DE112022001619T5

DE112022001619T5 - Drehkegelventil mit mehreren höhen

Info

Publication number: DE112022001619T5
Application number: DE112022001619.1T
Authority: DE
Inventors: Edward Gray
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2022-06-20
Publication date: 2024-01-04
Also published as: WO2022268727A1; KR20240024972A; CN117561393A; US11454330B1

Abstract

Ein Drehkegelventil mit mehreren Anschlüssen kann in einem Kühlsystem eines Fahrzeugs zur Steuerung des Strömens von Kühlmittelfluid zwischen einem Kühler, einem elektrischen Antriebsmotor, einer Batterie, der Fahrzeugelektronik und einer oder mehreren Bypassleitungen verwendet werden. Das Ventil kann einen Ventilkörper umfassen, der radiale Anschlüsse auf zwei oder mehr Höhen entlang einer Höhenabmessung des Ventilkörpers aufweist. Das Ventil kann darüber hinaus eine Kegelanordnung umfassen, die in dem Ventilkörper drehbar angeordnet ist. Die Kegelanordnung kann aus einem ersten und einem zweiten Kegelabschnitt hergestellt sein, die dahingehend zusammenwirken, den Fluidstrom durch den Ventilkörper zu steuern. Das Ventil gestattet Ventilkonfigurationen, bei denen Fluid zwischen Anschlüssen strömt, die auf verschiedenen axialen Höhen des Ventilkörpers angeordnet sind, und andere Konfigurationen, bei denen das Strömen von Fluid auf eine einzige Höhe beschränkt ist, in Abhängigkeit von einer Drehstellung der Kegelanordnung bezüglich des Ventilkörpers.

Description

Hintergrund
Ein Drehkegelventil ist eine Art von Wegeventil, das in einem Fluidzufuhrsystem zur Steuerung von Fluidströmung und -verteilung durch das System verwendet werden kann. Beispielsweise können Drehkegelventile zur Steuerung des Strömens von Kühlmittel durch ein Fahrzeugkühlsystem verwendet werden. Das Drehkegelventil kann einen Ventilkörper, der mehrere Anschlüsse definiert, und einen Ventilkegel, der in dem Ventilkörper angeordnet ist, umfassen. Der Ventilkegel ist dahingehend geformt, den Strom zu vorbestimmten Anschlüssen für gewisse Drehausrichtungen des Ventilkegels in dem Ventilkörper zu verteilen, und wird zur Steuerung des Stroms durch das Ventil bezüglich des Ventilkörpers gedreht.
Kurzdarstellung
Komplexe Fluidzufuhrsysteme können ein Drehkegelventil erfordern, das zur Steuerung von Fluidstrom zwischen drei, vier, fünf oder mehr einzelnen Anschlüssen des Ventilkörpers in der Lage ist. In Abhängigkeit von den Systemanforderungen kann es wünschenswert sein, verschiedene Strömungspfade gleichzeitig zu schließen. Beispielsweise kann es bei einem Drehkegelventil mit fünf Anschlüssen wünschenswert sein, bis zu drei von fünf Strömungspfaden für eine gegebene Drehausrichtung des Ventilkegels bezüglich des Ventilkörpers zu schließen. Dies erfordert, dass ein großer Winkelteil des Ventilkegels keine Durchgangsöffnungen aufweist. Wenn sich alle Ventilanschlüsse in dem Ventilkörper auf derselben Höhe entlang einer Höhenabmessung des Ventilkörpers befinden, ist der zur Verfügung stehende Bereich für geschlossene Anschlüsse beschränkt. Bei dem hier offenbarten Drehkegelventil sind die Strömungspfade des Ventilkegels auf zwei Höhen aufgeteilt, wodurch ein größerer Bereich an dem Kegel ohne eine Durchgangsöffnung, die auf einen Ventilkörperanschluss trifft, bereitgestellt wird. Ein Ventilkegel mit mehreren Höhen kann jedoch schwierig herzustellen sein und ein kompliziertes Formwerkzeug und/oder einen komplizierten Formungsprozess erfordern. Bei einer Lösung kann die Schnittstelle zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilkegel eine konische Form aufweisen, wodurch das Formen einer Ventildichtung (die auch als ein Ventilsitz bezeichnet wird) in einem einfachen zweiteiligen Formwerkzeug ermöglicht wird. Die konische Form erschwert jedoch dann das Formen des Ventilkegels in einem einfachen zweiteiligen Formwerkzeug ohne die Erzeugung von Bereichen mit starker Wanddicke, einer Konfiguration, die mit einer schlechten Dimensionssteuerung des Teils in Zusammenhang steht. Um dieses Problem anzugehen, wird der Ventilkegel in Teilen ausgebildet, wodurch das Auskernen (z. B. das Entfernen von Material) des Bereichs innerhalb der konischen Form, die von dem Ventilkegel definiert wird, und außerhalb der Durchgänge gestattet wird.
Bei einigen Fluidzufuhrsystemen, beispielsweise mit Wärmeanwendungen, kann es wünschenswert sein, zwei oder drei der Anschlüsse in einer gegebenen Ventilkegeldrehstellung zu schließen. Beispielsweise kann ein Drehkegelventil mit mehreren Anschlüssen in einem Kühlsystem eines Elektrofahrzeugs zur Steuerung des Strömens von Kühlmittelfluid zwischen einem Kühler, einem elektrischen Antriebsmotor, einer Batterie, der Fahrzeugelektronik und einer oder mehreren Bypassleitungen verwendet werden. Das Drehkegelventil kann einen Ventilkörper umfassen, der Anschlüsse auf zwei oder mehr Höhen entlang einer Höhenabmessung des Ventilkörpers aufweist. Das Drehkegelventil kann darüber hinaus eine Kegelanordnung umfassen, die in dem Ventilkörper angeordnet ist und bezüglich des Ventilkörpers um eine Drehachse, die zu der Höhenrichtung des Ventilkörpers parallel ist, drehbar ist. Die Kegelanordnung kann aus zwei ineinandergreifenden Teilen (z. B. einem ersten und einem zweiten Kegelabschnitt) hergestellt sein, die dahingehend zusammenwirken, den Fluidstrom durch den Ventilkörper zu steuern. Die Kegelanordnung kann mehr als zwei Öffnungen zum Umleiten von Fluid auf die verschiedenen Höhen aufweisen. Das Hinzufügen von Höhen und entsprechenden Kegelöffnungen ermöglicht die Bereitstellung von Ventilkonfigurationen entsprechend gewissen Drehstellungen des Ventilkegels bezüglich des Ventilkörpers, wobei sich Fluiddurchgänge zwischen Höhen erstrecken, auf eine einzige Höhe beschränkt sind, oder wobei keine Anschlüsse des Ventilkörpers geöffnet sind. Dies kann mit einigen herkömmlichen Drehkegelventilen, die lediglich gestatten, dass jeweils ein Anschluss geschlossen wird, verglichen werden. Die Kegelanordnung stellt einige Durchgänge, die Zugang zu Anschlüssen auf mehreren Höhen haben, und andere, die lediglich Zugang auf einer Höhe haben, bereit. Die zweiteilige Kegelanordnung vereinfacht das Formen eines Ventilkegels, der die zusätzlichen Anschlusshöhen unterhalten kann. Der Ventilkörper und die Kegelanordnung können entlang der Drehachse kegelig sein, um die Herstellung zu vereinfachen und die Abdichtung zu verbessern.
Bei einigen Aspekten umfasst ein Drehkegelventil einen Ventilkörper. Der Ventilkörper umfasst eine Körperseitenwand, die eine Körperachse umgibt und auf dieser zentriert ist, und eine Körperbasis, die ein Ende der Körperseitenwand verschließt. Die Körperseitenwand und die Körperbasis wirken dahingehend zusammen, eine Ventilkörperkammer zu definieren. Der Ventilkörper weist Ventilanschlüsse auf, wobei jeder Ventilanschluss mit der Ventilkörperkammer in Verbindung steht. Darüber hinaus umfasst das Drehkegelventil eine Ventilkegelanordnung, die in der Ventilkörperkammer angeordnet ist. Die Ventilkegelanordnung umfasst einen Ventilkegel, der bezüglich des Ventilkörpers um eine Drehachse, die mit der Körperachse zusammenfällt, drehbar ist. Der Ventilkegel umfasst einen ersten Kegelabschnitt und einen zweiten Kegelabschnitt. Der erste Kegelabschnitt umfasst eine erste Seitenwand, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist. Die erste Seitenwand umgibt eine Alpha-Öffnung. Der erste Kegelabschnitt umfasst eine erste Basis, die ein Ende der ersten Seitenwand verschließt. Die erste Basis weist eine erste Fläche, die zu der Körperbasis weist, und eine zweite Fläche, die von der Körperbasis weg weist, auf. Der erste Kegelabschnitt umfasst einen Vorsprung, der von der ersten Fläche der ersten Basis vorragt und die erste Seitenwand überschneidet, wobei der Vorsprung zusammen mit der ersten Seitenwand eine Beta-Öffnung definiert, die von der Alpha-Öffnung entlang einem Umfang der ersten Seitenwand beabstandet ist. Darüber hinaus umfasst der erste Kegelabschnitt einen ersten Fluiddurchgang, der sich zwischen der Alpha-Öffnung und der Beta-Öffnung erstreckt. Der zweite Kegelabschnitt umfasst eine zweite Seitenwand, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist. Die zweite Seitenwand umfasst eine Gamma-Öffnung und eine Vertiefung. Der zweite Kegelabschnitt umfasst eine zweite Basis, die ein Ende der zweiten Seitenwand verschließt. Der zweite Kegelabschnitt ist zwischen dem ersten Kegelabschnitt und der Körperbasis angeordnet, und der Vorsprung ist derart in der Vertiefung angeordnet und mit dieser in Eingriff, dass der erste Kegelabschnitt und der zweite Kegelabschnitt bezüglich einander fixiert und zusammen als eine einzige Einheit um die Drehachse drehbar sind.
