DE19632533C1 - Drehschieberventil und Dichtung hierfür - Google Patents
Drehschieberventil und Dichtung hierfürInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
Drehschieberventile zur wahlweisen strömungstechnischen
Schaltung zweier Strömungskreisläufe werden zur Regelung
des Kühlmittelmassenstroms durch das Flüssigkeitskühlsystem
einer Verbrennungskraftmaschine verwendet. Dabei werden mit
dem Drehschieberventil verschiedene Strömungskreisläufe
freigegeben bzw. gesperrt. Um dies für zwei verschiedene
Strömungskreisläufe zu ermöglichen, weist das
Drehschieberventil eine Ventilkammer auf, die mit einem
Zulauf und zwei Auslässen versehen ist. In der Ventilkammer
ist ein um die Mittelachse drehbarer Ventilkörper
angeordnet, mittels dessen die Auslässe durch Drehung
freigegeben bzw. verschlossen werden.
Ein solches Drehschieberventil ist aus der DE-OS 17 50 469
bekannt. Das Drehschieberventil ist als Mehrwegehahn für
die Warmwasserheizung in einem Kraftfahrzeug bestimmt,
wobei der Wärmetauscher der Heizung im Nebenschluß zum
Kühlwasserkreislauf des Motors liegt. Mit diesem
Mehrwegehahn kann eine erste Strömungsführung des heißen
Wassers aus dem Kühlmantel des Motors zum Kühler geführt
werden, ohne durch den Wärmetauscher der Heizanlage zu
strömen. Eine zweite Strömungsführung wird durch Verdrehen
des Drehschiebers erreicht, nämlich das heiße Wasser aus
dem Kühlmantel des Motors wird vollständig über den
Wärmetauscher der Heizung zum Kühler geführt. Weiterhin ist
beschrieben, daß eine Übersteuerung der zum Kühler
führenden radialen Öffnung durch den Drehschieber möglich
ist, wenn diese Öffnung geschlossen werden soll. Die
Abdichtung zwischen dem Drehschieber und den Öffnungen
erfolgt über einen Spalt zwischen den Bauteilen. Zur
Verbesserung der Dichtwirkung ist die axiale Öffnung mit
einem Ventilsitz versehen, auf welchem der Drehschieber
über eine Feder angepreßt aufliegt. Die Güte der Abdichtung
zwischen der radialen Öffnung und dem zylindrischen
Wandabschnitt des Drehschiebers ist allein durch die
Fertigungstoleranz der Bauteile bestimmt.
Aus der DE 44 16 039 C1 ein Regelventil bekannt,
welches eine zylinderförmige Ventilkammer mit zumindest
einem Zulauf und zumindest zwei Abläufen versehen ist. Der
Zulauf und die Abläufe sind durch einen gemeinsamen, um
eine Achse drehbaren und in der Ventilkammer angeordneten
Ventilkörper bedarfsweise zumindest teilweise
verschließbar. Der Zulauf und die Abläufe sind über radiale
Öffnungen in der Zylinderwand mit dieser strömungstechnisch
verbunden. Die Ab
dichtung der als Rohrstutzen ausgebildeten Zug bzw. Abläufe
sind über eine zweiteilige Dichtung aus einem Formteil aus
PTFE und einem als O-Ring ausgebildeten Federelement in
axialer Richtung des Stutzens elastisch nachgiebig abge
dichtet.
Der Nachteil bei diesem Regelventil besteht darin, daß ge
rade bei hohem Kühlmittelmassenstrom zum Kühlerkreislauf
eine große Umlenkung der Strömung in der Ventilkammer
stattfindet. Weiterhin bereitet die Abdichtung Schwierig
keiten.
Auch aus der DE 23 50 375 A1 ist eine Vielzahl von Dreh
schieberventilen bekannte die jedoch keine prinzipiellen
Verbesserungen des Probelms bringen.
Durch die Ausbildung der Ventilkammer mit einem von dem
Ventilkörper verschließbaren axialen Auslaß zum ersten
Strömungskreislauf und mit einem wiederum mittels des Ven
tilkörpers verschließbaren radialen Auslaß zum zweiten
Strömungskreislauf werden die Durchströmungsverluste der
Ventilkammer bei hohem Massendurchsatz geringer. Zudem ist
die Abdichtung der in unterschiedlichen Ebenen angeordneten
Auslässe in einfacherer Weise möglich.
Zum Zweck der Materialeinsparung kann der Ventilkörper aus
einer mit Öffnungen versehenen runden Bodenplatte und aus
einem zylindrischen Wandabschnitt bestehen.
