EP2422118A1 - Ventil zur steuerung eines durchfluss - Google Patents

Ventil zur steuerung eines durchfluss

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Publication number
EP2422118A1
EP2422118A1 EP10713629A EP10713629A EP2422118A1 EP 2422118 A1 EP2422118 A1 EP 2422118A1 EP 10713629 A EP10713629 A EP 10713629A EP 10713629 A EP10713629 A EP 10713629A EP 2422118 A1 EP2422118 A1 EP 2422118A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
spring
regulating wheel
channel
valve housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10713629A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Reeb
Claudius Muschelknautz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2422118A1 publication Critical patent/EP2422118A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F16K11/074—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/06—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages
    • F16K3/08—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres
    • F16K3/085—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres the axis of supply passage and the axis of discharge passage being coaxial and parallel to the axis of rotation of the plates

Definitions

  • the invention relates to a valve for controlling a flow of a medium in a heating and / or cooling system of a motor vehicle according to claim 1.
  • a cooling or heating system of a motor vehicle generally includes a heat source to be cooled, for example a vehicle engine, which is to be cooled by means of a cooling medium by free or forced convection.
  • the heating or cooling capacity is dependent on the size of the coolant flow.
  • the dissipated by the coolant from the heat source heat can be used simultaneously for heating a passenger compartment.
  • heating and cooling circuits of modern motor vehicles generally have different partial circuits, for example a cooler branch, a bypass branch and / or a heating heat exchanger branch.
  • the distribution of the coolant flow to the different branches of the cooling and heating circuit is controlled by at least one valve.
  • a valve is known for example from DE 10 2006 053 307 A1.
  • a one-sided pressurization causes hydraulic forces to lead to an axial displacement of the valve body in the direction of a gear cover, whereby a
  • the object of the present invention is to provide an improved valve for controlling a flow of a medium in a heating and / or cooling system of a motor vehicle. This task is done by a valve with the
  • a valve according to the invention for controlling a flow of a medium in a heating and / or cooling system of a motor vehicle comprises a valve housing having at least a first channel, and a regulating wheel, which is provided to open and close the first channel.
  • the regulating wheel is arranged at a first end of a rotatably mounted drive shaft, which extends from the regulating wheel through an axial opening of the valve housing into a spring chamber arranged in the valve housing.
  • a second end of the drive shaft arranged in the spring chamber has a spur gear.
  • a spring is arranged in the spring chamber, whose first end is supported on the valve housing and the second end on the spur gear.
  • a spring with a relatively flat spring characteristic can be used.
  • the sealing function of the valve can be ensured even with relatively large tolerances of the installed components.
  • an advantageous relatively constant friction torque between the regulating wheel and the channel is independent of a pressurization to both sides of the regulating wheel and independent of a flow direction of the
  • the spring is designed as a helical spring, wherein the drive shaft extends through the spring.
  • the drive shaft is thereby acted upon symmetrically by a spring force.
  • the spring has a spring constant between 5 N / mm and 25 N / mm.
  • a relatively low spring constant leads to a relatively constant friction torque between the regulating wheel and a seal of the first channel.
  • one end face of the spur gear has a circumferential groove in which an annular thrust washer is arranged.
  • the second end of the spring is supported on the thrust washer.
  • this reduces a friction force occurring between the spring and the spur gear.
  • a first sealing bush is arranged on a control disk facing the end of the first channel, which is supported via a first sealing ring against the valve housing.
  • the regulating wheel is pressed against the first sealing bush by the spring.
  • this allows a low cost and reliable seal of the first channel.
  • the first sealing ring preferably has a cross-shaped cross section.
  • the sealing ring then seals both when the valve is pressurized from the regulating wheel side and when pressure is applied from the duct side.
  • the valve is suitable for both flow directions.
  • the spring generates a surface pressure between 0.1
  • a bearing bush is arranged in the axial opening and the drive shaft is guided through the bearing bush.
  • the valve housing is connectable with an external housing such that a closable by the regulating wheel transport path for the medium between the first channel and the external housing results.