Bei einigen Ausführungsformen ist die zweite Basis in einer parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung von der ersten Basis beabstandet, und die Vertiefung ist entlang einem offenen Ende der zweiten Seitenwand offen, wobei das offene Ende dem einen Ende der zweiten Seitenwand gegenüberliegt.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die erste Seitenwand ein offenes Ende, das dem einen Ende der ersten Seitenwand gegenüberliegt. Eine Höhenabmessung der ersten Seitenwand entspricht einem Abstand zwischen dem offenen Ende der ersten Seitenwand und dem einen Ende der ersten Seitenwand in einer parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung. Darüber hinaus ist eine Abmessung der Beta-Öffnung in einer parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung größer als die Höhenabmessung der ersten Seitenwand.
Bei einigen Ausführungsformen ist der erste Fluiddurchgang dazu konfiguriert, Fluidstrom zwischen einem ersten der Ventilanschlüsse und einem zweiten der Ventilanschlüsse zu gestatten, wobei der erste Ventilanschluss an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den ersten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, und der zweite Ventilanschluss an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist.
Bei einigen Ausführungsformen sind die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand ausgerichtet.
Bei einigen Ausführungsformen liegt die erste Seitenwand in einem ersten spitzen Winkel zur ersten Basis, liegt die zweite Seitenwand in einem zweiten spitzen Winkel zur zweiten Basis und entspricht der erste Winkel dem zweiten Winkel.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die zweite Seitenwand eine Delta-Öffnung, die von der Gamma-Öffnung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand beabstandet ist, und der zweite Ventilabschnitt umfasst einen zweiten Fluiddurchgang, der sich zwischen der Gamma-Öffnung und der Delta-Öffnung erstreckt.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die zweite Seitenwand eine Zeta-Öffnung, die eine Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand aufweist, die mindestens das Doppelte einer Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand der Gamma-Öffnung beträgt.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Gamma-Öffnung zu einem Sackdurchgang hin offen.
Bei einigen Ausführungsformen umfassen die Ventilanschlüsse einen ersten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den ersten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, einen zweiten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, einen dritten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, und einen vierten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist. Die zweite Seitenwand umfasst eine Delta-Öffnung, und der zweite Kegelabschnitt umfasst einen zweiten Durchgang, der sich zwischen der Gamma-Öffnung und der Delta-Öffnung erstreckt. Bei einer ersten Drehausrichtung des Ventilkegels bezüglich des Ventilkörpers gestattet der erste Durchgang Fluidstrom zwischen dem ersten Ventilanschluss und dem zweiten Ventilanschluss, und der zweite Durchgang gestattet Fluidstrom zwischen dem dritten Ventilanschluss und dem vierten Ventilanschluss.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die zweite Seitenwand eine Zeta-Öffnung, die eine Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand aufweist, die mindestens das Doppelte einer Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand der Gamma-Öffnung beträgt. Die Gamma-Öffnung ist zu einem Sackdurchgang hin offen, und in einer zweiten Drehausrichtung des Ventilkegels bezüglich des Ventilkörpers wird Fluidstrom zwischen dem ersten Ventilanschluss und dem zweiten Ventilanschluss verhindert, und der Sackdurchgang gestattet Fluidstrom zwischen dem dritten Ventilanschluss und dem vierten Ventilanschluss.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Ventilkegelanordnung eine Dichtung, die zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilkegel angeordnet ist, wobei die Dichtung bezüglich des Ventilkörpers fixiert ist. Die Dichtung umfasst einen ersten Ring, einen zweiten Ring, der zu dem ersten Ring parallel und von diesen beabstandet ist, eine erste Rippe, die sich zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring erstreckt, und eine zweite Rippe, die sich zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring erstreckt. Die zweite Rippe ist von der ersten Rippe entlang einem Umfang des ersten Rings beabstandet.
Bei einigen Ausführungsformen weist der erste Ring einen ersten Durchmesser auf, der zweite Ring weist einen zweiten Durchmesser auf, und der zweite Durchmesser beträgt weniger als der erste Durchmesser.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Dichtung integral als eine einzige Einheit ausgebildet, wodurch die Dichtung nahtlos ist.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Dichtung eine Innenfläche, die zur Drehachse weist, und der erste Kegelabschnitt und der zweite Kegelabschnitt liegen jeweils an der Dichtungsinnenfläche an der Dichtung an.
Bei einigen Ausführungsformen sind Abschnitte der ersten Rippe und der zweiten Rippe in Nuten aufgenommen, die in der Körperseitenwand vorgesehen sind.
Bei einigen Ausführungsformen weisen die zum Kegel weisenden Flächen der ersten Rippe und der zweiten Rippe ein V-förmiges Profil auf.
Bei einigen Aspekten umfasst ein Fluidzufuhrsystem einen Wärmetauscher und ein Drehkegelventil, das dem Wärmetauscher bei gewissen Konfigurationen des Drehkegelventils Fluid zuführt. Das Fluidzufuhrsystem umfasst eine Pumpe, die in einer Fluidleitung zwischen dem Wärmetauscher und dem Drehkegelventil angeordnet ist. Die Fluidpumpe ist dazu konfiguriert, Fluid durch das Fluidzufuhrsystem zu treiben. Das Drehkegelventil umfasst einen Ventilkörper und eine Ventilkegelanordnung. Der Ventilkörper umfasst eine Körperseitenwand, die eine Körperachse umgibt und auf dieser zentriert ist, und eine Körperbasis, die ein Ende der Körperseitenwand verschließt. Die Körperseitenwand und die Körperbasis wirken dahingehend zusammen, eine Ventilkörperkammer zu definieren. Der Ventilkörper umfasst auch Ventilanschlüsse, wobei jeder Ventilanschluss mit der Ventilkörperkammer in Verbindung steht. Die Ventilkegelanordnung ist in der Ventilkörperkammer angeordnet und umfasst einen Ventilkegel, der bezüglich des Ventilkörpers um eine Drehachse, die mit der Körperachse zusammenfällt, drehbar ist. Der Ventilkegel umfasst einen ersten Kegelabschnitt und einen zweiten Kegelabschnitt. Der erste Kegelabschnitt weist eine erste Seitenwand auf, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist. Die erste Seitenwand umfasst eine Alpha-Öffnung. Der erste Kegelabschnitt umfasst eine erste Basis, die ein Ende der ersten Seitenwand verschließt. Die erste Basis weist eine erste Fläche, die zu der Körperbasis weist, und eine zweite Fläche, die von der Körperbasis weg weist, auf. Der erste Kegelabschnitt umfasst einen Vorsprung, der von der ersten Fläche der ersten Basis vorragt und die erste Seitenwand überschneidet. Der Vorsprung definiert zusammen mit der ersten Seitenwand eine Beta-Öffnung, die von der Alpha-Öffnung entlang einem Umfang der ersten Seitenwand beabstandet ist. Der erste Kegelabschnitt umfasst einen ersten Fluiddurchgang, der sich zwischen der Alpha-Öffnung und der Beta-Öffnung erstreckt. Der zweite Kegelabschnitt umfasst eine zweite Seitenwand, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist. Die zweite Seitenwand umfasst eine Gamma-Öffnung und eine Vertiefung. Der zweite Kegelabschnitt umfasst eine zweite Basis, die ein Ende der zweiten Seitenwand verschließt. Der zweite Kegelabschnitt ist zwischen dem ersten Kegelabschnitt und der Körperbasis angeordnet, und der Vorsprung ist derart in der Vertiefung angeordnet und mit dieser in Eingriff, dass der erste Kegelabschnitt und der zweite Kegelabschnitt bezüglich einander fixiert und zusammen als eine einzige Einheit um die Drehachse drehbar sind.
Kurze Beschreibung der Figuren

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugkühlsystems, das ein Drehkegelventil mit mehreren Höhen und mehreren Anschlüssen umfasst.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Drehkegelventils mit mehreren Höhen und mehreren Anschlüssen von 1.
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Drehkegelventils von 2.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Ventilkörpers des Drehkegelventils von 2.
5 ist eine Querschnittsansicht des Drehkegelventils bei Betrachtung entlang der Linie 5-5 von 2.