Vorteilhafterweise ist zwischen dem Boden der Ventilkammer
und dem Ventilkörper eine im wesentlichen flache Axialdich
tung und zwischen der Wand der Ventilkammer und dem zylin
drischen Wandabschnitt des Ventilkörpers eine in einer Ebe
ne gekrümmte Radialdichtung vorgesehen. Diese beiden Dich
tungen funktionieren unabhängig voneinander, d. h. es sind
in mehrere Funktionsweisen entkoppelt.
Zur Aufnahme der Radialdichtung weist der zylindrische
Wandabschnitt zwei sich von der Bodenplatte weg erstrecken
de Halter auf. Die Radialdichtung ist ein von dem Ventil
körper unabhängiges Bauteil, welches in seiner Materialei
genschaft entsprechend angepaßt werden kann.
Eine über eine lange Zeit zuverlässige Dichtwirkung wird
mit einer Axialdichtung mit einem zweischichtigen Aufbau
erzielt, wobei eine statische Dichteung durch eine Schicht
aus elastomerem Werkstoff gebildet ist und eine dynamische
Dichtung durch eine Schicht mit hoher Gleitfähigkeit, bei
spielsweise Fluorkohlenstoffharze wie PTFE. Die zwischen
dem Boden der Ventilkammer und dem Ventilkörper angeordnete
Axialdichtung gleicht durch die Elastizität des elastomeren
Werkstoffs Fertigungstoleranzen aus. Die Schicht mit gerin
ger Gleitfähigkeit verringert den Festklebeeffekt (Slip
stick) bei Betätigung des Drehschieberventils.
Ein Drehschieberventil mit einer Radialdichtung, welche
zwischen einer Schicht aus elastomerem Werkstoff und einer
Schicht mit hoher Gleitfähigkeit eine dazwischenliegende
Ventilplatte aufweist, hat den zusätzlichen Vorteil, daß
die über den radialen Auslaß in der Wand der Ventilkammer
geführte Dichtung stabilisiert wird und durch die Strö
mungsgeschwindigkeit nicht übermäßig deformiert wird.
Zur Verbesserung der Dichtwirkung ist die Schicht aus ela
stomerem Werkstoff um die abzudichtenden Auslässe herum als
Dichtwulst ausgebildet.
Zur Reduzierung des Drehmoments bei Überstreichen des
Dichtwulstes der Radialdichtung weist die Radialöffnung der
Ventilkammer gradfreie Anlaufschrägen auf.
Um ein Durchhängen der Dichtung wegen der Strömungsge
schwindigkeit zu vermeiden ist der radiale Auslaß der Ven
tilkammer mit einer Mittelrippe versehen. Dies führt zu ei
ner Abstützung der Dichtung während des Schließvorgangs und
eine Einfädelung der Dichtung im Bereich des Auslasses wird
verhindert. Das Durchhängen der Dichtung in den Auslaß hin
ein kann sonst zum Anschlag am Auslaßrand führen, wenn der
Ventilkörper verdreht wird.
Das Durchhängen der Radialdichtung kann noch weitergehend
dadurch verringert werden, daß die Radialdichtung mit einem
zentralen Dichtwulst versehen ist, welcher auf der Mittel
rippe aufsitzt.
Zur Erhaltung der Dichtheit der Axial- bzw. Radialdichtung
weist die Schicht mit hoher Gleitfähigkeit eine Dicke von
weniger als 0,5 mm, vorzugsweise weniger als 0,2 mm auf, da
hier nur ein geringerer Kaltfluß unter Druck stattfindet.
In der Praxis haben sich 0,15 mm als ausreichend herausge
stellt.
Damit die Axialdichtung ohne Verstärkung durch eine Ventil
platte auskommt und genügend Sicherheit gegen ein Durch
schlupfen der Dichtung bei maximalem Durchfluß besteht, be
trägt die Dicke der Schicht aus elastomerem Werkstoff 1 bis
3 mm, vorzugsweise 2 mm.
Zur Erhaltung einer statischen Abdichtung ist zwischen dem
zylindrischen Wandabschnitt des Ventilkörpers und der Ven
tilplatte der Radialdichtung eine weitere Elastomerauflage
vorgesehen.
Zum Zweck der Verbesserung der Abdichtung der Radialdich
tung ist es ausreichend, wenn die Elastomerauflage dem
Dichtwulst gegenüberliegend ebenfalls wulstförmig ausgebil
det ist.
