hierin nicht enthalten.
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8 veranschaulicht das Ventil 101, wenn es in einem ersten Betriebsmodus arbeitet. Der erste Betriebsmodus umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung 161 der ersten drehbaren Scheibe 160 in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 120a angeordnet ist und die zweite Kommunikationsöffnung 162 der ersten drehbaren Scheibe 160 in axialer Ausrichtung mit der fünften Strömungskammer 120e angeordnet ist. Der erste Betriebsmodus umfasst ferner, dass die dritte Kommunikationsöffnung 173 der zweiten drehbaren Scheibe 170 in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 120c angeordnet ist und die vierte Kommunikationsöffnung 174 der zweiten drehbaren Scheibe 170 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 120d angeordnet ist. Der erste Betriebsmodus umfasst demgemäß eine Fluidkommunikation zwischen dem Anschluss, der der ersten Strömungskammer 120a zugeordnet ist, und dem Anschluss, der der fünften Strömungskammer 120e zugeordnet ist, sowie eine Fluidkommunikation zwischen dem Anschluss, der der dritten Strömungskammer 120c zugeordnet ist, und dem Anschluss, der der vierten Strömungskammer 120d zugeordnet ist. Die zweite Strömungskammer 120b ist nicht in direkter Fluidkommunikation mit einer anderen der Strömungskammern des Ventils 101 platziert, wenn es in dem ersten Betriebsmodus arbeitet.
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9 veranschaulicht das Ventil 101, wenn es in einem zweiten Betriebsmodus arbeitet. Wie im Vergleich zwischen 8 und 9 ersichtlich ist, umfasst die Betätigung des Ventils 1 von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus eine Drehung der ersten und der zweiten drehbaren Scheibe 160, 170, die in Bezug auf die Perspektive in 8 und 9 gegen den Uhrzeigersinn verläuft. Der zweite Betriebsmodus umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung 161 der ersten drehbaren Scheibe 160 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 120b angeordnet ist und die zweite Kommunikationsöffnung 162 der ersten drehbaren Scheibe 160 in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 120a angeordnet ist. Der zweite Betriebsmodus umfasst ferner, dass die dritte Kommunikationsöffnung 173 der zweiten drehbaren Scheibe 170 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 120d angeordnet ist und die vierte Kommunikationsöffnung 174 der zweiten drehbaren Scheibe 170 in axialer Ausrichtung mit der fünften Strömungskammer 120e angeordnet ist. Der zweite Betriebsmodus umfasst demgemäß eine Fluidkommunikation zwischen dem Anschluss, der der ersten Strömungskammer 120a zugeordnet ist, und dem Anschluss, der der zweiten Strömungskammer 120b zugeordnet ist, sowie eine Fluidkommunikation zwischen dem Anschluss, der der vierten Strömungskammer 120d zugeordnet ist, und dem Anschluss, der der fünften Strömungskammer 120e zugeordnet ist. Die dritte Strömungskammer 120c ist nicht in direkte Fluidkommunikation mit einer anderen der Strömungskammern des Ventils 101 platziert, wenn es in dem zweiten Betriebsmodus arbeitet.
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Die erste und die zweite drehbare Scheibe 160, 170 können alternativ aus der Perspektive in 8 in der Uhrzeigersinnrichtung zu einer Position gedreht werden, die einem dritten Betriebsmodus (nicht gezeigt) mit einer anderen Strömungskonfiguration entspricht. Das Umschalten des Ventils 101 von dem ersten Betriebsmodus in den dritten Betriebsmodus umfasst außerdem, dass beim Umschalten der Strömungskammer, die nicht in direkter Fluidkommunikation mit den verbleibenden Strömungskammern platziert ist, von der zweiten Strömungskammer 120b zu der ersten Strömungskammer 120a umgeschaltet wird.