6 ist eine perspektivische Ansicht der Kegelanordnung des Drehkegelventils von 2, die eine Seite der Kegelanordnung zeigt.
7 ist eine weitere perspektivische Ansicht der Kegelanordnung des Drehkegelventils von 2, die eine andere Seite der Kegelanordnung zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Kegelabschnitts der Kegelanordnung von 6, die eine Seite des ersten Kegelabschnitts zeigt.
9 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Kegelabschnitts der Kegelanordnung von 6, die eine Ansicht des ersten Kegelabschnitts von oben zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Kegelabschnitts der Kegelanordnung von 6, die eine Ansicht des ersten Kegelabschnitts von unten zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht des ersten Kegelabschnitts bei Betrachtung entlang der Linie 11-11 von 9.
12 ist eine Querschnittsansicht des Drehkegelventils bei Betrachtung entlang der Linie 12-12 von 2.
13 ist eine Querschnittsansicht des Drehkegelventils bei Betrachtung entlang der Linie 13-13 von 2.
14 ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Kegelabschnitts der Kegelanordnung von 6, die eine Seite des zweiten Kegelabschnitts zeigt.
15 ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Kegelabschnitts der Kegelanordnung von 6, die eine andere Seite des zweiten Kegelabschnitts zeigt.
16 ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Kegelabschnitts der Kegelanordnung von 6, die eine andere Seite des zweiten Kegelabschnitts zeigt.
17 ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Kegelabschnitts der Kegelanordnung von 6, die eine andere Seite und die Unterseite des zweiten Kegelabschnitts zeigt.
18 ist eine Querschnittsansicht der Dichtung bei Betrachtung entlang der Linie 18-18 von 19.
19 ist eine Draufsicht der Dichtung.
20A und 20B stellen Fluidstrom durch den Ventilkegel des Drehkegelventils von 2 für eine Drehstellung der Kegelanordnung bezüglich des Ventilkörpers dar, wobei ausgefüllte Pfeile Fluidstrom durch den Ventilkegel darstellen und leere Pfeile einen gesperrten Strömungspfad darstellen.
21 A und 21 B stellen Fluidstrom durch den Ventilkegel des Drehkegelventils von 2 für eine andere Drehstellung der Kegelanordnung bezüglich des Ventilkörpers dar, wobei ausgefüllte Pfeile Fluidstrom durch den Ventilkegel darstellen und leere Pfeile einen gesperrten Strömungspfad darstellen.
22A und 22B stellen Fluidstrom durch den Ventilkegel des Drehkegelventils von 2 für eine andere Drehstellung der Kegelanordnung bezüglich des Ventilkörpers dar, wobei ausgefüllte Pfeile Fluidstrom durch den Ventilkegel darstellen und leere Pfeile einen gesperrten Strömungspfad darstellen.
23A und 23B stellen Fluidstrom durch den Ventilkegel des Drehkegelventils von 2 für eine andere Drehstellung der Kegelanordnung bezüglich des Ventilkörpers dar, wobei ausgefüllte Pfeile Fluidstrom durch den Ventilkegel darstellen und leere Pfeile einen gesperrten Strömungspfad darstellen.
24 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Drehkegelventils einer alternativen Ausführungsform.
25 ist eine Querschnittsansicht des Drehkegelventils von 24.

Detaillierte Beschreibung
Unter Bezugnahme auf 1-3 umfasst ein Fluidzufuhrsystem 1 ein Drehkegelventil 18 mit mehreren Höhen und mehreren Anschlüssen, das dazu in der Lage ist, den von einer Pumpe 8 angetriebenen Fluidstrom zwischen drei, vier, fünf oder mehr individuellen Fluidleitungen 10, 11, 12, 13, 14 in dem System 1 zu steuern. Das Drehkegelventil 18 kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Verteilung und das Strömen von Kühlmittel in einem Kühlsystem 1 eines Elektrofahrzeugs zu steuern. In diesem Beispiel kann das Drehkegelventil 18 das Strömen von Kühlmittelfluid zwischen dem Drehkegelventil 18 und einem Kühler 2, der Teil eines Fahrzeugfahrgastraumheiz- und -kühlsystems 7 ist, zu steuern, wobei Kühlmittel von dem Kühler 2 auch eine Batterie 3 und ein Batteriemanagementsystem 4 kühlen kann. Darüber hinaus kann das Drehkegelventil 18 den Fluidstrom zu Wärmetauschern 5, 6, die die Temperatursteuerung anderer Fahrzeugvorrichtungen und -systeme unterstützen, wie z. B. eines elektrischen Antriebsmotors, der Fahrzeugelektronik und/oder von elektronischen Steuergeräten und/oder der Ölzufuhr, steuern. Das Drehkegelventil 18 umfasst einen Ventilkörper 20 und eine Kegelanordnung 50, die in dem Ventilkörper 20 angeordnet ist und sich bezüglich dieses um eine Drehachse 52 dreht. Darüber hinaus weist das Drehkegelventil 18 eine einzige elastomere Ventildichtung 110 auf, die eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Ventilkörper 20 und der Kegelanordnung 50 bereitstellt. Der Ventilkörper 20 umfasst mehrere Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37, wobei die Anzahl an Anschlüssen durch die spezifische Anwendung bestimmt wird. Mindestens ein Ventilanschluss 33 ist auf einer anderen Höhe entlang einer Höhenabmessung des Ventilkörpers 20 als die anderen Ventilanschlüsse 34, 35, 36, 37 positioniert, wobei die Höhenabmessung in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung gemessen wird. Die Drehausrichtung der Kegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 wird über einen Aktuator (nicht gezeigt) festgelegt. Die Drehausrichtung der Kegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 bestimmt einen oder mehrere Fluidströmungspfade durch entsprechende der Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37. Die Kegelanordnung 50 kann eine Anordnung von zwei ineinandergreifenden Teilen 60, 80 sein, die zusammen den Fluidstrom durch den Ventilkörper 20 steuern. Die Kegelanordnung 50 weist mehrere Öffnungen auf, die Durchgängen 72, 92, 96 zugeordnet sind und die, in Abhängigkeit von der Drehausrichtung der Kegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20, Fluid zu bestimmten der Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 umleiten, wodurch die Verteilung von Kühlmittelfluid in dem Kühlsystem 1 gesteuert wird. Es werden nun Einzelheiten des Drehkegelventils 18, einschließlich des Ventilkörpers 20, der Kegelanordnung 50 und der Dichtung 110, beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 umfasst der Ventilkörper 20 eine Basis 26 und eine Seitenwand 21. Die Basis 26 weist ein kreisförmiges Profil bei Betrachtung in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung auf. Die Seitenwand 21 ist an einem Ende (das hier als das „Basisende“ bezeichnet wird) 22 mit einem Umfangsrand der Basis 26 verbunden, und die Seitenwand 21 umgibt die Basis 26. Die Seitenwand 21 und die Basis 26 bilden zusammen eine allgemein becherförmige Struktur, die eine Ventilkegelkammer 30 darin definiert. Ein offenes Ende 23 der Seitenwand 21 (z. B. das Ende der Seitenwand 21, das von der Basis 26 beabstandet ist) weist einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Basisendes 22 ist, wodurch die Seitenwand 21 in einem stumpfen Winkel θ1 (5) zur Basis 26 vorragt. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der Winkel θ1 in einem Bereich von 95 bis 150 Grad, beträgt beispielsweise 97 Grad.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Ventilkörper 20 fünf Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37, ist jedoch nicht auf diese Anzahl an Anschlüssen beschränkt. Insbesondere umfasst der Ventilkörper 20 einen ersten Ventilanschluss 33, einen zweiten Ventilanschluss 34, einen dritten Ventilanschluss 35, einen vierten Ventilanschluss 36 und einen fünften Ventilanschluss 37. Jeder der Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 ragt von der Seitenwand 21 entlang einem Radius der Drehachse 52 nach außen vor und steht mit der Ventilkegelkammer 30 in Verbindung. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 zylindrische Rohre, und jeder Ventilanschluss 33, 34, 35, 36, 37 bildet eine kreisförmige Öffnung an der Schnittstelle mit der Ventilkörperseitenwand 21.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 zylindrische Rohre und jeder Ventilanschluss 33, 34, 35, 36, 37 bildet eine kreisförmige Öffnung an der Schnittstelle mit der Ventilkörperseitenwand 21. Obgleich die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 gemäß der Darstellung jeweils dieselbe Länge, dieselbe Querschnittsform und dieselben Abmessungen aufweisen, sind die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Darüber hinaus sind die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 nicht auf die dargestellte koplanare und radial ausgerichtete Konfiguration beschränkt. Beispielsweise können bei weiteren Ausführungsformen bestimmte der Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 nicht koplanar mit den anderen Ventilanschlüssen sein und/oder können von der Basis anstatt der Seitenwand vorragen. Die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 können in einer Richtung, die zur Drehachse 16 parallel ist, in einer Richtung, die zur Drehachse 16 senkrecht ist, oder in einem beliebigen Winkel zwischen senkrecht und parallel zur Drehachse 16 vorragen. Die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 können nicht radial vorragen; es ist nicht erforderlich, dass eine Achse eines gegebenen Ventilanschlusses die Drehachse 16 überschneidet. Bei vielen Anwendungen wird die Konfiguration der Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 durch Packagingvorgaben bestimmt.
