EP3227592A1 - Valve having a metal-bellows/piston unit - Google Patents

Valve having a metal-bellows/piston unit

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Publication number
EP3227592A1
EP3227592A1 EP15787483.5A EP15787483A EP3227592A1 EP 3227592 A1 EP3227592 A1 EP 3227592A1 EP 15787483 A EP15787483 A EP 15787483A EP 3227592 A1 EP3227592 A1 EP 3227592A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
cylinder
metal bellows
hydraulic connection
closing body
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Withdrawn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
EP15787483.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tadeusz Glazewski
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 EP3227592A1 publication Critical patent/EP3227592A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a valve with a metal bellows-cylinder unit, wherein the valve is driven by the metal bellows-cylinder unit.
  • Valve according to the invention can for example in a
  • Waste heat recovery system of an internal combustion engine can be used.
  • a known valve comprises a valve housing and a longitudinally movably arranged in the valve housing closing body. At least one inlet channel and at least one outlet channel are arranged in the valve housing.
  • the closing body cooperates by its longitudinal movement with a valve seat formed on the valve housing and thereby opens and closes at least one hydraulic connection between the at least one inlet channel and the at least one outlet channel.
  • Such a valve is, for example, as a control valve for a fuel injector from the published patent application
  • Electromagnetically controllable valve known, which is arranged as a bypass valve in a waste heat recovery system.
  • valve according to the invention which is drivable with a metal bellows-cylinder unit, has the advantage that all valve positions can be controlled quickly and robustly. As a result, the flow rates through the valve can be very well controlled quantitatively and also any
  • Throttle functions of the valve are very well realized and used.
  • the valve comprises a valve housing and a longitudinally movably arranged in the valve housing closing body. At least one inlet channel and at least one outlet channel are arranged in the valve housing.
  • the closing body cooperates by its longitudinal movement with a valve seat formed in the valve housing and thereby opens and closes at least one hydraulic connection between the at least one inlet channel and the at least one outlet channel.
  • the closing body can be driven by a metal bellows-cylinder unit.
  • the metal bellows-cylinder unit has a length-adjustable metal bellows, wherein the metal bellows a
  • the closing body of the metal bellows-cylinder unit against the spring force of a valve spring is driven.
  • the valve spring can thereby simply pushing the closing body back to its starting position.
  • the metal bellows-cylinder unit valve according to the invention Due to the control by the metal bellows-cylinder unit valve according to the invention is very robust in all possible valve positions can be controlled. Due to the pressure in the working space of the metal bellows-cylinder unit, the closing body is displaced and thus reaches a certain valve position. Advantageously, the closing body is clamped between the metal bellows cylinder unit and a valve spring.
  • the metal bellows-cylinder unit comprises a first cylinder, wherein the first cylinder is arranged to be displaceable relative to the valve housing.
  • the metal bellows-cylinder unit can be stretched or
  • the closing body of the valve is thus in a simple and reliable manner by the expanding or upsetting metal bellows cylinder unit
  • the first cylinder does not necessarily have to be cylindrically shaped, but may for example also be tapered.
  • the metal bellows-cylinder unit comprises a second cylinder, wherein the second cylinder is fixedly connected to the valve housing, in particular screwed.
  • the second cylinder is fixed to the valve housing and only the first cylinder must be guided displaceably.
  • the second cylinder need not be cylindrically shaped as a whole, only his part connected to the metal bellows advantageously has a cylindrical or conical shape.
  • the first cylinder interacts with the closing body. This results in a direct power transmission from the first cylinder to the closing body. Any assembly tolerances between the first cylinder and closing body can be compensated by the contact between the first cylinder and closing body is frictionally engaged.
  • the first cylinder and the closing body are made in one piece. This will be the
  • Component number of the valve is reduced, and the valve can be made correspondingly cheaper.
  • a cylinder bore is formed in the second cylinder. Inside the metal bellows is a volume changeable between the first cylinder and the second cylinder
  • a blind hole is formed in the first cylinder and a cylinder bore in the second cylinder.
  • a volume-variable additional volume is formed between the first cylinder and the second cylinder.
  • the blind hole forms together with the cylinder bore and the additional volume the working space.
  • Cylinder reduces and thus its inertia; All valve positions can thus be controlled reliably and quickly without ringing.