  • the valve can then be connected either to an external housing having a further channel or directly to a housing of the heat source to be cooled, such as the vehicle engine, are connected.
  • the valve housing has a second channel, wherein the regulating wheel is provided to open and close the first and / or the second channel.
  • the valve can then be used to distribute the medium to different branches of the heating and / or cooling system.
  • a second sealing bush is arranged on one of the regulating wheel facing the end of the second channel, which is supported via a second sealing ring against the valve housing.
  • the regulating wheel is pressed by the spring against the second sealing bushing.
  • the first and the second sealing ring made of the same material and have a substantially same height.
  • this achieves a uniform seal of both the first and the second channel.
  • Fig. 1 is a schematic view of a valve 100
  • Fig. 2 is a schematic view of a regulating wheel.
  • Figure 1 shows a schematic view of a section through a valve 100.
  • the valve 100 may serve to control a flow of a medium in a heating and / or cooling system of a motor vehicle.
  • the medium is expediently a liquid with high heat capacity, for example water.
  • the heating and / or cooling system can be used for cooling a heat source of the motor vehicle, for example a vehicle engine, and / or for heating a passenger compartment of the motor vehicle.
  • the valve 100 comprises a valve housing 110 having a first channel 140 and a second channel 150.
  • the first channel 140 and the second channel 150 serve to connect lines of the heating and / or cooling system, in which the medium circulates.
  • One of the two channels 140, 150 can also be omitted.
  • the valve housing 1 10 also has a coupling connection 130, which has the form of an annular flange in the example shown. Via the coupling connection 130, the valve housing 1 10 can be sealingly connected to an external housing, for example glued or screwed.
  • the external housing can be a housing cover which fits the valve housing 110 and has a further coolant channel.
  • the external housing may also be a housing of the heat source to be cooled, for example a housing of the vehicle engine.
  • the medium may flow from the external housing into the first channel 140 and / or the second channel 150 or from the first channel 140 and / or the second channel 150 into the external housing.
  • FIG. 2 shows a schematic
  • the regulating wheel 170 has a plurality of control openings 171. Depending on the axial rotation angle of the regulating wheel 170, one of the control openings 171 is arranged between the external housing and the first channel 140 or the external housing and the second channel 150. By turning the regulating wheel 171 so connections between the external housing and the first channel 140 and / or the second channel 150 can be opened and closed. In addition, the respective opening cross-section can be varied by turning the regulating wheel 170. By changing the opening cross section, the flow of the medium can be controlled.
  • the valve housing 1 10 also has an axial opening 160, which extends from the regulating wheel 170 to a arranged between the first channel 140 and the second channel 150 outside of the valve housing 1 10 through the valve housing 1 10. In one of the regulating wheel 170 facing
  • a cylinder jacket-shaped bearing bush 210 is arranged.
  • a remote from the regulating wheel 170 part of the axial opening 160 is expanded to a spring chamber 230.
  • the spring chamber 230 At the arranged between the first channel 140 and the second channel 150 outside of the valve housing 1 10 is the spring chamber 230 forming axial opening 160 with a gear cover
  • a substantially cylindrical drive shaft 180 extends from the control disk 170 through the bushing 210 into the spring chamber 230.
  • the end of the drive shaft 180 facing the control disk 170 penetrates the control disk 170 vertically in a center of the control disk 170 and is rigid with the control disk 170 connected.
  • a rotation of the drive shaft 180 about its longitudinal axis thus causes a rotation of the regulating wheel 170 about its center axis.
  • the spur gear 190 is engaged with a worm 200 disposed in the valve housing 110, which is connected to a drive mechanism such as a motor. Via the worm 200 and the spur gear 190, the drive shaft 180 can be rotated about its longitudinal axis.
  • One of the bearing bush 210 facing end face of the spur gear 190 has a drive shaft 180 encircling annular groove 260.
  • an annular thrust washer 270 is arranged in the groove 260.
  • a preferably formed as a helical spring spring 240 is disposed in the spring chamber 230.
  • the drive shaft 180 extends axially through the spring 240.