Die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 sind an voneinander beabstandeten Stellen um einen Umfang der Seitenwand 21 herum vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind der erste und der vierte Ventilanschluss 33, 36 auf gegenüberliegenden Seiten des Ventilkörpers 20 angeordnet, erstrecken sich parallel zu einem gemeinsamen Durchmesser des Ventilkörpers 20 und befinden sich auf verschiedenen Höhen entlang einer Höhenabmessung des Ventilkörpers 20.
Insbesondere liegt der erste Ventilanschluss 33 näher an dem offenen Ende 23 des Ventilkörpers als der vierte Ventilanschluss 36, wenn der Ventilkörper 20 in einer zur Drehachse 52 senkrecht verlaufenden Richtung betrachtet wird. Der zweite und der fünfte Ventilanschluss 34, 37 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Ventilkörpers 20 angeordnet, sind koaxial mit einem gemeinsamen Durchmesser des Ventilkörpers und teilen sich eine Höhe mit dem vierten Ventilanschluss 36. Der dritte Ventilanschluss 35 teilt sich eine Höhe mit dem zweiten, dem vierten und dem fünften Ventilanschluss 34, 36, 37 und ist zwischen dem zweiten und dem vierten Ventilanschluss 34, 36 angeordnet. Somit liegt der erste Ventilanschluss 33 in einer ersten Ebene P1, die zur Drehachse 52 senkrecht ist, und der zweite, der dritte, der vierte und der fünfte Ventilanschluss 34, 35, 36, 37 liegen in einer zweiten Ebene P2, die zur Drehachse 52 senkrecht und von der ersten Ebene beabstandet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt die Ebene P1 zwischen der Ebene P2 und dem offenen Ende 23 des Ventilkörpers 20, ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
Die Innenfläche der Ventilkörperseitenwand 21 ist mit Nuten 32 versehen, die sich zwischen dem Basisende 22 und dem offenen Ende 23 erstrecken. Die Nuten 32 weisen dieselbe Querschnittsform wie die Rippen der Dichtung 110 auf und sind zur Aufnahme der Rippen der Dichtung 110 in einer Presspassungskonfiguration dimensioniert, wie nachstehend genauer erörtert wird. Die Anzahl an vorgesehenen Nuten 32 entspricht der Anzahl an Rippen der Dichtung 110. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Ventilkörper 20 sechs Nuten 32. Mindestens eine Nut 32 ist zwischen den Anschlüssen jedes benachbarten Paars von Ventilanschlüssen 33, 34, 35, 36, 37 angeordnet. Beispielsweise bilden der erste und der zweite Anschluss 33, 34 bei Betrachtung in einer zur Drehachse parallel verlaufenden Richtung ein Paar benachbarter Ventilanschlüsse, und eine Nut 32 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 33, 34 angeordnet. Gleichermaßen ist eine Nut 32 zwischen dem zweiten und dem dritten Ventilanschluss 34, 35, zwischen dem dritten und dem vierten Ventilanschluss 35, 36, zwischen dem vierten und dem fünften Ventilanschluss 36, 37 und zwischen dem fünften und dem ersten Ventilanschluss 37, 33 vorgesehen. Die Beabstandung der Ventilkörpernuten 32 um den Innenumfang des Ventilkörpers 20 herum hängt von der Beabstandung der Ventilkörperanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 ab und ist somit möglicherweise nicht gleichmäßig.
Die Ventilkörperseitenwand 21 weist eine Höhenabmessung auf, die dem Abstand zwischen dem offenen Ende 23 der Seitenwand und dem Basisende 22 der Seitenwand in einer zur Drehachse parallel verlaufenden Richtung entspricht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Höhenabmessung des Ventilkörpers dieselbe oder beträgt etwas weniger als ein Durchmesser des Basisendes der Seitenwand.
Bei einigen Ausführungsformen ist ein Deckel (nicht gezeigt) vorgesehen, der ein offenes Ende 23 des Ventilkörpers 20 verschließt, wohingegen das offene Ende 23 des Ventilkörpers 20 bei anderen Ausführungsformen durch ein Gehäuse (nicht gezeigt) des Aktuators oder eine andere zusätzliche Struktur verschlossen sein kann. Eine zweite Dichtung (nicht gezeigt) kann zwischen dem offenen Ende 23 des Ventilkörpers und dem Deckel oder Gehäuse angeordnet sein.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 ist die Kegelanordnung 50 in der Ventilkörperkammer 30 angeordnet und ist in der Kammer 30 um die Drehachse 52 drehbar. Die Kegelanordnung 50 ist eine Anordnung aus einem ersten Kegelabschnitt 60 und einem zweiten Kegelabschnitt 80, die entlang der Drehachse 52 zusammengeschichtet sind. Die Passflächen des ersten und des zweiten Kegelabschnitts 60, 80 sind ineinandergreifend, wodurch sich der erste und der zweite Kegelabschnitt 60, 80 gemeinsam drehen und dahingehend zusammenwirken, den Fluidstrom durch den Ventilkörper 20 zu steuern.
Unter Bezugnahme auf 8-12 umfasst der erste Kegelabschnitt 60 eine erste Basis 66 und eine erste Seitenwand 61. Die erste Basis 66 ist parallel zur Körperbasis 26 und weist ein kreisförmiges Profil bei Betrachtung in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung auf. Die erste Basis 66 weist eine Außenfläche 67, die zu der Körperbasis 26 weist, und eine gegenüberliegende Innenfläche 68, die von der Körperbasis 26 weg weist, auf. Die erste Seitenwand 61 ist an einem Ende (hier als das „Basisende“ bezeichnet) 62 mit einem Umfangsrand der ersten Basis 66 verbunden. Die erste Seitenwand 61 umgibt die erste Basis 66 und ist auf der Drehachse 52 zentriert. Die erste Seitenwand 61 und die erste Basis 66 bilden zusammen eine allgemein becherförmige Struktur. Ein offenes Ende 63 der ersten Seitenwand 61 (z. B. das Ende der ersten Seitenwand 61, das von der ersten Basis 66 beabstandet ist) weist einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Basisendes 62 ist, wodurch die erste Seitenwand 61 in einem schiefen Winkel θ2 (5) zur ersten Basis 66 vorragt. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der Winkel θ2 in einem Bereich von 95 bis 150 Grad, beispielsweise bei 97 Grad.
Die erste Seitenwand 61 umfasst eine Alpha-Öffnung 70 und eine Beta-Öffnung 71, die entlang einem Umfang der ersten Seitenwand 61 beabstandet sind. Bezüglich eines Bezugsdurchmessers D1 (12) der Kegelanordnung 50 liegen die Alpha- und Beta-Öffnung 70, 71 auf derselben Seite des Bezugsdurchmessers D1, wenn die Kegelanordnung 50 in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung betrachtet wird.
Der erste Kegelabschnitt 60 umfasst einen Vorsprung 73, der von der Außenfläche 67 der Basis vorragt und die erste Seitenwand 61 an einer Stelle, die der Beta-Öffnung 71 entspricht, überschneidet. Der Vorsprung 73 ist hohl und weist die Form eines geraden Vierecksprismas auf. Der Vorsprung 73 erstreckt sich entlang einem Radius der ersten Basis 66 und weist eine Mindesthöhenabmessung an einer Stelle zwischen einem Mittelpunkt der ersten Basis 66 und einem Umfangsrand der ersten Basis 66 auf. Der Vorsprung weist eine maximale Höhe an der ersten Seitenwand 61 auf. Der Vorsprung 73 definiert zusammen mit der ersten Seitenwand 61 die Beta-Öffnung 71, wobei die Beta-Öffnung 71 eine Höhenabmessung h1 aufweist, die größer als eine Höhenabmessung h2 der ersten Seitenwand 61 ist.
Der erste Kegelabschnitt 60 umfasst einen ersten Durchgang 72, der sich entlang der Innenfläche 68 der Basis erstreckt und von dieser vorragt. Der erste Durchgang 72 erstreckt sich zwischen der Alpha-Öffnung 70 und der Beta-Öffnung 71. Der erste Durchgang 72 umfasst einen ersten linearen Abschnitt 74, der sich entlang einem Radius der ersten Basis 66 zwischen der Alpha-Öffnung 70 und dem Mittelpunkt der ersten Basis 66 erstreckt, und einen zweiten linearen Abschnitt 75, der sich entlang einem Radius der ersten Basis 66 zwischen der Beta-Öffnung 71 und dem Mittelpunkt der ersten Basis 66 erstreckt. Ein innerer Winkel θ3 (9) zwischen dem ersten linearen Abschnitt 74 und dem zweiten linearen Abschnitt 75 beträgt weniger als 180 Grad. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der innere Winkel θ3 etwa 135 Grad.