  • the working space of a control unit with a working fluid can be filled, the cylinder bore by a
  • Connecting cable is connected to the control unit.
  • the working fluid can be easily promoted through the cylinder bore in the working space or emptied from this.
  • the control unit fills or deflates the working space as a function of different physical variables, for example a pressure and / or a temperature in
  • Inlet channel As a working fluid can be used both a liquid and gas.
  • the closing body comprises a first lock cylinder and a second lock cylinder.
  • the first Lock cylinder cooperates with the valve seat, and the second
  • Lock cylinder cooperates with a valve housing formed in the further valve seat.
  • the additional valve seat expands the functionality of the valve.
  • a further outlet channel is arranged in the valve housing, wherein the second lock cylinder cooperates with the further valve seat and thereby opens and closes a further hydraulic connection between the inlet channel and the further outlet channel.
  • the valve has three ports and at least two valve positions. For example, by this design, a 3/2-way valve can be displayed.
  • the first hydraulic connection in a first valve position of the valve, is opened and the second hydraulic connection is closed and in a second valve position of the valve the first hydraulic connection is closed and the second hydraulic connection is opened.
  • connection is open.
  • the valve for example, very well
  • Bypass valve can be used.
  • the first hydraulic connection and the second hydraulic connection are opened in a third valve position of the valve.
  • a 3/3-way valve can be displayed.
  • valve positions are particularly well suited to valves that have a variety of valve positions.
  • the mass flow of a fluid from the inlet channel to the outlet channel or to the further outlet channel can thereby be arbitrarily divided.
  • the first hydraulic connection and the second hydraulic connection are closed in a third valve position of the valve.
  • both the outlet channel and the further outlet channel can be closed.
  • the valve fulfills the function of two check valves in this valve position.
  • the valve according to the invention is arranged in a waste heat recovery system of an internal combustion engine.
  • the waste heat recovery system comprises a working medium carrying circuit, wherein the circuit in the flow direction of the working medium comprises a collecting container, a pump, an evaporator, a bypass valve, an expansion machine and a condenser. Parallel to
  • Expansion machine is arranged a bypass line, wherein the bypass valve controls the mass flow of the working medium to the expansion machine and the bypass line.
  • the bypass valve is the valve according to the invention.
  • the mass flow of the working medium can be divided as desired between the expansion machine and the bypass line. This can be done, for example, depending on the degree of evaporation of the working medium or the temperature of the working medium.
  • valve according to the invention is arranged in a further waste heat recovery system of an internal combustion engine.
  • the further waste heat recovery system has a working medium leading circuit, wherein the circuit in the direction of flow of the working fluid a sump, a pump, a distribution valve, two evaporators in parallel, an expansion machine and a
  • Capacitor includes.
  • the distribution valve controls the mass flows of the working medium to the two evaporators.
  • the distribution valve is the valve according to the invention.
  • Fig.l shows a longitudinal section of an embodiment of the
  • Valve according to the invention wherein only the essential areas are shown.
  • 2 shows a longitudinal section of a further embodiment of the valve according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of a further embodiment of the valve according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of a development of the valve according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • Figure 5 shows a similar embodiment of the valve as Figure 4, but in addition to a control of the metal bellows-cylinder unit, the control is shown only schematically.
  • FIG. 6 shows schematically the valve according to the invention within a
  • FIG. 7 shows schematically the valve according to the invention within a further waste heat recovery system.
  • Fig.l shows a longitudinal section of an embodiment of the
  • valve 1 according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • the valve 1 comprises a metal bellows-cylinder unit 2 and a
  • Valve housing 4 wherein in the valve housing 4, an inlet channel 5 and an outlet channel 6 are formed. Furthermore, in the valve housing 4 a
  • Housing bore 7 is formed, in which the inlet channel 5 and the outlet channel 6 open.
  • the valve housing 4 is made in two parts, with a first housing part 4a and a second housing part 4b, which are bolted together.
  • the bellows-cylinder unit 2 comprises a first cylinder 22, a second cylinder 21 and a metal bellows 20.
  • the first cylinder 22 and the second cylinder 21 are arranged displaceable in the axial direction relative to each other and mechanically connected to each other and through the metal bellows 20 sealed on the outside.
  • the first cylinder 22 is arranged longitudinally movable in the housing bore 7.