Eine Erhöhung des Reibschlusses an der statischen Seite der
Dichtung wird dadurch erreicht, daß die Axial- bzw. Radial
dichtung unter Vorspannung steht.
Ein erfindungsgemäßes Drehschieberventil, wie es für eine
Kühlsystem von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt, ist in
der Zeichnung dargestellt. Es zeigt die:
Fig. 1 eine Prinzipskizze des Drehschieberventils von sei
ner Anwendung in einem Kühlkreislauf eines PKW-Motors,
die
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Drehschieberventil, die
Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie A-A aus Fig. 2, die
Fig. 4 ein Schnitt längs der Linie B-B aus Fig. 2, die
Fig. 5 eine Radialdichtung zum Einsetzen in den Ven
tilkörper, die
Fig. 6 die Radialdichtung in einer Halterung am Ven
tilkörper in Vergrößerung, die
Fig. 7 eine Axialdichtung des Drehschieberventils, die
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 7, die
Fig. 9 eine Vergrößerung eines Teilausschnittes aus Fig. 8.
Der prinzipielle Aufbau des Drehschieberventils und seiner
Anwendung in einem Kühlkreislaufs eines PKW-Motors ist in
Fig. 1 dargestellt. Das Drehschieberventil 1 ist über einen
Zulauf 2 mit der heißen Seite 3 eines flüssigkeitsgekühlten
Verbrennungsmotors 4 verbunden. Der Zulauf 2 mündet radial
in eine Ventilkammer 5 mit im wesentlichen zylindrischer
Gestalt ein, in welcher sich ein um eine Mittelachse 6
drehbar angeordneter Ventilkörper 7 befindet. Die Ventil
kammer 5 ist mit einer radialen Auslaß 8 und mehreren axia
len Auslaßöffnungen 9 versehen, welche über entsprechende
radiale Öffnungen 10 bzw. axiale Öffnungen 11 des Ventil
körpers 7 mit der Ventilkammer 5 strömungstechnisch verbun
den werden können.
Durch Verdrehen des Ventilkörpers 7 in der Ventilkammer 5
werden die Öffnungen 8, 9 geschlossen oder freigegeben und
der erste Strömungskreislauf 12 bzw. der zweite Strömungs
kreislauf 13 zum Kühler 14 geöffnet oder verschlossen.
Unterstützt wird die Durchströmung von einer vor der kalten
Seite 3a des Motors 4 im Strömungskreislauf 12 angeordneten
Kühlwasserpumpe 3b.
Das Drehschieberventil ist über einen Thermostaten gere
gelt, der auf den Stellantrieb des Drehschieberventils Ein
fluß nimmt. Zusätzlich kann auch die Kühlwasserpumpe 3b
durch den Thermostat geregelt sein und sogar drehzahlvaria
bel auf die entsprechende Temperatur reagierend ausgeführt
werden.
Um bei einem Kaltstart des Motors eine möglichst schnelle
Erwärmung des Motors zu fördern, sind der erste und zweite
Strömungskreislauf 12, 13 unterbrochen. Das den Motor 4 um
gebende Kühlmedium erwärmt sich. Wird eine bestimmte Tempe
ratur überschritten, so wird der Strömungskreislauf 12 ge
schlossen, indem sich der Ventilkörper 7 in der Ventilkam
mer 5 verdreht und die Öffnungen 9 und 11 sich zumindest
teilweise überdecken. Dabei ist die Öffnung 8 noch ver
schlossen. In diesem ersten Strömungskreislauf 12, als
Kurzschlußfreilauf oder Bypass bezeichnet, zirkuliert das
Kühlmedium und führt die Wärme an die noch kalten Teile des
Strömungskreislaufs ab.
Wird eine bestimmte Temperaturgrenze wieder erreicht oder
überschritten, so wird der zweite Strömungskreislauf 13
über den Kühler 14 geöffnet. Der Eintrittsquerschnitt in
den zweiten Strömungskreislauf wird dabei mit Drehung des
Ventilkörpers 7 nach und nach erweitert, wobei sich gleich
zeitig der Öffnungsquerschnitt für den ersten Strömungs
kreislauf 12 verringert. Dadurch fließt nach und nach immer
mehr Kühlmedium durch den zweiten Strömungskreislauf 13,
bis der erste Strömungskreislauf 12 vollständig unterbro
chen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der zweite Strömungs
kreislauf vollständig geöffnet.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Drehschieberventil 1
gezeigt. Der Zulauf 2 mündet radial in die Ventilkammer 5,
in der sich der Ventilkörper 7 befindet. Über die Achse 6
läßt sich der Ventilkörper 7 in der Ventilkammer 5 verdre
hen. Die im Boden 7a des Ventilkörpers 7 befindlichen Öff
nungen 11 geben dann die im Boden der Ventilkammer 5 be
findlichen Öffnungen 9 schrittweise frei. Wichtig ist zu
erwähnen, daß der Deckel der Ventilkammer 5 nicht darge
stellt ist.