Der erste Kegelabschnitt 60 umfasst einen hohlen zylindrischen Stumpf 76, der von einer Außenfläche des ersten Durchgangs 72 vorragt. Der Stumpf 76 ist koaxial mit der Längsachse und weist Oberflächenmerkmale, wie z. B. Flachstellen, axiale Keilverzahnungen oder Zahnradzähne, die den Eingriff mit einer Ausgangswelle des Aktuators gestatten, auf, wobei der erste Kegelabschnitts 60 dahingehend von dem Aktuator angetrieben werden kann, sich um die Drehachse 52 zu drehen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Oberflächenmerkmale extern. Bei anderen Ausführungsformen können die Oberflächenmerkmale intern sein. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Stumpf 76 insofern ein niedriges Profil auf, als die Summe der Höhenabmessungen des Stumpfs 76 und des ersten Durchgangs 72 kleiner gleich der Höhenabmessung der ersten Seitenwand 61 sind. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Stumpf 76 ein hohes Profil aufweisen und aus dem ersten Kegelabschnitt 60 vorragen, wie durch die spezifische Anwendung erforderlich.
Unter Bezugnahme auf 13-17 umfasst der zweite Kegelabschnitts 80 eine zweite Basis 86 und eine zweite Seitenwand 81. Die zweite Basis 86 weist ein kreisförmiges Profil bei Betrachtung in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung auf. Die zweite Basis 86 weist eine Außenfläche 87, die zu der Körperbasis 26 weist, und eine gegenüberliegende Innenfläche 88, die von der Körperbasis 26 weg und zu der ersten Basis 66 weist, auf. Die zweite Seitenwand 81 ist an einem Ende (das hier als das „Basisende“ bezeichnet wird) 82 mit einem Umfangsrand der zweiten Basis 86 verbunden. Die zweite Seitenwand 81 umgibt die zweite Basis 86 und ist auf der Drehachse 52 zentriert. Die zweite Seitenwand 81 und die zweite Basis 86 bilden zusammen eine allgemein becherförmige Struktur. Ein offenes Ende 83 der zweiten Seitenwand 81 (z. B. das Ende der zweiten Seitenwand 81, das von der zweiten Basis 86 beabstandet ist) weist einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Basisendes 62 ist, wodurch die zweite Seitenwand 81 in einem schiefen Winkel θ4 (5) zur zweiten Basis 86 vorragt. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der Winkel θ4 in einem Bereich von 95 bis 150 Grad, beispielsweise bei 97 Grad.
Die zweite Seitenwand 81 umfasst eine Delta-Öffnung 90, eine Gamma-Öffnung 91 und eine Zeta-Öffnung 95, die entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand 81
voneinander beabstandet sind. In Bezug auf den Bezugsdurchmesser D1 ( 13) der Kegelanordnung 50 liegen die Delta- und die Gamma-Öffnung 90, 91 auf derselben Seite des Bezugsdurchmessers D1 bei Betrachtung der Kegelanordnung 50 in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung. Darüber hinaus liegen die Delta- und die Gamma-Öffnung 90, 91 auf der gegenüberliegenden Seite des Bezugsdurchmessers D1 in Bezug auf die Zeta-, Alpha- und Beta-Öffnungen 95, 70, 71.
Der zweite Kegelabschnitt 80 umfasst einen zweiten Durchgang 92, der sich entlang der Innenfläche 88 der Basis erstreckt und von dieser vorragt. Der zweite Durchgang 92 erstreckt sich zwischen der Delta-Öffnung 90 und der Gamma-Öffnung 91. Der zweite Durchgang 92 umfasst einen ersten linearen Abschnitt 93, der sich entlang einem Radius der zweiten Basis 86 zwischen der Delta-Öffnung 90 und einem Mittelpunkt der zweiten Basis 86 erstreckt, und einen zweiten linearen Abschnitt 94, der sich entlang einem Radius der zweiten Basis 86 zwischen der Gamma-Öffnung 91 und dem Mittelpunkt der zweiten Basis 86 erstreckt. Ein innerer Winkel θ5 (15) zwischen dem ersten linearen Abschnitt 93 und dem zweiten linearen Abschnitt 94 ist kleiner gleich 180 Grad. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der innere Winkel θ5 des zweiten Durchgangs 92 weniger als der innere Winkel θ3 des ersten Durchgangs 72. Beispielsweise beträgt der innere Winkel θ5 etwa 112 Grad.
Die Zeta-Öffnung 95 ist eine Sacköffnung, die dazu konfiguriert ist, benachbarte Ventilanschlüsse in gewissen Drehausrichtungen der Kegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 zu verbinden. Dazu weist die Zeta-Öffnung 95 eine Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand 81 auf, die mindestens das Doppelte einer Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand 81 der Delta- und der Gamma-Öffnung 90, 91 beträgt, wodurch die Zeta-Öffnung 95 allgemein eine Sektorform bei Betrachtung des zweiten Kegelabschnitts 80 im Querschnitt aufweist (13). Die Zeta-Öffnung 95 dient als ein dritter Fluiddurchgang 96, der sich entlang der Innenfläche 88 der Basis erstreckt und von dieser vorragt.
Der zweite Kegelabschnitt 80 umfasst eine Vertiefung 98, die in dem offenen Ende 83 der zweiten Seitenwand ausgebildet ist. Die Vertiefung 98 ist zwischen der Zeta-Öffnung 95 und der Delta-Öffnung 90 angeordnet. Die Öffnung der Vertiefung 98 weist von der zweiten Basis 86 weg und ist dahingehend geformt und dimensioniert, den Vorsprung 73 mit einem Spielsitz aufzunehmen. Der Zusammenwirkungseingriff zwischen dem Vorsprung 73 und der Vertiefung 98 stellt sicher, dass sich der erste und der zweite Kegelabschnitt 60, 80 im Einklang miteinander um die Drehachse 52 drehen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5-7 ist bei der Kegelanordnung 50 der erste Kegelabschnitt 60 so axial auf den zweiten Kegelabschnitt 80 ausgerichtet, dass die Außenfläche 67 der Basis des ersten Kegelabschnitts 60 an dem offenen Ende 83 der zweiten Seitenwand anliegt und der Vorsprung 73 in der Vertiefung 98 angeordnet ist und mit dieser in Eingriff steht. Bei dieser Konfiguration dient der Vorsprung 73 als ein Keil, der so mit der Vertiefung 98 in Eingriff steht, dass der erste Kegelabschnitt 60 und der zweite Kegelabschnitt 80 aneinander fixiert sind und zusammen als eine einzige Einheit um die Drehachse 52 drehbar sind. Darüber hinaus ist die Beta-Öffnung 71 zum Teil in der Vertiefung 98 aufgenommen, wodurch der erste Durchgang 72 eine Strömungsverbindung zwischen den Höhen des Ventilkörpers 20 in gewissen Drehausrichtungen der Kegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 bereitstellen kann. Bei der Kegelanordnung 50 ist der zweite Kegelabschnitt 80 zwischen dem ersten Kegelabschnitt 60 und der Körperbasis 26 angeordnet. Die zweite Basis 86 ist von der ersten Basis 66 in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung beabstandet, wobei die zweite Seitenwand 82 und der zweite und der dritte Durchgang 92, 96 zwischen der ersten Basis 66 und der zweiten Basis 86 angeordnet sind. Darüber hinaus sind die erste und die zweite Seitenwand 61, 81 ausgerichtet.
Unter Bezugnahme auf 18-19 ist die Dichtung 110 eine käfigartige Struktur, die einen ersten Ring 111, einen zweiten Ring 112, der zu dem ersten Ring 111 parallel und davon beabstandet ist, und lineare Rippen 113, die sich zwischen dem ersten Ring 111 und dem zweiten Ring 112 erstrecken, umfasst. Der erste Ring 111 weist einen ersten Durchmesser d1 auf, der einem Innendurchmesser des Ventilkörpers 20 an dem offenen Ende 23 der Seitenwand entspricht. Der zweite Ring 112 weist einen zweiten Durchmesser d2 auf, der einem Innendurchmesser des Ventilkörpers 20 an dem Basisende 22 der Seitenwand entspricht. Da der Ventilkörper ein konisches Profil aufweist, bei dem das offene Ende 23 der Seitenwand einen größeren Durchmesser als das Basisende 22 der Seitenwand aufweist, beträgt der zweite Durchmesser d2 weniger als der erste Durchmesser d1. Die Dichtung 110 umfasst eine Innenfläche 114, die zu der Drehachse 52 und der Kegelanordnung 50 weist. Der erste und der zweite Kegelabschnitt 60, 80 der Kegelanordnung 50 liegen an der Innenfläche 114 der Dichtung an der Dichtung 110 an.
Die Rippen 113 sind um den Umfang des ersten und des zweiten Rings 111, 112 herum voneinander beabstandet. Mindestens eine Rippe 113 ist zwischen jedem Ventilanschluss angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform, bei der der Ventilkörper 20 fünf Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 umfasst, umfasst die Dichtung sechs Rippen 113. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch das Vorsehen von zwei Rippen 113 zwischen einem Paar benachbarter Anschlüsse einen gesperrten Bereich oder verschlossenen Anschluss bereitstellen. Die bestimmte Beabstandung der Rippen 113 entlang einem Umfang des ersten und des zweiten Rings 111, 112 hängt von der Beabstandung der Nuten 32 des Ventilkörpers ab, die wiederum von der Beabstandung der Ventilkörperanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 entlang einem Umfang der Seitenwand 21 des Ventilkörpers abhängt. Darüber hinaus definiert die Beziehung der Rippen 113 und der Nuten 32 des Ventilkörpers zu den Ventilanschlüssen 33, 34, 35, 36, 37 den Zeitpunkt des Öffnens der Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37.