  • a first end of the spring 240 is supported against a portion of the valve housing 110 surrounding the bearing bush 210.
  • a second end of the spring 240 is supported via the thrust washer 270 against the spur gear 190.
  • the spring 240 exerts a force acting in the direction of the gear cover 220 on the drive shaft 180, through which the regulating wheel 170 in the direction of the first channel 140 and the second channel
  • the thrust washer 270 serves to reduce a friction between the spring 240 and the spur gear 190 occurring in the case of rotation of a drive shaft 180 about its longitudinal axis. Thrust washer 270 and groove 260 may also be omitted. In this case, the second end of the spring 240 is supported directly on the spur gear 190.
  • One of the regulating wheel 170 facing the end of the second channel 150 has a cylinder jacket-shaped sealing bushing 280, which is supported via an annular sealing ring 290 against a second channel 150 forming portion of the valve tilgephaseuses 1 10.
  • the regulating wheel 170 is pressed against the sealing bush 280, which is supported via the sealing ring 290 against the valve housing 110.
  • the sealing bush 280 and the sealing ring 290 effect a seal of the transition region between the second channel 150 and the regulating wheel 170.
  • the end of the first channel 140 facing the regulating wheel 170 likewise has a sealing bush 280 supported by a sealing ring 290, through which the transitional area between the first channel 140 and the regulating wheel 170 is sealed.
  • the sealing rings 290 and the sealing bushes 280 of the first channel 140 and the second channel 150 each have the same height in the axial direction on.
  • the two sealing bushes 280 and the two sealing rings 290 each consist of the same material and have the same hardness.
  • the two sealing bushes 280 and the two sealing rings 290 are each produced by the same tool.
  • the spring 240 preferably has a relatively flat spring characteristic with a spring constant between 5 N / mm and 25 N / mm. This has the advantage that the force with which the regulating wheel 170 is pressed against the sealing bush 280 varies only slightly due to the tolerances of the components which determine the axial space of the spring 240. This in turn has a relatively constant necessary torque of the regulating wheel 170 against the sealing bushes 280 result and thus also a relatively constant driving torque of the engine.
  • the spring produces a surface pressure between 0.1 N / mm 2 and 0.5
  • the sealing rings 290 are configured to support both internal pressure and external pressure to permit use of the valve 100 for both flow directions.
  • the sealing rings 290 then cause a reliable seal the transitional areas between the first channel 140 and regulating wheel 170 and second channel 150 and regulating wheel 170 both for the case that the first channel 140 and the second channel 150 are subjected to a higher pressure than the external Housing facing side of the regulating wheel 170, as well as in the event that the first channel 140 and the second channel 150 are subjected to a lower pressure than the the external housing facing side of the regulating wheel 170.
  • This can be achieved for example by the use of sealing rings 290 with cross-shaped cross-section.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

Ein Ventil (100) zum Steuern eines Durchflusses eines Mediums in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Ventilgehäuse (110), das mindestens einen ersten Kanal (140) aufweist, und eine Regelscheibe (170), die dazu vorgesehen ist, den ersten Kanal zu öffnen und zu schließen. Dabei ist die Regelscheibe an einem ersten Ende einer drehbar gelagerten Antriebswelle (180) angeordnet, die sich von der Regelscheibe durch eine Axialöffnung (160) des Ventilgehäuses in einen im Ventilgehäuse angeordneten Federraum (230) erstreckt. Ein im Federraum angeordnetes zweites Ende der Antriebswelle weist ein Stirnrad (190) auf. Außerdem ist im Federraum eine Feder (240) angeordnet, deren erstes Ende sich am Ventilgehäuse abstützt und deren zweites Ende sich am Stirnrad abstützt.

Description

Beschreibung
Titel
VENTIL ZUR STEUERUNG EINES DURCHFLUSS
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern eines Durchflusses eines Mediums in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1.
Stand der Technik
Ein Kühl- bzw. Heizsystem eines Kraftfahrzeugs beinhaltet in der Regel eine zu kühlende Wärmequelle, beispielsweise einen Fahrzeugmotor, die mittels eines Kühlmediums durch freie oder erzwungene Konvektion gekühlt werden soll. Die Heiz- bzw. Kühlleistung ist dabei von der Größe des Kühlmittelflusses abhängig.