Der Ventilkörper 7 weist einen zylindrischen Wandabschnitt
15 auf, der eine Radialdichtung 16 hält, mittels welcher
die radialen Öffnungen 8 gegenüber der Ventilkammer 5 abge
dichtet werden.
Das Drehschieberventil ist weiterhin mit einem Anschluß
stutzen 17 für den zweiten Strömungskreislauf aus dem Küh
ler und mit einem Anschlußstutzen 18 für den zweiten Strö
mungskreislauf zum Kühler hin versehen.
In Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie AA aus Fig. 2
dargestellt. Der Zulauf 2 wird zur Ventilkammer 5, in der
sich der Ventilkörper 7 befindet. Der Ventilkörper 7 wird
bewegt von der Achse 6 mit welcher er in geeigneter Weise
verbunden ist. Sowohl der Ventilkörper 7 als auch die Ven
tilkammer 5 verfügt über Öffnungen 11, 9 die durch Drehung
des Ventilkörpers 7 innerhalb der Ventilkammer 5 zur Über
deckung gebracht werden können. Der Ventilkörper 7 ist ge
gen die Ventilkammer 5 über eine Axialdichtung 19 abgedich
tet, welche wiederum Öffnungen 20 entsprechend der Öffnun
gen 9, 11 aufweist. Die Öffnungen 9 münden in eine Kammer
21, aus welcher der Kühlwasserpumpe 3b die Kühlflüssigkeit
zugeführt wird. Weiterhin kommuniziert die Kammer 21 mit
einem Raum 21a, welche über den in dieser Figur nicht dar
gestellten Stutzen 17 mit dem ersten Strömungskreislauf
strömungstechnisch verbunden ist.
Der Ventilkörper 7 weist weiterhin einen zylindrischen
Wandabschnitt 15 parallel zur Achse 6 auf, welcher die ra
dialen Öffnungen 8 überdecken oder freigeben kann. Die ra
dialen Öffnungen 8 stehen in Verbindung mit einer weiteren
Kammer 22, die über den Stutzen 18 mit dem zweiten Strö
mungskreislauf zum Kühler in strömungstechnischer Verbin
dung steht.
Die Abdichtung zwischen dem Wandabschnitt 15 des Ventilkör
pers 7 und der Kammer 22 erfolgt über die Dichtung 16. Die
Öffnung 8 besteht aus zwei durch einen Steg 23 voneinander
abgegrenzten Teilöffnungen. Dabei sind die Kammern 22 und
21 durch den Deckel 24 verschlossen.
Die Drehbewegung des Ventilkörpers 7 wird durch den in Fig.
2 dargestellten Anschlag 25 begrenzt, welcher mit Endan
schlägen 26, 27 am Außenumfang des Ventilkörpers 7 zusammen
wirkt. Die Drehbewegung des Ventilkörpers 7 in der Ventil
kammer 5 ist auf 120° begrenzt, bedingt durch die Anzahl
der Öffnungen 9 bzw. 11. So gibt es drei Öffnungen, die je
weils um 120° versetzt angeordnet sind und sich über weni
ger als 60° erstrecken. Ausgehend von übereinanderliegenden
Öffnungen 9, 11 wird durch Drehung um 60° der Durchtritt
verschlossen. Der Anschlag 25 ist so angeordnet, daß beim
anliegen der Anschlagsfläche 27 die Öffnungen 9 und 11 sich
nicht überdecken. Eine axiale Durchströmung des Ventils ist
nicht möglich. Wird der Ventilkörper gedreht, so kommen die
Öffnungen 9 und 11 zur Überdeckung, wobei nach einer Dre
hung von 60° die vollständige Überdeckung erreicht wird.
Damit ist die Drehbewegung aber noch nicht an ihrem Ende.
Bei fortgesetzter Drehung verschließen sich die Öffnungen
wieder, bis der axiale Durchfluß erneut abgesperrt ist.
Dann liegt die Anschlagsfläche 26 am Anschlag 25 an.
Während dieser Öffnungs- und Schließbewegung des axialen
Durchflusses zum ersten Strömungskreis wird auch die radia
le Öffnung 8 bis zur vollständigen Offenstellung hin frei
gegeben.
In Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie BB aus Fig. 2 al
lein des Gehäuses ohne Ventilkörper dargestellt. Die Ven
tilkammer 5 ist mit radialen Öffnungen 8 zum Anschluß des
zweiten Strömungskreises versehen. Diese Öffnungen 8 befin
den sich in der zylindrischen Wand der Ventilkammer 5. Im
Boden der Ventilkammer 5 sind axiale Öffnungen 9 zu der
Kammer 21 vorgesehen, über welche die Ventilkammer 5 mit
dem ersten Strömungskreislauf 17 verbunden ist. Der Stutzen
17 ist über den mit der Kammer 21 zusammenhängenden Raum
21a mit dem ersten Strömungskreislauf verbunden.
Die Öffnungen 8 bestehen aus zwei übereinander liegenden
Schlitzen in der zylindrischen Wand der Ventilkammer, zwi
schen denen sich ein Steg 23 befindet. Ist der zweite Strö
mungskreislauf am Stutzen 18 unterbrochen, so ist die Öff
nung 8 vollständig verschlossen. Zur Herstellung einer
strömungstechnischen Verbindung zwischen der Ventilkammer 5
und dem Stutzen 18 wird der Ventilkörper mit seinem zylin
drischen Wandabschnitt an dem vorderen Ende der Öffnung 8
vorbeigedreht. Die Drehbewegung geht soweit, daß die Öff
nung 8 vollständig freigegeben wird. Die Enden der Öffnung
8 sind als gratfreie Anlaufschrägen 25, 26 ausgebildet,
welche bei überstreichen des Dichtwulstes eine Reduzierung
des Drehmoments bewirken. Erreicht wird dies dadurch, daß
stets nur ein Punkt des Dichtwulstes in dem Übergangsbe
reich zwischen Öffnung und Wand sich befindet und nicht ei
ne ganze Linie entlang des Dichtwulstes. Grundsätzlich ist
es allerdings auch möglich, auf die Anlaufschrägen zu ver
zichten und den Dichtwulst selbst schräg zu stellen.
In Fig. 5 ist eine Radialdichtung 16 zum Einsetzen in den
zylindrischen Wandabschnitt des Ventilkörpers gezeigt. Auf
der Radialdichtung 16 befindet sich ein zum Rand beabstan
deter umlaufender Dichtwulst 27, welcher die rechteckige
Form der Radialdichtung im wesentlichen wiedergibt. Gestri
chelt eingezeichnet sind die Schlitze der Öffnung 8, welche
vollständig innerhalb des umlaufenden Dichtwulst 27 zu lie
gen kommen können. Zwischen den Öffnungen 8 liegt ein zen
traler Dichtwulst 27a, der sich auf der von den Öffnungen 8
umgebenen Mittelrippen abstützt.
In Fig. 6 ist die Radialdichtung 16 in einer Halterung 28
am zylindrischen Wandabschnitt 15 des Ventilkörpers 7 in
Vergrößerung gezeigt. Zur Vereinfachung der Darstellung ist
der eigentlich zylindrische Wandabschnitt 15 eben darge
stellt. Im Schnitt wird der Aufbau der Radialdichtung 16
erkennbar. Eine Ventilplatte 29 aus Metall ist auf der der
Öffnung zugewandten Seite mit einer Elastomerauflage 30
versehen, welche wiederum von einer Schicht 31 mit hoher
Gleitfähigkeit überzogen ist. Die Elastomerschicht 30 weist
dabei den Dichtungswulst 27 auf, welcher sich unter Vor
spannung an die Wand der Ventilkammer anlegt. Auf der dem
zylindrischen Wandabschnitt 15 zugewandten Seite der Ven
tilplatte 29 befindet sich dem Dichtungswulst 27 folgend,
eine weitere Elastomerauflage in Form eines Dichtungswul
stes 32, der über Öffnungen 33 in der Ventilplatte 29 mit
der elastomeren Auflage 30 stofflich verbunden ist. Der
Dichtungswulst 32 sorgt für die statische Abdichtung der
Radialdichtung gegenüber dem zylindrischen Wandabschnitt 15
des Ventilkörpers, die dynamische Dichtung mit der Wand der
Ventilkammer wird durch den mit der Gleitschicht versehenen
Dichtungswulst 27 hergestellt. Die Gleitschicht 31 über
zieht die gesamte, der Öffnung zugewandte Seite der Ventil
platte 29, also auch den Randbereich, der unter den Halter
28 ragt.
Auch im Bereich des zentralen Dichtwulstes 27a ist ein den
Dichtwulst 32 entsprechend ausgebildeter Dichtwulst vorge
sehen.