Sowohl der erste als auch der zweite Ring 111, 112 und die Rippen 113 weisen eine rechteckige Querschnittsform auf. Darüber hinaus umfasst die Innenfläche 114 jeder Rippe 113 einen Kanal 115, der sich zwischen dem ersten Ring 111 und dem zweiten Ring 112 erstreckt. Der Kanal 115 kann dahingehend geformt und dimensioniert sein, den Einschluss von in dem Fluid mitgeführten Verunreinigungen oder Fremdkörpern darin zu verhindern. Der Kanal 115 kann auch den Kontaktbereich zwischen jeder Rippe 113 und der Kegelanordnung 50 reduzieren. Bei der dargestellten Ausführungsform kann der Kanal 115 ein V-förmiges Profil aufweisen. Dadurch umfasst die Innenfläche 114 jeder Rippe 113 ein Paar paralleler Stege 116, wobei ein Steg 116 auf jeder Seite des Kanals 115 angeordnet ist. Die Stege 116 stellen jeweils eine lineare schmale Dichtungskontaktfläche zwischen der Dichtung 110 und einer Außenfläche der Kegelanordnung 50 bereit. Bei einigen Ausführungsformen können die Stege 116, die den Kanal 115 begrenzen, dazu dienen, den Einschluss von Verunreinigungen und/oder anderen Fremdkörpern in der Dichtung/Kegel-Schnittstelle zu verhindern, wodurch Abrasionsverschleiß reduziert wird.
Die Außenfläche (z. B. die zu dem Ventilkörper weisende Fläche) 118 jeder Rippe 113 ist in einer entsprechenden der sich axial erstreckenden Nuten 32 des Ventilkörpers 20 aufgenommen. Die Form oder das Querschnittsprofil der Außenfläche 118 entspricht der Form der Nut 32. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Außenfläche 118 eine rechteckige Form auf, so dass sie der rechteckigen Form der Nut 32 entspricht.
Die Dichtung 110 ist aus einem elastischen Material ausgebildet, das mit dem Fluid, das durch das Drehkegelventil 18 strömt, kompatibel ist und die Anforderungen hinsichtlich Betriebstemperatur und Beständigkeit erfüllt. Beispielsweise ist für ein Fluidventil, das zur Steuerung von Fluid in einem Fahrzeugkühlmittelsystem verwendet wird, die Dichtung 110 aus einem Elastomer ausgebildet, das mit dem Kraftfahrzeugkühlmittel kompatibel ist. Bei einigen Ausführungsformen wird die Dichtung 110 als eine einzige Einheit in einem Formprozess ausgebildet. Durch Ausbilden der Dichtung 110 als eine einzige Einheit wird die Dichtung 110 ohne Nähte (z. B. Linien, entlang denen zwei Stücke des Dichtungsmaterials miteinander verbunden sind) oder andere Verbindungsstellen ausgebildet, wodurch die Zuverlässigkeit und Beständigkeit der Dichtung 110 im Vergleich zu einigen anderen Herstellungsverfahren verbessert wird.
Bei einigen Ausführungsformen können die zur Kegelanordnung weisenden Flächen 114 der Dichtung 110 eine reibungsmindernde Beschichtung umfassen, wodurch diese Flächen einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als der Rest der Dichtung 110 aufweisen können. Bei einigen Ausführungsformen ist die gesamte Dichtung 110 mit einer Beschichtung beschichtet, die im Vergleich zu dem Elastomer, das zur Ausbildung der Dichtung 110 verwendet wird, reibungsmindernd ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist die Dichtung 110 aus einem Elastomer ausgebildet, und die Beschichtung ist aus Polytetrafluorethylen (PTFE) ausgebildet. Durch Versehen der Dichtung 110 mit einer reibungsmindernden Beschichtung wird das zum Betätigen des Drehkegelventils 18 erforderliche Drehmoment reduziert. Bei noch weiteren Ausführungsformen ist die gesamte Dichtung 110 aus einem reibungsmindernden Elastomer ausgebildet.
Im Gebrauch ist die Dichtung 110 in dem Ventilkörper 20 angeordnet, wobei der erste Ring 111 an das offene Ende 23 der Körperseitenwand angrenzt, der zweite Ring 112 an das Basisende 22 der Körperseitenwand angrenzt und die Rippen 113 in den Nuten 32 angeordnet sind. Die Nuten 32 halten die Dichtung 110 in einer fixierten Konfiguration bezüglich des Ventilkörpers 20, wenn sich die Kegelanordnung 50 um die Drehachse 52 dreht. Die Kegelanordnung 50 ist in der Ventilkörperkammer 30 angeordnet, wobei die Dichtung 110 zwischen der Kegelanordnung 50 und der Körperseitenwand 21 angeordnet ist. Bei dieser Konfiguration umgibt der erste Ring 111 der Dichtung das offene Ende 63 des ersten Kegelabschnitts und sorgt für eine fluiddichte ringförmige Abdichtung zwischen dem ersten Kegelabschnitt 60 und dem Ventilkörper 20. Darüber hinaus umgibt der zweite Ring 112 der Dichtung den zweiten Kegelabschnitt 80 der zweiten Basis 86 und sorgt für eine fluiddichte ringförmige Abdichtung zwischen dem zweiten Kegelabschnitt und dem Ventilkörper 20. Weiterhin wird jeder Ventilanschluss 33, 34, 35, 36, 37 von einem Abschnitt der Dichtung 110, der ein benachbartes Paar Rippen 113 umfasst, und Abschnitten des ersten und des zweiten Rings 111, 112, die sich zwischen dem angrenzenden Paar Rippen 113 erstrecken, umgeben, wodurch eine fluiddichte Abdichtung jeden Ventilanschluss von den anderen Ventilanschlüssen abtrennt.
Das Drehkegelventil 18 umfasst den Ventilkörper 20, der fünf Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 aufweist. Der erste Ventilanschluss 33 ist auf einer ersten Höhe L1 (z. B. an einer ersten axialen Position) angeordnet, und die restlichen Ventilanschlüsse 34, 35, 36, 37 sind auf einer zweiten Höhe L2 (z. B. an einer zweiten axialen Position) angeordnet. Darüber hinaus ist die Ventilkegelanordnung 50 so in dem Ventilkörper 20 angeordnet, dass sie durch die Dichtung 110 bezüglich des Ventilkörpers 20 abgedichtet wird. Die Ventilkegelanordnung 50, die den ersten und den zweiten Kegelabschnitt 60, 80, die ineinandergreifen, umfasst, ist zur Steuerung des Fluidstroms durch den Ventilkörper 20 um die Drehachse 52 drehbar. Beispielsweise erstreckt sich in einer Drehstellung der Ventilkegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 (20A, 20B) der erste Durchgang 72 zwischen der ersten und der zweiten Höhe L1, L2, wodurch Fluidstrom zwischen dem ersten Ventilanschluss 33 und dem fünften Ventilanschluss 37 gestattet wird. In dieser Stellung gestattet der zweite Durchgang 92 Fluidstrom zwischen dem dritten und dem vierten Ventilanschluss 35, 36, während der dritte Durchgang 96 nicht verwendet wird, da er nicht auf die mehreren Ventilanschlüsse ausgerichtet ist. In einer weiteren Drehstellung der Ventilkegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 (21A, 21 B) ist der dritte Durchgang 96 auf sowohl den dritten als auch den vierten Ventilanschluss 35, 36 ausgerichtet und gestattet Fluidstrom dazwischen. In dieser Stellung werden der erste Durchgang 72 und der zweite Durchgang 92 nicht verwendet, da sie sich nicht zwischen Ventilanschlüssen erstrecken. In einer weiteren Drehstellung der Ventilkegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 (22A, 22B) gestattet der zweite Durchgang 92 Fluidstrom zwischen dem zweiten und dem dritten Ventilanschluss 34, 35, während der dritte Durchgang 96 Fluidstrom zwischen dem vierten und dem fünften Ventilanschluss 36, 37 gestattet. In dieser Stellung wird der erste Durchgang 72 nicht verwendet, da er sich nicht zwischen Ventilanschlüssen erstreckt. In noch einer weiteren Drehstellung der Ventilkegelanordnung 50 bezüglich des Ventilkörpers 20 (23A, 23B) gestattet der dritte Durchgang 96 Fluidstrom zwischen dem zweiten und dem dritten Ventilanschluss 34, 35. In dieser Stellung werden der erste Durchgang 72 und der zweite Durchgang 92 nicht verwendet, da sie sich nicht zwischen Ventilanschlüssen erstrecken.