Die durch das Kühlmittel von der Wärmequelle abgeführte Wärme kann gleichzeitig zur Beheizung eines Fahrgastraumes genutzt werden. Hierzu weisen Heiz- und Kühlkreisläufe moderner Kraftfahrzeuge in der Regel verschiedene Teilkreisläufe, beispielsweise einen Kühlerzweig, einen Bypass-Zweig und/oder einen Heizungswärmetauscherzweig auf. Die Verteilung des Kühlmittelstroms auf die unterschiedlichen Zweige des Kühl- und Heizkreislaufes wird dabei über mindestens ein Ventil gesteuert. Ein solches Ventil ist beispielsweise aus der DE 10 2006 053 307 A1 bekannt. Beim dort beschriebenen Ventil bewirkt eine einseitige Druckbeaufschlagung, dass hydraulische Kräfte zu einer axialen Verschiebung des Ventilkörpers in Richtung eines Getriebedeckels führen, wodurch sich ein
Reibmoment erhöht. Dies führt dazu, dass eine Bewegung des Ventilkörpers erschwert wird. Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Ventil zum Steuern eines Durchfluss eines Mediums in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Ventil mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Ventil zum Steuern eines Durchflusses eines Mediums in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Ventilgehäuse, das mindestens einen ersten Kanal aufweist, und eine Regelscheibe, die dazu vorgesehen ist, den ersten Kanal zu öffnen und zu schließen. Dabei ist die Regelscheibe an einem ersten Ende einer drehbar gelagerten Antriebswelle angeordnet, die sich von der Regelscheibe durch eine Axialöffnung des Ventilge- häuses in einen im Ventilgehäuse angeordneten Federraum erstreckt. Dabei weist ein im Federraum angeordnetes zweites Ende der Antriebswelle ein Stirnrad auf. Außerdem ist im Federraum eine Feder angeordnet, deren erstes Ende sich am Ventilgehäuse und deren zweites Ende sich am Stirnrad abstützt.
Vorteilhafterweise kann hierbei eine Feder mit einer relativ flachen Federkennlinie verwendet werden. Dadurch kann die Dichtfunktion des Ventils auch bei relativ großen Toleranzen der verbauten Komponenten gewährleistet werden. Außerdem wird ein vorteilhaftes relativ konstantes Reibmoment zwischen der Regelscheibe und dem Kanal unabhängig von einer Druckbeaufschlagung zu bei- den Seiten der Regelscheibe und unabhängig von einer Durchströmrichtung des
Ventils erreicht.
Zweckmäßigerweise ist die Feder als Schraubenfeder ausgebildet, wobei die Antriebswelle durch die Feder verläuft. Vorteilhafterweise wird die Antriebswelle da- durch symmetrisch mit einer Federkraft beaufschlagt.
Bevorzugt weist die Feder eine Federkonstante zwischen 5 N/mm und 25 N/mm auf. Vorteilhafterweise führt eine solche relativ niedrige Federkonstante zu einem relativ konstanten Reibmoment zwischen der Regelscheibe und einer Dichtung des ersten Kanals. Gemäß einer Weiterbildung des Ventils weist eine Stirnseite des Stirnrads eine umlaufende Nut auf, in der eine ringförmige Anlaufscheibe angeordnet ist. Dabei stützt sich das zweite Ende der Feder an der Anlaufscheibe ab. Vorteilhafterweise reduziert dies eine zwischen der Feder und dem Stirnrad auftretende Rei- bungskraft.
Gemäß einer zusätzlichen Weiterbildung des Ventils ist an einem der Regelscheibe zugewandten Ende des ersten Kanals eine erste Dichtbuchse angeordnet, die sich über einen ersten Dichtring gegen das Ventilgehäuse abstützt. Da- bei wird die Regelscheibe durch die Feder gegen die erste Dichtbuchse gedrückt.
Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine kostengünstige und zuverlässige Dichtung des ersten Kanals.
Bevorzugt weist der erste Dichtring einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Vorteil- hafterweise dichtet der Dichtring dann sowohl bei einer Druckbeaufschlagung des Ventils von der Regelscheibenseite als auch bei einer Druckbeaufschlagung von der Kanalseite. Somit ist das Ventil für beide Durchströmungsrichtungen geeignet.
Zweckmäßigerweise erzeugt die Feder eine Flächenpressung zwischen 0,1
N/mm2 und 0,5 N/mm2 zwischen der Regelscheibe und der ersten Dichtbuchse. Vorteilhafterweise liegt dann erfahrungsgemäß ein günstiger Kompromiss zwischen einer zuverlässigen Dichtung des ersten Kanals und einer leicht gängigen Drehbarkeit der Regelscheibe vor.
In einer Weiterbildung des Ventils ist in der Axialöffnung eine Lagerbuchse angeordnet und die Antriebswelle durch die Lagerbuchse geführt.
Bevorzugt ist das Ventilgehäuse derart mit einem externen Gehäuse verbindbar, dass sich ein durch die Regelscheibe verschließbarer Transportweg für das Medium zwischen dem ersten Kanal und dem externen Gehäuse ergibt. Vorteilhafterweise kann das Ventil dann entweder mit einem externen Gehäuse verbunden werden, dass einen weiteren Kanal aufweist oder direkt mit einem Gehäuse der zu kühlenden Wärmequelle, etwa des Fahrzeugmotors, verbunden werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Ventils weist das Ventilgehäuse einen zweiten Kanal auf, wobei die Regelscheibe dazu vorgesehen ist, den ersten und/oder den zweiten Kanal zu öffnen und zu schließen. Vorteilhafterweise kann das Ventil dann dazu verwendet werden, das Medium auf unterschiedliche Zwei- ge des Heiz- und/oder Kühlsystems zu verteilen.
Zweckmäßigerweise ist an einem der Regelscheibe zugewandten Ende des zweiten Kanals eine zweite Dichtbuchse angeordnet, die sich über einen zweiten Dichtring gegen das Ventilgehäuse abstützt. Dabei wird die Regelscheibe durch die Feder gegen die zweite Dichtbuchse gedrückt. Außerdem bestehen der erste und der zweite Dichtring aus dem gleichen Material und weisen eine im Wesentlichen gleiche Höhe auf. Vorteilhafterweise wird dadurch eine gleichmäßige Dichtung sowohl des ersten als auch des zweiten Kanals erreicht.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ventils 100 und
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Regelscheibe.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Schnitts durch ein Ventil 100. Das Ventil 100 kann zur Steuerung eines Durchflusses eines Mediums in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs dienen. Das Medium ist zweckmäßigerweise eine Flüssigkeit mit hoher Wärmekapazität, beispielsweise Wasser. Das Heiz- und/oder Kühlsystem kann zum Kühlen einer Wärmequelle des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Fahrzeugmotors, und/oder zum Heizen eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs dienen.
Das Ventil 100 umfasst ein Ventilgehäuse 1 10, das einen ersten Kanal 140 und einen zweiten Kanal 150 aufweist. Der erste Kanal 140 und der zweite Kanal 150 dienen zum Anschluss von Leitungen des Heiz- und/oder Kühlsystems, in denen das Medium zirkuliert. Einer der beiden Kanäle 140, 150 kann auch entfallen. Das Ventilgehäuse 1 10 weist außerdem einen Koppelanschluss 130 auf, der im dargestellten Beispiel die Form eines ringförmigen Flansches hat. Über den Koppelanschluss 130 kann das Ventilgehäuse 1 10 dichtend mit einem externen Gehäuse verbunden, beispielsweise verklebt oder verschraubt werden. Das ex- terne Gehäuse kann ein zum Ventilgehäuse 1 10 passender Gehäusedeckel sein, der einen weiteren Kühlmittelkanal aufweist. Das externe Gehäuse kann aber auch ein Gehäuse der zu kühlenden Wärmequelle sein, beispielsweise ein Gehäuse des Fahrzeugmotors. Das Medium kann vom externen Gehäuse in den ersten Kanal 140 und/oder den zweiten Kanal 150 oder vom ersten Kanal 140 und/oder dem zweiten Kanal 150 in das externe Gehäuse strömen.