In den Fig. 7 bis 9 ist die Axialdichtung 19 im einzelnen
gezeigt. Die im wesentlichen kreisrunde, flache Dichtung 19
weist drei um 120° versetzte Öffnungen 34 auf, die mit den
Öffnungen 9 im Gehäuse der Ventilkammer 5 zusammenwirken.
Zur genauen Ausrichtung der Axialdichtung 19 in der Ventil
kammer 5 ist eine Ausnehmung 35 am äußeren Rand vorgesehen,
die den in der Ventilkammer befindlichen Anschlag 25 umfaßt
und somit die Lage festlegt. Die drei Öffnungen 34 erstrec
ken sich über nahezu 60° und werden von einem Dichtwulst 36
umschlossen. Der Dichtwulst 36 einer Öffnung 34 ist mit dem
Dichtwulst der um 120° versetzt angeordneten Öffnung über
einen inneren und einen äußeren Steg 37, 38 verbunden. Die
Stege 37, 38 liegen auf konzentrischen Kreisen.
In der Mitte der Axialdichtung ist eine runde Öffnung 39
angeordnet, durch welche die Betätigungsachse des Ventil
körpers hindurchgeht zu ihrer Lagerstelle im Gehäuse der
Ventilkammer. Der innere Steg 37 dichtet, zusammen mit dem
Dichtwulst 36, die Öffnung 39 gegen die Ventilkammer ab,
wobei die äußeren Stege 38 eine zusätzliche Sicherheit bie
ten. Sowohl der Dichtwulst 36 als auch die Stege 37, 38
sind auf beiden Seiten der Axialdichtung angeordnet, wie
sich aus dem Schnitt in Fig. 8 ergibt. Die Öffnung 34 wird
von dem Dichtungswulst 36 umrandet, die Stege 37 und 38
verbinden die einzelnen Dichtungswülste 36 miteinander. Da
bei kommen die Stege 37 und 38 in einer radialen Entfernung
zum Mittelpunkt zu liegen, die innerhalb der radialen Er
streckung der Öffnung 34 liegt. Dies ermöglicht eine opti
male Abdichtung bei geschlossenem Ventilkörper.
In Fig. 9 wird ein Detail der Axialdichtung gezeigt, näm
lich der Dichtungswulst 36. Es wird deutlich, daß sich der
Dichtungswulst auf beiden Seiten der Axialdichtung 19 er
streckt, wobei der Dichtungswulst 36a auf der dem Ventil
körper zugewandten Seite kleiner ist als der Dichtungswulst
36b auf der dem Gehäuse der Ventilkammer zugewandten Seite.
Weiterhin wird der zweischichtige Aufbau der Axialdichtung
19 ersichtlich. Neben einer Elastomerschicht 40 aus elasto
merem Werkstoff von beispielsweise 2 mm Dicke weist die
Axialdichtung ebenfalls eine Gleitschicht 41, beispielswei
se aus PTFE-Folie, in 0,15 mm Dicke auf. Die auf der dem
Ventilkörper zugewandten Seite aufgebracht ist. Der Werk
stoff des Elastomers ist EPDM in einer Härte von 55 Shore.
Claims (14)
1. Drehschieberventil zur wahlweisen strömungstechnischen
Schaltung zweier Strömungskreisläufe (12, 13),
aufweisend eine mit einem Zulauf (2) und zwei
Auslässen (8, 9) versehene, im wesentlichen
zylindrisch ausgebildete Ventilkammer (5), in welcher
ein um eine Mittelachse drehbarer Ventilkörper (7)
angeordnet ist, wobei-die Ventilkammer (5) einen von
dem Ventilkörper (7) verschließbaren axialen Auslaß
(9) zum ersten Strömungskreislauf (12) aufweist und
die Ventilkammer (5) einen wiederum mittels des
Ventilkörpers (7) verschließbaren radialen Auslaß (8)
zum zweiten Strömungskreislauf (13) aufweist und wobei
der Ventilkörper (7) aus einer mit Öffnungen (11)
versehenen, runden Bodenplatte (7a) und aus einem
zylindrischen Wandabschnitt (15) besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden der
Ventilkammer (5) und dem Ventilkörper (7) eine im
wesentlichen flache Axialdichtung (19) und zwischen
der Wand der Ventilkammer (5) und dem zylindrischen
Wandabschnitt (15) des Ventilkörpers (7) eine
gekrümmte Radialdichtung (16) vorgesehen ist.
2. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, das der zylindrische Wandabschnitt
(15) zwei sich von der Bodenplatte (7a) weg
erstreckende Halter (28) zur Aufnahme der
Radialdichtung (16) aufweist.
3. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Axialdichtung (19)
einen zweischichtigen Aufbau aufweist, bestehend aus
einer Schicht (40) aus elastomerem Werkstoff und aus
einer Schicht (41) mit hoher Gleitfähigkeit,
beispielsweise Fluorkohlenstoffharze wie PTFE.
4. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Radialdichtung (16)
einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, bestehend aus
einer auf einer steifen Ventilplatte (29) zur
Abstützung der Dichtung (18) aufgebrachten Schicht
(30) aus elastomerem Werkstoff und aus einer
darüberliegenden Schicht (31) mit hoher
Gleitfähigkeit.
5. Drehschieberventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 40) um die
abzudichtenden Auslässe (8; 9) herum als Dichtwulst
(27; 36) ausgebildet ist.
6. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Auslaß (8) der
Ventilkammer (5) Anlaufschrägen (25; 26) aufweist.
7. Drehschieberventil nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Radialöffnung (8) der
Ventilkammer (5) eine Mittelrippe (23) aufweist.
8. Drehschieberventil nach Anspruch 5 und 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Radialdichtung mit einem
zentralen Dichtwulst (27a) versehen ist, welcher auf
der Mittelrippe (23) aufsitzt.
9. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (31; 41) mit
hoher Gleitfähigkeit eine Dicke von weniger als 0,5
mm, vorzugsweise weniger als 0,2 mm aufweist.
10. Drehschieberventil nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (31; 41)
0,15 mm beträgt.
11. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (40)
aus elastomeren Werkstoff der Axialdichtung (19) 1 bis
3 mm, vorzugsweise 2 mm beträgt.
12. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen
Wandabschnitt (15) und der Ventilplatte (29) eine
Elastomerauflage (32) vorgesehen ist.
13. Drehschieberventil nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elastomerauflage (32) dem
Dichtwulst (27) gegenüberliegend ebenfalls wulstförmig
ausgebildet ist.
14. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 3 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Axial- bzw.
Radialdichtung (19; 16) unter Vorspannung steht.
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---|---|
DE (1) | DE19632533C1 (de) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19834575A1 (de) * | 1998-07-31 | 2000-02-03 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Drehschieberventil |
FR2796100A1 (fr) * | 1999-07-10 | 2001-01-12 | Daimler Chrysler Ag | Dispositif de commande pour le circuit de refroidissement et de chauffage d'un moteur a combustion interne |
FR2817011A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-24 | Coutier Moulage Gen Ind | Dispositif de distribution et de regulation d'un fluide |
DE10321880A1 (de) * | 2003-05-15 | 2004-12-16 | Daimlerchrysler Ag | Drehschieber Thermostatventil |
WO2005059415A1 (fr) * | 2003-12-16 | 2005-06-30 | L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Syteme de division d’un flux de gaz principal en plusieurs flux de gaz complementaires |
DE102008058321A1 (de) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit einem durch Drehschieber gesteuerten Mediumstrom |
EP2246599A1 (de) * | 2004-06-28 | 2010-11-03 | Valeo Systemes Thermiques | Steuerventil für einen Fluidstromkreislauf |
FR2995964A1 (fr) * | 2012-09-27 | 2014-03-28 | Systemes Moteurs | Vanne de distribution et de regulation a boisseau rotatif |
DE102013208192A1 (de) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Behr Gmbh & Co. Kg | Elektrisch antreibbares Ventil zur Regelung von Volumenströmen in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges |
DE102009025351B4 (de) * | 2009-06-18 | 2015-06-11 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine |
DE102015213857A1 (de) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kühlmittelverteilungsmodul für einen Kühlmittelkreislauf |
EP3553355A1 (de) * | 2018-04-12 | 2019-10-16 | Continental Automotive GmbH | Dichtung und fluidregelventil |
US11221077B2 (en) | 2020-03-25 | 2022-01-11 | Hyundai Motor Company | Flow control valve apparatus |
US11319863B2 (en) * | 2020-01-31 | 2022-05-03 | Hyundai Motor Company | Flow control valve apparatus |