Unter Bezugnahme auf 24 und 25 umfasst ein Drehkegelventil 218 einer alternativen Ausführungsform einen Ventilkörper 220 und eine Kegelanordnung 250, die in dem Ventilkörper 220 angeordnet ist und sich bezüglich dieses um eine Drehachse 52 dreht. Darüber hinaus umfasst das Drehkegelventil 218 die Ventildichtung 110, die in dem Ventilkörper 220 angeordnet ist. Wie bei der vorherigen Ausführungsform sorgt die Dichtung 110 für eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Ventilkörper 220 und der Kegelanordnung 250.
Der Ventilkörper 220 ähnelt dem oben beschriebenen Ventilkörper 20 darin, dass der Ventilkörper 220 mehrere Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 umfasst, wobei die Anzahl an Anschlüssen durch die spezielle Anwendung bestimmt wird. Jedoch sind bei dem Drehkegelventil 218 die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 auf einer einzigen Höhe angeordnet (z. B. liegen die Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 in einer einzigen Ebene, die quer zur Drehachse 52 verläuft). Der Ventilkörper 220 ähnelt dem oben beschriebenen Ventilkörper 20 darin, dass der Ventilkörper 220 eine Basis 226 und eine Seitenwand 221 umfasst. Die Basis 226 weist ein kreisförmiges Profil bei Betrachtung in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung auf. Die Seitenwand 221 ist an dem Basisende 222 der Seitenwand mit einem Umfangsrand der Basis 226 verbunden, und die Seitenwand 221 umgibt die Basis 226. Die Seitenwand 221 und die Basis 226 bilden zusammen eine allgemein becherförmige Struktur, die eine Ventilkegelkammer 230 darin definiert. Das offene Ende 223 der Seitenwand 221 weist einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Basisendes 222 ist, wobei die Seitenwand 221 in einem schiefen Winkel θ1 zur Basis 226 vorragt. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der Winkel θ1 in einem Bereich von 95 bis 150 Grad, beispielsweise bei 97 Grad.
Bei dem Ventilkörper 220 ist die Innenfläche der Ventilkörperseitenwand 221 mit Nuten 232 versehen, die sich zwischen dem Basisende 222 und dem offenen Ende 223 erstrecken. Die Nuten 232 weisen dieselbe Querschnittsform wie die Rippen der Dichtung 110 auf und sind dahingehend dimensioniert, die Rippen der Dichtung 110 in einer Presspassungskonfiguration aufzunehmen. Die Anzahl an vorgesehenen Nuten 232 entspricht der Anzahl an Rippen der Dichtung 110. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Ventilkörper 220 sechs Nuten 232. Mindestens eine Nut 232 ist zwischen den Anschlüssen jedes angrenzenden Paars Ventilanschlüsse 33, 34, 35, 36, 37 angeordnet.
Das Drehkegelventil 218 von 24 und 25 unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform darin, dass es einen Deckel 240 umfasst, der das offene Ende des Ventilkörpers 220 verschließt. Eine Innenfläche 241 des Deckels 240 kann eine Ringnut 242 umfassen, die sich entlang einer Peripherie der Innenfläche 241 erstreckt. Die Nut 242 ist dahingehend geformt und dimensioniert, das offene Ende 223 der Ventilkörperseitenwand 221 beispielsweise in einem Presspassungseingriff aufzunehmen. Die Innenfläche 241 des Deckels kann auch einen ringförmigen Vorsprung 243 umfassen, der mit dem ersten Ring 111 der Dichtung in Eingriff steht, wodurch der Deckel 240 fluiddicht mit dem Ventilkörper 220 verbunden wird. Der ringförmige Vorsprung 243 ist zwischen der Nut 242 und einem Mittelpunkt des Deckels 240 an einer Stelle neben der Nut 242 angeordnet.
Das Drehkegelventil 218 von 24 und 25 unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform darin, dass es eine Feder 246 umfasst, die in der Ventilkörperkammer 30 zwischen dem Deckel 240 und der Kegelanordnung 250 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein erstes Ende 248 der Feder 246 in einem mittig positionierten Sackloch 244, das an der Innenfläche 241 des Deckels vorgesehen ist, aufgenommen. Darüber hinaus umgibt ein zweites Ende 249 der Feder 246 den Stumpf 276. Die Feder 246 kann eine Schraubenfeder sein, die eingefedert ist, wodurch die Feder 246 eine Kraft an die Kegelanordnung 250 anlegt, wodurch eine gute Abdichtung zwischen der Kegelanordnung 250 und der Dichtung 110 und zwischen der Dichtung 110 und dem Ventilkörper 220 sichergestellt wird.
Das Drehkegelventil 218 von 24 und 25 unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform darin, dass die Kegelanordnung 250 eine einstückige Struktur ist, die zwei Fluiddurchgänge 272, 292 definiert, die die Fluidzufuhr auf einer einzigen Höhe gestatten. Die Kegelanordnung 250 ähnelt der oben beschriebenen Kegelanordnung 50 darin, dass die Kegelanordnung 250 eine erste Basis 266 und eine erste Seitenwand 261 umfasst. Die erste Basis 266 ist parallel zur Körperbasis 226 und weist ein kreisförmiges Profil bei Betrachtung in einer zur Drehachse 52 parallel verlaufenden Richtung auf. Die erste Basis 266 weist eine Außenfläche 267, die zu der Körperbasis 226 weist, und eine gegenüberliegende Innenfläche 268, die von der Körperbasis 226 weg weist, auf. Die erste Seitenwand 261 ist an dem Basisende 262 mit einem Umfangsrand der ersten Basis 266 verbunden. Die erste Seitenwand 261 umgibt die erste Basis 266 und ist auf der Drehachse 52 zentriert. Die erste Seitenwand 261 und die erste Basis 266 bilden zusammen eine allgemein becherförmige Struktur. Ein offenes Ende 263 der ersten Seitenwand 261 (z. B. das Ende der ersten Seitenwand 261, das von der ersten Basis 266 beabstandet ist) weist einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Basisendes 262 ist, wodurch die erste Seitenwand 261 in einem schiefen Winkel θ2 zur ersten Basis 266 vorragt. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der Winkel θ2 in einem Bereich von 95 bis 150 Grad, beispielsweise bei 97 Grad.
Das Drehkegelventil 218 von 24 und 25 unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform darin, dass die Basis 226 des Ventilkörpers 220 eine mittige Öffnung 229 umfasst und die Kegelanordnung 250 eine Eingangswelle 297 umfasst, die von der Außenfläche 267 der Basis nach außen vorragt und sich durch die mittige Öffnung 229 der Basis hindurch erstreckt. Eine ringförmige Dichtung 299 ist zwischen der Eingangswelle 297 und der Basis 26 angeordnet. Die Eingangswelle 297 kann über eine Keilverzahnungsverbindung oder andere bekannte Verbindungsstrukturen mit dem Aktuator verbunden sein, wodurch die Kegelanordnung 250 durch den Aktuator zur Drehung um die Drehachse 52 angetrieben werden kann.
Oben werden ausgewählte beispielhafte Ausführungsformen des Fluidzufuhrsystems, das das Drehkegelventil umfasst, genauer beschrieben. Es versteht sich, dass hier lediglich Strukturen beschrieben wurden, die zur Erklärung des Fluidzufuhrsystems und des Drehkegelventils als notwendig erachtet wurden. Es wird angenommen, dass dem Fachmann andere herkömmliche Strukturen und jene von untergeordneten und zusätzlichen Komponenten des Fluidzufuhrsystems und des Drehkegelventils bekannt sind und von ihm verstanden werden. Darüber hinaus sind, obgleich ein Ausführungsbeispiel für das Fluidzufuhrsystem und das Drehkegelventil oben beschrieben wurde, das Fluidzufuhrsystem und das Drehkegelventil nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es können verschiedene Konstruktionsänderungen vorgenommen werden, ohne von dem Fluidzufuhrsystem und/oder dem Drehkegelventil, so wie sie in den Ansprüchen dargelegt werden, abzuweichen.