Innerhalb des Koppelanschlusses 130 ist eine Regelscheibe 170 angeordnet, die bevorzugt einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und dazu dient, eine Verbindung zwischen dem externen Gehäuse und dem ersten Kanal 140 und dem zweiten Kanal 150 zu öffnen und zu schließen. Figur 2 zeigt eine schematische
Aufsicht auf die Regelscheibe 170. Die Regelscheibe 170 weist eine Mehrzahl von Regelöffnungen 171 auf. Je nach axialem Drehwinkel der Regelscheibe 170 ist eine der Regelöffnungen 171 zwischen dem externen Gehäuse und dem ersten Kanal 140 bzw. dem externen Gehäuse und dem zweiten Kanal 150 ange- ordnet. Durch Drehen der Regelscheibe 171 können also Verbindungen zwischen dem externen Gehäuse und dem ersten Kanal 140 und/oder dem zweiten Kanal 150 geöffnet und geschlossen werden. Außerdem kann der jeweilige Öffnungsquerschnitt durch Drehen der Regelscheibe 170 variiert werden. Durch Verändern des Öffnungsquerschnitts kann der Durchfluss des Mediums gesteu- ert werden.
Das Ventilgehäuse 1 10 weist außerdem eine Axialöffnung 160 auf, die sich von der Regelscheibe 170 bis zu einer zwischen dem ersten Kanal 140 und dem zweiten Kanal 150 angeordneten Außenseite des Ventilsgehäuses 1 10 durch das Ventilgehäuse 1 10 erstreckt. In einem der Regelscheibe 170 zugewandten
Teil der Axialöffnung 160 ist eine zylindermantelförmige Lagerbuchse 210 angeordnet. Ein von der Regelscheibe 170 abgewandter Teil der Axialöffnung 160 ist zu einem Federraum 230 aufgeweitet. An der zwischen dem ersten Kanal 140 und dem zweiten Kanal 150 angeordneten Außenseite des Ventilgehäuses 1 10 ist die den Federraum 230 bildende Axialöffnung 160 mit einem Getriebedeckel
220 verschlossen. Eine im Wesentlichen zylindrische Antriebswelle 180 erstreckt sich von der Regelscheibe 170 durch die Lagerbuchse 210 in den Federraum 230. Das der Regelscheibe 170 zugewandte Ende der Antriebswelle 180 durchstößt die Regel- scheibe 170 in einem Zentrum der Regelscheibe 170 senkrecht und ist starr mit der Regelscheibe 170 verbunden. Eine Drehung der Antriebswelle 180 um ihre Längsachse bewirkt also eine Drehung der Regelscheibe 170 um ihre Mittenachse.
An ihrem im Federraum 230 angeordneten Ende weist die Antriebswelle 180 ein
Stirnrad 190 auf. Das Stirnrad 190 steht mit einer im Ventilgehäuse 110 angeordneten Schnecke 200 in Eingriff, das mit einem Antriebsmechanismus, beispielsweise einem Motor verbunden ist. Über die Schnecke 200 und das Stirnrad 190 kann die Antriebswelle 180 um ihre Längsachse gedreht werden.