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Die Hinzufügung der fünften Strömungskammer 120e ermöglicht demgemäß das Umschalten von zwei unabhängigen Strömungspfaden durch das Ventil 101 auf ähnliche Weise wie bei dem Ventil 1, wobei noch ein zusätzliches Merkmal der selektiven Blockierung eines der Anschlüsse, der dem Ventil 101 zugeordnet ist, in Bezug auf eine Fluidkommunikation mit den verbleibenden Anschlüssen des Ventils 101 hinzugefügt wird. Das Ventil 101 weist demgemäß die Fähigkeit für zusätzliche Strömungskonfigurationen zusätzlich zu den zwei im Hinblick auf das Ventil 1 offenbarten Strömungskonfigurationen auf.
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Es ist Fachleuten außerdem ersichtlich, dass zusätzliche Strömungskammern zu der offenbarten Ventilkonfiguration hinzugefügt werden können, ohne notwendigerweise vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Im Einzelnen kann der Ventilkörper derart modifiziert werden, dass er sechs, sieben, acht, usw. der Strömungskammern zum Verbinden einer entsprechenden Anzahl von Fluidanschlüssen, die dieselbe Anzahl von Positionen auf einem entsprechenden Fluidkreis darstellen, umfasst. Die Fluidkommunikationsöffnungen, die in der ersten und der zweiten drehbaren Scheibe gebildet sind, können in jeglicher gewünschter nicht überlappender Stellung positioniert werden, um eine gewünschte Strömungskonfiguration zwischen den unterschiedlichen Strömungskammern zu bilden.
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10 und 11 gehen näher auf das Konzept aus 8 und 9 ein, indem eine Drei-Wege-Strömung in Bezug auf einen Fluidströmungspfad durch das Ventil 101 hindurch eingeführt wird. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus 8 und 9 umfasst das Ausführungsbeispiel aus 10 und 11, dass die erste drehbare Scheibe 260 eine erste Kommunikationsöffnung 261, eine zweite Kommunikationsöffnung 262 und eine dritte Kommunikationsöffnung 263 aufweist, und dass die zweite drehbare Scheibe 270 eine vierte Kommunikationsöffnung 274 und eine fünfte Kommunikationsöffnung 275 aufweist. Die Kommunikationsöffnungen 261, 262, 263 der ersten drehbaren Scheibe 260 sind nacheinander in Bezug auf die Umfangsrichtung der ersten drehbaren Scheibe 260 angeordnet, während die Kommunikationsöffnungen 274, 275 der zweiten drehbaren Scheibe 270 in den zwei verbleibenden Umfangspositionen der zweiten drehbaren Scheibe 270, die nicht in axialer Ausrichtung in den Kommunikationsöffnungen 261, 262, 263 der ersten drehbaren Scheibe 260 sind, bereitgestellt sind.
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Das Ventil 101 ist in 10 gezeigt, wenn es in einem ersten Betriebsmodus arbeitet, und ist in 11 gezeigt, wenn es in einem zweiten Betriebsmodus arbeitet. Der erste Betriebsmodus umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung 261 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Strömungskammer 120b ist, die zweite Kommunikationsöffnung 262 in axialer Ausrichtung mit der ersten Strömungskammer 120a ist und die dritte Kommunikationsöffnung 263 in axialer Ausrichtung mit der fünften Strömungskammer 120e ist. Der erste Betriebsmodus umfasst ferner, dass die vierte Kommunikationsöffnung 274 in axialer Ausrichtung mit der dritten Strömungskammer 120c ist und die fünfte Kommunikationsöffnung 275 in axialer Ausrichtung mit der vierten Strömungskammer 120d ist. Die Nutzung von drei Kommunikationsöffnungen 261, 262, 263 in der ersten drehbaren Scheibe 260 ermöglicht demgemäß eine Strömungskonfiguration, bei der eine Strömung entweder in einer der Strömungskammern 120a, 120b, 120e aus zwei der anderen Strömungskammern 120a, 120b, 120e kombiniert wird oder nach dem Austreten aus einer der Strömungskammern 120a, 120b, 120e zur Strömung in zwei der anderen Strömungskammern 120a, 120b, 120e unterteilt wird, in Abhängigkeit von dem Druck des zugeordneten Fluids in Bezug auf jede der Strömungskammern 120a, 120b, 120e. Gleichzeitig behalten die verbleibenden zwei Kommunikationsöffnungen 274, 275 der zweiten drehbaren Scheibe 270 die Eins-zu-Eins-Strömungskonfiguration bei, die zuvor in Bezug auf das in 8 und 9 offenbarte Ausführungsbeispiel des Ventils 101 offenbart wurde.