Claims

Drehkegelventil, das Folgendes umfasst: einen Ventilkörper, der Folgendes umfasst: eine Körperseitenwand, die eine Körperachse umgibt und auf dieser zentriert ist, eine Körperbasis, die ein Ende der Körperseitenwand verschließt, wobei die Körperseitenwand und die Körperbasis dahingehend zusammenwirken, eine Ventilkörperkammer zu definieren, und Ventilanschlüsse, wobei jeder Ventilanschluss mit der Ventilkörperkammer in Verbindung steht; und eine Ventilkegelanordnung, die in der Ventilkörperkammer angeordnet ist, wobei die Ventilkegelanordnung einen Ventilkegel umfasst, der bezüglich des Ventilkörpers um eine Drehachse, die mit der Körperachse zusammenfällt, drehbar ist, wobei der Ventilkegel Folgendes umfasst: einen ersten Kegelabschnitt, der Folgendes umfasst: eine erste Seitenwand, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist, wobei die erste Seitenwand eine Alpha-Öffnung umfasst, eine erste Basis, die ein Ende der ersten Seitenwand verschließt, wobei die erste Basis eine erste Fläche, die zu der Körperbasis weist, und eine zweite Fläche, die von der Körperbasis weg weist, aufweist, einen Vorsprung, der von der ersten Fläche der ersten Basis vorragt und die erste Seitenwand überschneidet, wobei der Vorsprung zusammen mit der ersten Seitenwand eine Beta-Öffnung definiert, die von der Alpha-Öffnung entlang einem Umfang der ersten Seitenwand beabstandet ist, einen ersten Fluiddurchgang, der sich zwischen der Alpha-Öffnung und der Beta-Öffnung erstreckt; und einen zweiten Kegelabschnitt, der Folgendes umfasst: eine zweite Seitenwand, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist, wobei die zweite Seitenwand eine Gamma-Öffnung und eine Vertiefung umfasst, und eine zweite Basis, die ein Ende der zweiten Seitenwand verschließt, wobei der zweite Kegelabschnitt zwischen dem ersten Kegelabschnitt und der Körperbasis angeordnet ist, und der Vorsprung derart in der Vertiefung angeordnet und mit dieser in Eingriff ist, dass der erste Kegelabschnitt und der zweite Kegelabschnitt bezüglich einander fixiert und zusammen als eine einzige Einheit um die Drehachse drehbar sind.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die zweite Basis in einer parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung von der ersten Basis beabstandet ist, und die Vertiefung entlang einem offenen Ende der zweiten Seitenwand offen ist, wobei das offene Ende dem einen Ende der zweiten Seitenwand gegenüberliegt.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die erste Seitenwand ein offenes Ende umfasst, das dem einen Ende der ersten Seitenwand gegenüberliegt, eine Höhenabmessung der ersten Seitenwand einem Abstand zwischen dem offenen Ende der ersten Seitenwand und dem einen Ende der ersten Seitenwand in einer parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung entspricht, und eine Abmessung der Beta-Öffnung in einer parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung größer als die Höhenabmessung der ersten Seitenwand ist.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei der erste Fluiddurchgang dazu konfiguriert ist, Fluidstrom zwischen einem ersten der Ventilanschlüsse und einem zweiten der Ventilanschlüsse zu gestatten, wobei der erste Ventilanschluss an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den ersten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, und der zweite Ventilanschluss an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand ausgerichtet sind.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die erste Seitenwand in einem ersten spitzen Winkel zur ersten Basis liegt, die zweite Seitenwand in einem zweiten spitzen Winkel zur zweiten Basis liegt und der erste Winkel dem zweiten Winkel entspricht.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die zweite Seitenwand Folgendes umfasst: eine Delta-Öffnung, die von der Gamma-Öffnung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand beabstandet ist, und der zweite Ventilabschnitt einen zweiten Fluiddurchgang umfasst, der sich zwischen der Gamma-Öffnung und der Delta-Öffnung erstreckt.
Drehkegelventil nach Anspruch 7, wobei die zweite Seitenwand eine Zeta-Öffnung umfasst, die eine Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand aufweist, die mindestens das Doppelte einer Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand der Gamma-Öffnung beträgt.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die Gamma-Öffnungen zu einem Sackdurchgang hin offen ist.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die Ventilanschlüsse Folgendes umfassen: einen ersten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den ersten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, einen zweiten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, einen dritten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, und einen vierten Ventilanschluss, der an einer Stelle in der Körperseitenwand angeordnet ist, die auf den zweiten Kegelabschnitt ausgerichtet ist, und wobei die zweite Seitenwand eine Delta-Öffnung umfasst, und der zweite Kegelabschnitt einen zweiten Durchgang umfasst, der sich zwischen der Gamma-Öffnung und der Delta-Öffnung erstreckt, bei einer ersten Drehausrichtung des Ventilkegels bezüglich des Ventilkörpers, der erste Durchgang Fluidstrom zwischen dem ersten Ventilanschluss und dem zweiten Ventilanschluss gestattet, und der zweite Durchgang Fluidstrom zwischen dem dritten Ventilanschluss und dem vierten Ventilanschluss gestattet.
Drehkegelventil nach Anspruch 10, wobei die zweite Seitenwand eine Zeta-Öffnung umfasst, die eine Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand aufweist, die mindestens das Doppelte einer Abmessung entlang einem Umfang der zweiten Seitenwand der Gamma-Öffnung beträgt, die Gamma-Öffnung zu einem Sackdurchgang hin offen ist, und in einer zweiten Drehausrichtung des Ventilkegels bezüglich des Ventilkörpers, Fluidstrom zwischen dem ersten Ventilanschluss und dem zweiten Ventilanschluss verhindert wird, und der Sackdurchgang Fluidstrom zwischen dem dritten Ventilanschluss und dem vierten Ventilanschluss gestattet.
Drehkegelventil nach Anspruch 1, wobei die Ventilkegelanordnung eine Dichtung umfasst, die zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilkegel angeordnet ist, wobei die Dichtung bezüglich des Ventilkörpers fixiert ist, wobei die Dichtung Folgendes umfasst: einen ersten Ring, einen zweiten Ring, der zu dem ersten Ring parallel und von diesem beabstandet ist, eine erste Rippe, die sich zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring erstreckt, und eine zweite Rippe, die sich zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring erstreckt, wobei die zweite Rippe von der ersten Rippe entlang einem Umfang des ersten Rings beabstandet ist.
Drehkegelventil nach Anspruch 12, wobei der erste Ring einen ersten Durchmesser aufweist, der zweite Ring einen zweiten Durchmesser aufweist und der zweite Durchmesser weniger als der erste Durchmesser beträgt.
Drehkegelventil nach Anspruch 12, wobei die Dichtung integral als eine einzige Einheit ausgebildet ist, wodurch die Dichtung nahtlos ist.
Drehkegelventil nach Anspruch 12, wobei die Dichtung eine Innenfläche umfasst, die zur Drehachse weist, und der erste Kegelabschnitt und der zweite Kegelabschnitt jeweils an der Dichtungsinnenfläche an der Dichtung anliegen.
Drehkegelventil nach Anspruch 12, wobei Abschnitte der ersten Rippe und der zweiten Rippe in Nuten aufgenommen sind, die in der Körperseitenwand vorgesehen sind.
Drehkegelventil nach Anspruch 12, wobei die zum Kegel weisenden Flächen der ersten Rippe und der zweiten Rippe ein V-förmiges Profil aufweisen.
Fluidzufuhrsystem, das Folgendes umfasst: einen Wärmetauscher, ein Drehkegelventil, das dem Wärmetauscher bei gewissen Konfigurationen des Drehkegelventils Fluid zuführt, und eine Pumpe, die in einer Fluidleitung zwischen dem Wärmetauscher und dem Drehkegelventil angeordnet ist, wobei die Fluidpumpe dazu konfiguriert ist, Fluid durch das Fluidzufuhrsystem zu treiben, wobei das Drehkegelventil Folgendes umfasst: einen Ventilkörper, der Folgendes umfasst: eine Körperseitenwand, die eine Körperachse umgibt und auf dieser zentriert ist, eine Körperbasis, die ein Ende der Körperseitenwand verschließt, wobei die Körperseitenwand und die Körperbasis dahingehend zusammenwirken, eine Ventilkörperkammer zu definieren, und Ventilanschlüsse, wobei jeder Ventilanschluss mit der Ventilkörperkammer in Verbindung steht; und eine Ventilkegelanordnung, die in der Ventilkörperkammer angeordnet ist, wobei die Ventilkegelanordnung einen Ventilkegel umfasst, der bezüglich des Ventilkörpers um eine Drehachse, die mit der Körperachse zusammenfällt, drehbar ist, wobei der Ventilkegel Folgendes umfasst: einen ersten Kegelabschnitt, der Folgendes umfasst: eine erste Seitenwand, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist, wobei die erste Seitenwand eine Alpha-Öffnung umfasst, eine erste Basis, die ein Ende der ersten Seitenwand verschließt, wobei die erste Basis eine erste Fläche, die zu der Körperbasis weist, und eine zweite Fläche, die von der Körperbasis weg weist, aufweist, einen Vorsprung, der von der ersten Fläche der ersten Basis vorragt und die erste Seitenwand überschneidet, wobei der Vorsprung zusammen mit der ersten Seitenwand eine Beta-Öffnung definiert, die von der Alpha-Öffnung entlang einem Umfang der ersten Seitenwand beabstandet ist, einen ersten Fluiddurchgang, der sich zwischen der Alpha-Öffnung und der Beta-Öffnung erstreckt; und einen zweiten Kegelabschnitt, der Folgendes umfasst: eine zweite Seitenwand, die die Drehachse umgibt und auf dieser zentriert ist, wobei die zweite Seitenwand eine Gamma-Öffnung und eine Vertiefung umfasst, und eine zweite Basis, die ein Ende der zweiten Seitenwand verschließt, wobei der zweite Kegelabschnitt zwischen dem ersten Kegelabschnitt und der Körperbasis angeordnet ist, und der Vorsprung derart in der Vertiefung angeordnet und mit dieser in Eingriff ist, dass der erste Kegelabschnitt und der zweite Kegelabschnitt bezüglich einander fixiert und zusammen als eine einzige Einheit um die Drehachse drehbar sind.