Eine der Lagerbuchse 210 zugewandte Stirnseite des Stirnrads 190 weist eine die Antriebswelle 180 umlaufende ringförmige Nut 260 auf. In der Nut 260 ist eine ringförmige Anlaufscheibe 270 angeordnet. Außerdem ist im Federraum 230 eine bevorzugt als Schraubenfeder ausgebildete Feder 240 angeordnet. Die An- triebswelle 180 verläuft axial durch die Feder 240. Ein erstes Ende der Feder 240 stützt sich gegen einen die Lagerbuchse 210 umgebenden Abschnitt des Ventilgehäuses 1 10 ab. Ein zweites Ende der Feder 240 stützt sich über die Anlaufscheibe 270 gegen das Stirnrad 190 ab. Die Feder 240 übt eine in Richtung des Getriebedeckels 220 wirkende Kraft auf die Antriebswelle 180 aus, durch die die Regelscheibe 170 in Richtung des ersten Kanals 140 und des zweiten Kanals
150 gedrückt wird. Die Anlaufscheibe 270 dient dazu, eine im Falle einer Drehung einer Antriebswelle 180 um ihre Längsachse auftretende Reibung zwischen der Feder 240 und dem Stirnrad 190 zu reduzieren. Anlaufscheibe 270 und Nut 260 können auch entfallen. In diesem Fall stützt sich das zweite Ende der Feder 240 direkt am Stirnrad 190 ab.
Ein der Regelscheibe 170 zugewandtes Ende des zweiten Kanals 150 weist eine zylindermantelförmige Dichtbuchse 280 auf, die sich über einen ringförmigen Dichtring 290 gegen einen den zweiten Kanal 150 bildenden Abschnitt des Ven- tilgehäuses 1 10 abstützt. Durch die von der Feder 240 auf die Antriebswelle 180 ausgeübte Kraft wird die Regelscheibe 170 gegen die Dichtbuchse 280 gedrückt, die sich über den Dichtring 290 gegen das Ventilgehäuse 110 abstützt. Die Dichtbuchse 280 und der Dichtring 290 bewirken eine Dichtung des Übergangsbereichs zwischen dem zweiten Kanal 150 und der Regelscheibe 170. Das der Regelscheibe 170 zugewandte Ende des ersten Kanals 140 weist ebenfalls eine über einen Dichtring 290 abgestützte Dichtbuchse 280 auf, durch die der Übergangsbereich zwischen dem ersten Kanal 140 und der Regelscheibe 170 abgedichtet wird. Um eine gleichmäßige Dichtung der Übergangsbereiche zwischen der Regelscheibe 170 und dem ersten Kanal 140 bzw. dem zweiten Kanal 150 zu gewährleisten, weisen die Dichtringe 290 und die Dichtbuchsen 280 des ers- ten Kanals 140 und des zweiten Kanals 150 in axialer Richtung jeweils die gleiche Höhe auf. Bevorzugt bestehen die beiden Dichtbuchsen 280 und die beiden Dichtringe 290 jeweils aus dem gleichen Material und weisen die gleiche Härte auf. Besonders bevorzugt werden die beiden Dichtbuchsen 280 und die beiden Dichtringe 290 jeweils durch das gleiche Werkzeug hergestellt.
Die Feder 240 weist bevorzugt eine relativ flache Federkennlinie mit einer Federkonstante zwischen 5 N/mm und 25 N/mm auf. Dies hat den Vorteil, dass die Kraft, mit der die Regelscheibe 170 gegen die Dichtbuchse 280 angepresst wird, nur geringfügig schwankt bedingt durch die Toleranzen der Bauteile, die den axi- alen Bauraum der Feder 240 bestimmen. Dies wiederum hat damit ein relativ konstantes notwendiges Verdrehmoment der Regelscheibe 170 gegen die Dichtbuchsen 280 zur Folge und damit auch ein relativ konstantes Antriebsmoment des Motors.
Bevorzugt erzeugt die Feder eine Flächenpressung zwischen 0,1 N/mm2 und 0,5
N/mm2 zwischen der Regelscheibe 170 und den Dichtbuchsen 280.
Zweckmäßigerweise sind die Dichtringe 290 so ausgebildet, dass sie sowohl Innendruck als auch Außendruck unterstützen, um eine Verwendung des Ventils 100 für beide Durchströmungsrichtungen zu gestatten. Die Dichtringe 290 bewirken dann eine zuverlässige Dichtung der Übergangsbereiche zwischen erstem Kanal 140 und Regelscheibe 170 bzw. zweitem Kanal 150 und Regelscheibe 170 sowohl für den Fall, dass der erste Kanal 140 und der zweite Kanal 150 mit einem höheren Druck beaufschlagt sind als die dem externen Gehäuse zugewand- te Seite der Regelscheibe 170, als auch für den Fall, dass der erste Kanal 140 und der zweite Kanal 150 mit einem niedrigeren Druck beaufschlagt sind, als die dem externen Gehäuse zugewandte Seite der Regelscheibe 170. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung von Dichtringen 290 mit kreuzförmigem Querschnitt erreicht werden.