DE102012208629B4 (de) | 2011-05-31 | 2022-10-06 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Fluidventilanschluss, optimiert auf Robustheit mit Standard-O-Ringdichtung |
DE102004035344B4 (de) | 2004-07-21 | 2024-02-22 | Thermal Management Solutions DE Oberboihingen GmbH | Thermostatventil |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1750469A1 (de) * | 1968-05-04 | 1971-09-09 | Audi Nsu Auto Union Ag | Mehrwegehahn |
DE2350375A1 (de) * | 1973-10-08 | 1975-04-30 | Centra Buerkle Kg Albert | Ventil |
DE3733890A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-04-27 | Grohe Kg Hans | Dichtung fuer ein sanitaerventil |
DE4416039C1 (de) * | 1994-05-06 | 1995-08-31 | Freudenberg Carl Fa | Regelventil |
-
1996
- 1996-08-13 DE DE1996132533 patent/DE19632533C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1750469A1 (de) * | 1968-05-04 | 1971-09-09 | Audi Nsu Auto Union Ag | Mehrwegehahn |
DE2350375A1 (de) * | 1973-10-08 | 1975-04-30 | Centra Buerkle Kg Albert | Ventil |
DE3733890A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-04-27 | Grohe Kg Hans | Dichtung fuer ein sanitaerventil |
DE4416039C1 (de) * | 1994-05-06 | 1995-08-31 | Freudenberg Carl Fa | Regelventil |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19834575B4 (de) * | 1998-07-31 | 2007-08-02 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Drehschieberventil |
DE19834575A1 (de) * | 1998-07-31 | 2000-02-03 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Drehschieberventil |
DE19834575C5 (de) * | 1998-07-31 | 2009-05-20 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Drehschieberventil |
FR2796100A1 (fr) * | 1999-07-10 | 2001-01-12 | Daimler Chrysler Ag | Dispositif de commande pour le circuit de refroidissement et de chauffage d'un moteur a combustion interne |
DE19932313A1 (de) * | 1999-07-10 | 2001-01-18 | Daimler Chrysler Ag | Steuervorrichtung für den Kühl- und Heizungskreislauf einer Brennkraftmaschine |
FR2817011A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-24 | Coutier Moulage Gen Ind | Dispositif de distribution et de regulation d'un fluide |
DE10321880B4 (de) * | 2003-05-15 | 2005-09-08 | Daimlerchrysler Ag | Drehschieber Thermostatventil |
DE10321880A1 (de) * | 2003-05-15 | 2004-12-16 | Daimlerchrysler Ag | Drehschieber Thermostatventil |
WO2005059415A1 (fr) * | 2003-12-16 | 2005-06-30 | L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Syteme de division d’un flux de gaz principal en plusieurs flux de gaz complementaires |
EP2246599A1 (de) * | 2004-06-28 | 2010-11-03 | Valeo Systemes Thermiques | Steuerventil für einen Fluidstromkreislauf |
DE102004035344B4 (de) | 2004-07-21 | 2024-02-22 | Thermal Management Solutions DE Oberboihingen GmbH | Thermostatventil |
DE102008058321A1 (de) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit einem durch Drehschieber gesteuerten Mediumstrom |
DE102009025351B4 (de) * | 2009-06-18 | 2015-06-11 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine |
DE102012208629B4 (de) | 2011-05-31 | 2022-10-06 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Fluidventilanschluss, optimiert auf Robustheit mit Standard-O-Ringdichtung |
EP2713083A1 (de) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | Systèmes Moteurs (Société par Actions Simplifiée) | Verteilungs- und Regulierventil mit Drehhahn |
FR2995964A1 (fr) * | 2012-09-27 | 2014-03-28 | Systemes Moteurs | Vanne de distribution et de regulation a boisseau rotatif |
US10539249B2 (en) | 2013-05-03 | 2020-01-21 | Mahle International Gmbh | Electrically drivable valve for controlling volumetric flows in a heating and/or cooling system of a motor vehicle |
DE102013208192A1 (de) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Behr Gmbh & Co. Kg | Elektrisch antreibbares Ventil zur Regelung von Volumenströmen in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges |
DE102015213857A1 (de) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kühlmittelverteilungsmodul für einen Kühlmittelkreislauf |
EP3553355A1 (de) * | 2018-04-12 | 2019-10-16 | Continental Automotive GmbH | Dichtung und fluidregelventil |
WO2019197321A1 (de) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Cpt Group Gmbh | Dichtung und fluidventil |
US11635016B2 (en) | 2018-04-12 | 2023-04-25 | Vitesco Technologies GmbH | Seal and fluid valve |
US11319863B2 (en) * | 2020-01-31 | 2022-05-03 | Hyundai Motor Company | Flow control valve apparatus |
US11221077B2 (en) | 2020-03-25 | 2022-01-11 | Hyundai Motor Company | Flow control valve apparatus |
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