  • the second cylinder 21 is rigid to
  • Valve housing 4 is arranged.
  • a cylinder bore 21 a is formed and in the first cylinder 22 a blind hole 22 a.
  • further holes may be formed in the first cylinder, for example, to connect more valves 1 in series.
  • the metal bellows 20 is at least partially surrounding the first cylinder 22 and the second cylinder 21, so that the interior of the metal bellows 20 hydraulically with the
  • Cylinder bore 21a and blind hole 22a is connected and thereby forms a working space 23.
  • the working space 23 thus includes the
  • Metal bellows 20 formed additional volume 20 a, which is variable due to the extensibility of the metal bellows 20.
  • the metal bellows 20 is made of a good deformable thin metal.
  • the metal bellows 20 may also be partially disposed within the blind hole 22a, so that a pressure increase in the working space 23, the sealing effect between the metal bellows 20 and first cylinder 22 supported by the surface pressure between the metal bellows 20 and first cylinder 22 increases becomes.
  • a closing body 3 is arranged, for example screwed or pressed.
  • the closing body 3 acts through the
  • Closing body 3 is arranged by a in the housing bore 7
  • Valve spring 9 pressed against the valve seat 8.
  • the metal bellows cylinder unit 2 expands against the spring force of Valve spring 9 and the closing body 3 is lifted from the valve seat 8.
  • the metal bellows-cylinder unit 2 is compressed by the spring force of the valve spring 9 and the closing body 3 is pressed against the valve seat 8.
  • the interaction of closing body 3 and valve seat 8 is designed as a poppet valve.
  • the first cylinder 22 has no
  • Screwed valve housing 4 The first cylinder 22 and the needle-shaped closing body 3 are made in one piece.
  • the valve seat 8 is arranged surrounding the inlet channel 5 annular.
  • the valve spring 9 is clamped between the first cylinder 22 and the valve housing 4 and, unlike the exemplary embodiment of FIG. 1, acts on the closing body 3.
  • valve 3 shows a longitudinal section of a further embodiment of the valve 1 according to the invention, wherein only the essential areas are shown. Here too, only the differences to the
  • the closing body 3 is made with the first cylinder 22 in one piece.
  • the first cylinder 22 is arranged longitudinally movable in the housing bore 7, wherein the housing bore 7 and the
  • Valve seat 8 represents.
  • the valve 1 is thus designed as a slide valve.
  • the Valve spring 9 is clamped between the first cylinder 22 and the valve housing 4 and has an opening effect on the hydraulic connection between the inlet channel 5 and the outlet channel 6.
  • the valve spring 9 can also act as a closing device.
  • valve 1 of Figure 4 shows a longitudinal section of a development of the valve 1 according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • the valve 1 of Figure 4 is designed as a slide valve with two outlet channels 6, 6b.
  • the outlet channel 6 and a further outlet channel 6b open into the
  • the closing body 3 comprises a first lock cylinder 3a, a second lock cylinder 3b and a connecting bolt 3c for connecting the two lock cylinders 3a, 3b. It can be the first
  • Lock cylinder 3a, the second lock cylinder 3b and the connecting pin 3c be made in one piece but also in several parts.
  • the first lock cylinder 3a cooperates with the first cylinder 22 of the metal bellows cylinder unit 2.
  • the first lock cylinder 3a and the first cylinder 22 may be made in one piece.
  • the second cylinder 21 is bolted to the valve housing 4.
  • valve seat 8 On the valve housing 4, the valve seat 8 and another valve seat 8b
  • valve seat 8 surrounds the outlet channel 6 and the further valve seat 8b, the further outlet channel 6b.
  • valve seat 8 and the further valve seat 8b are part of the regions
  • Housing bore 7 is formed.
  • the first lock cylinder 3a cooperates with the valve seat 8 and the second lock cylinder 3b with the further valve seat 8b.
  • the Figure 5 shows a similar embodiment of the valve 1 as in Figure 4, but in addition to a control of the metal bellows-cylinder unit 2, wherein the control is shown only schematically.
  • the control of the valve 1 is effected by a control unit 50.
  • the control unit 50 comprises a control valve 53, two electrical connections 61, 62, a low-pressure accumulator 51, a pressure supply 52 and a connection line 54.
  • the connecting line 54 leads from the control valve 53 to the cylinder bore 21 a of the metal bellows-cylinder unit 2.