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Der zweite Betriebsmodus umfasst, dass die drehbaren Scheiben 260, 270 von der in Bezug auf den ersten Betriebsmodus gezeigten Position gemeinsam zu einer Umfangsposition in der Gegen-Uhrzeigersinn-Richtung gedreht wird. Der zweite Betriebsmodus umfasst, dass die erste Kommunikationsöffnung 261 der ersten drehbaren Scheibe 260 zu einer Position in Ausrichtung mit dem Fluidblockierabschnitt 146 der ersten festen Scheibe 140 gedreht wird, wodurch eine Strömung dort hindurch blockiert wird. Der zweite Betriebsmodus umfasst demgemäß, dass jede der verbleibenden vier Kommunikationsöffnungen 262, 263, 274, 275 in Fluidkommunikation mit lediglich einer der vier verbleibenden Kommunikationsöffnungen 262, 263, 274, 275 steht, auf ähnliche Weise wie bei jedem der Betriebsmodi des Ausführungsbeispiels aus 8 und 9.
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Aus den obigen Beispielen ist es Fachleuten ersichtlich, dass die Modifizierungen in Bezug auf das in 8 - 11 offenbarte Ventil 1 auf Ventilkonfigurationen erweitert werden können, die jegliche Anzahl von Strömungskammern und entsprechenden Fluidanschlüssen umfassen und gleichzeitig in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verbleiben. Beispielsweise können die 8 und 9 in Bezug auf eine Fünf-Kammer-Struktur offenbarten 2-2-Strömungskonfigurationen in einer Struktur mit sechs Kammern, sieben Kammern, acht Kammern, usw. repliziert werden, solange die festen und drehbaren Scheiben dahingehend modifiziert sind, Öffnungen zu umfassen, die den zusätzlichen Unterteilungen der Struktur entsprechen, die die Strömungskammern ausbildet. Ferner können die drehbaren und die festen Scheiben außerdem dahingehend modifiziert werden, jegliche gewünschte Anzahl von Kommunikationsöffnungen oder Fluidblockierabschnitten zu umfassen, um jegliche Anzahl von unterschiedlichen Strömungskonfigurationen durch das entsprechende Ventil zu ermöglichen, je nach Bedarf. Beispielsweise können eine oder beide der drehbaren Scheiben mehr als zwei Kommunikationsöffnungen zum Kommunizieren eines Fluids zwischen mehreren unterschiedlichen Strömungskammern auf eine Art und Weise umfassen, die eine Unterteilung oder eine Kombination von Fluidströmungen in dem Ventil in einer Vielzahl von unterschiedlichen Strömungskonfigurationen umfasst, etwa eine 1-2-Strömungskonfiguration, eine 2-1-Strömungskonfiguration, eine 1-3-Strömungskonfiguration, eine 3-1-Strömungskonfiguration, eine 2-3-Strömungskonfiguration, eine 3-2-Strömungskonfiguration, usw. Wie in dem Beispiel aus 10 und 11 veranschaulicht ist, können die Scheiben ferner mit selektiv positionierten Fluidblockierabschnitten zum Verhindern einer Kommunikation zwischen spezifischen Strömungskammern und zum Variieren der Strömungskonfigurationen durch das Ventil 101 bei Drehung der Scheiben versehen werden.
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Aus der vorstehenden Beschreibung sind Fachleuten die essenziellen Merkmale dieser Erfindung ersichtlich, und dieselben können, ohne vom Schutzumfang und der Wesensart abzuweichen, unterschiedliche Änderungen und Modifizierungen an der Erfindung vornehmen, um diese an unterschiedliche Nutzungen und Bedingungen anzupassen.