Claims

Ansprüche
1 . Ventil (100) zum Steuern eines Durchflusses eines Mediums in einem Heiz- und/oder Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Ventilgehäuse (1 10), das mindestens einen ersten Kanal (140) aufweist und einer Regelscheibe (170), die dazu vorgesehen ist, den ersten Kanal
(140) zu öffnen und zu schließen, wobei die Regelscheibe (170) an einem ersten Ende einer drehbar gelagerten Antriebswelle (180) angeordnet ist, wobei sich die Antriebswelle (180) von der Regelscheibe (170) durch eine
Axialöffnung (160) des Ventilgehäuses (1 10) in einen im Ventilgehäuse (1 10) angeordneten Federraum (230) erstreckt, wobei ein im Federraum (230) angeordnetes zweites Ende der Antriebswelle
(180) ein Stirnrad (190) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Federraum (230) eine Feder (240) angeordnet ist, deren erstes Ende sich am Ventilgehäuse (1 10) abstützt und deren zweites Ende sich am Stirnrad
(190) abstützt.
2. Ventil (100) nach Anspruch 1 , wobei die Feder (240) als Schraubenfeder ausgebildet ist, wobei die Antriebswelle (180) durch die Feder (240) verläuft.
3. Ventil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feder (240) eine Federkonstante zwischen 5 N/mm und 25 N/mm aufweist.
4. Ventil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stirnseite des Stirnrads (190) eine umlaufende Nut (260) auf- weist, wobei in der Nut (260) eine ringförmige Anlaufscheibe (270) angeordnet ist, wobei sich das zweite Ende der Feder (240) an der Anlaufscheibe (270) abstützt.
5. Ventil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einem der Regelscheibe (170) zugewandten Ende des ersten Kanals (140) eine erste Dichtbuchse (280) angeordnet ist, die sich über einen ersten Dichtring (290) gegen das Ventilgehäuse (1 10) abstützt, wobei die Regelscheibe (170) durch die Feder (240) gegen die erste Dichtbuchse (280) gedrückt wird.
6. Ventil (100) nach Anspruch 5, wobei der erste Dichtring (290) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist.
7. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Feder (240) eine Flächenpressung zwischen 0,1 N/mm2 und 0,5
N/mm2 zwischen der Regelscheibe (170) und der ersten Dichtbuchse (280) erzeugt.
8. Ventil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Axialöffnung (160) eine Lagerbuchse (210) angeordnet ist, wobei die Antriebswelle (180) durch die Lagerbuchse (210) geführt ist.
9. Ventil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilgehäuse (1 10) derart mit einem externen Gehäuse verbind- bar ist, dass sich ein durch die Regelscheibe (170) verschließbarer Transportweg für das Medium zwischen dem ersten Kanal (140) und dem externen Gehäuse ergibt.
10. Ventil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilgehäuse (1 10) einen zweiten Kanal (150) aufweist, wobei die Regelscheibe (170) dazu vorgesehen ist, den ersten und/oder den zweiten Kanal (140, 150) zu öffnen und zu schließen.
1 1 . Ventil (100) nach Anspruch 10, wobei an einem der Regelscheibe (170) zugewandten Ende des zweiten
Kanals (150) eine zweite Dichtbuchse angeordnet ist, die sich über einen zweiten Dichtring gegen das Ventilgehäuse (1 10) abstützt, wobei die Regelscheibe (170) durch die Feder (240) gegen die zweite Dichtbuchse (280) gedrückt wird, wobei der erste Dichtring (290) und der zweite Dichtring aus dem gleichen Material bestehen und eine im Wesentlichen gleiche Höhe aufweisen.
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