  • about the control valve 53 is the
  • Connecting line 54 switchable either with the low-pressure accumulator 51 or with the pressure supply 52 hydraulically or pneumatically coupled.
  • the low pressure accumulator 51 and the pressure supply 52 can thereby
  • control of the metal bellows cylinder unit 2 is carried out either hydraulically or pneumatically.
  • the control of the control valve 53 is carried out electrically by the two electrical connections 61, 62 and is preferably carried out by a control unit, not shown.
  • Fig.6 shows the valve 1 according to the invention within a
  • Waste heat recovery system 100 as a bypass valve.
  • Waste heat recovery system 100 has a working medium leading circuit 100 a, in the flow direction of the working medium a
  • Sump 101, a pump 102, an evaporator 103, the valve 1 as a bypass valve, an expansion machine 104 and a condenser 105 includes. Liquid working fluid is removed by the pump 102 from the
  • Collective container 101 is conveyed into the evaporator 103 and evaporated there by the heat energy of an exhaust gas of an internal combustion engine.
  • the vaporized working medium is then in the expansion machine under release of mechanical energy, for example, to a generator, not shown, or to a non-illustrated transmission relaxed. Subsequently, the working medium in the condenser 105 is liquefied again and in the
  • valve 1 as a bypass valve for the
  • Expander 104 used.
  • a bypass line 106 is arranged parallel to the expansion machine 104.
  • a temperature sensor 107 is arranged in front of the condenser 105.
  • the temperature sensor 107 detects the temperature of the working medium in front of the condenser 105 and transmits corresponding signal to a control unit 108.
  • the control unit 108 controls depending on various data, such as the temperature of the working medium in front of the condenser 105, via the two electrical
  • the control unit 50 is connected via the connecting line 54 to the valve 1.
  • the valve 1 is switched so that the working medium is guided either by the expansion machine 104, or by the bypass line 106. If the valve 1 is designed as a 3/3-way valve, then the mass flow of the working medium can also be divided, so that a part the working medium of the expansion machine 104 is supplied and another part of the bypass line 106th
  • FIG. 7 shows the valve 1 according to the invention within an alternative further waste heat recovery system 100 'as distributor valve 1.
  • the circuit 100a' of this further waste heat recovery system 100 comprises a first evaporator 103a and a second evaporator 103b connected in parallel;
  • the first evaporator 103a may be connected to an exhaust pipe of the internal combustion engine and the second evaporator 103b may be connected to an exhaust gas recirculation line of the internal combustion engine.
  • the valve 1 is designed as a 3/3-way valve and arranged in front of the two evaporators 103a, 103b, so that it divides the mass flow of the working medium to the two evaporators 103a, 103b.
  • a first pressure sensor 111 after the first evaporator 103a and a second pressure sensor 112 after the second evaporator 103b are arranged, which can be used as control variables within the waste heat recovery system 100 '.
  • the signals of the two pressure sensors 111, 112 are supplied to the control unit 108 ', which from these data a
  • Control determined for the control unit 50 and controls the control unit 50 accordingly, so that the valve 1, the mass flow of the
  • valve 1 is driven by the control unit 50. That is: that
  • Control valve 53 connects the cylinder bore 21a of the metal bellows cylinder unit 2 either with the low-pressure accumulator 51 or with the pressure supply 52.
  • the low-pressure accumulator 51 is at atmospheric pressure
  • Working fluid - for example, hydraulic oil or air - filled.
  • the pressure supply 52 has under working pressure - for example, 1.5 bar to 15 bar - standing working fluid.
  • the closing body 3 is thus pressed by the pressure of the working fluid to the first cylinder 22 against the spring force of the valve spring 9 in a second valve position of the metal bellows-cylinder unit 2, so that the metal bellows 20 is stretched.
  • Second valve position The closing body 3 is pushed away by the metal bellows cylinder unit 2 from the valve seat 8 and thereby opens the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6.
  • FIGS. 2 and 3 Embodiments of FIGS. 2 and 3:
  • First valve position The closing body 3 is pushed away or pushed away from the valve seat 8 by the valve spring 9 and thereby opens the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6.
  • Second valve position The closing body 3 is pressed by the metal bellows cylinder unit 2 against the valve seat 8 or over the valve seat
  • Lock cylinder 3b pushed over the other valve seat 8b. This opens the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6 and closes a further hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b.
  • Inlet duct 5 to the outlet channel 6 is closed and opened the other hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b.
  • the third valve position is an intermediate position between the first and second valve position, that is, the working space 23 of the metal bellows-cylinder unit is under a pressure level which is between the pressure level of the low-pressure accumulator 51 and the
  • Pressure level of the pressure supply 52 is located; This can for example be achieved by the working space 23 only briefly pressurized working fluid from the pressure supply 52 is supplied, or by the control valve 53 has a further connection to a
  • both the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6 and the further hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b are opened.
  • the metal bellows cylinder unit 2 shifts when filling the working space 23, the closing body 3 against the spring force of the valve spring 9.
  • the valve spring 9 but also with a membrane or a
  • Compression volume can be used, which push back the closing body 3 when emptying the working space 23, so that the metal bellows cylinder unit 2 is compressed.
  • valve 1 according to the invention of FIGS. 4 and 5 as a 3/3-way valve are very well suited for use within a waste heat recovery system 100, 100 'of an internal combustion engine, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • the third valve position can be designed so that both the hydraulic connection from the inlet channel 5 to
  • Outlet channel 6 and the other hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b are either open or closed.

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Abstract

The invention relates to a valve (1), comprising a valve housing (4) and a closing body (3) arranged in the valve housing (4) in such a way that the closing body can be moved longitudinally, wherein at least one inlet channel (5) and at least one outlet channel (6) are arranged in the valve housing (4). The closing body (3) interacts with a valve seat (8) formed on the valve housing (4) by means of the longitudinal motion of the closing body and thereby opens and closes at least one hydraulic connection between the at least one inlet channel (5) and the at least one outlet channel (6). The closing body (3) can be driven by means of a metal-bellows/piston unit (2), wherein the metal-bellows/piston unit (2) has a variable-length metal bellows (20) and a variable-volume working chamber (23) and wherein the metal bellows (20) bounds the working chamber (23) in a sealing manner.

Description

Titel  title
VENTIL MIT METALLBALG-KOLBEN-EINHEIT VALVE WITH METAL BALE PISTON UNIT
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einer Metallbalg-Zylinder- Einheit, wobei das Ventil durch die Metallbalg-Zylinder- Einheit angetrieben wird. Das The invention relates to a valve with a metal bellows-cylinder unit, wherein the valve is driven by the metal bellows-cylinder unit. The
erfindungsgemäße Ventil kann beispielsweise in einem Valve according to the invention can for example in a
Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine verwendet werden. Waste heat recovery system of an internal combustion engine can be used.
Stand der Technik Ventile sind in vielfältigen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Prior Art Valves are known in various designs from the prior art.
Ein bekanntes Ventil umfasst ein Ventilgehäuse und einen längsbeweglich in dem Ventilgehäuse angeordneten Schließkörper. In dem Ventilgehäuse sind zumindest ein Einlasskanal und zumindest ein Auslasskanal angeordnet. Der Schließkörper wirkt durch seine Längsbewegung mit einem am Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammen und öffnet und schließt dadurch zumindest eine hydraulische Verbindung zwischen dem zumindest einen Einlasskanal und dem zumindest einen Auslasskanal. Ein derartiges Ventil ist beispielsweise als Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor aus der Offenlegungsschrift A known valve comprises a valve housing and a longitudinally movably arranged in the valve housing closing body. At least one inlet channel and at least one outlet channel are arranged in the valve housing. The closing body cooperates by its longitudinal movement with a valve seat formed on the valve housing and thereby opens and closes at least one hydraulic connection between the at least one inlet channel and the at least one outlet channel. Such a valve is, for example, as a control valve for a fuel injector from the published patent application
DE102011004640 AI bekannt. DE102011004640 AI known.
Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift DE102013114769 AI bekannt, dass derartige Ventile in einem Abwärmerückgewinnungssystem für eine Furthermore, it is known from the published patent application DE102013114769 AI that such valves in a waste heat recovery system for a
Brennkraftmaschine als Ein- bzw. Auslassventile für eine im Abwärmerückgewinnungssystem angeordnete Expansionsmaschine eingesetzt werden können. Internal combustion engine as intake or exhaust valves for a in Abwärm recovery system arranged expander can be used.
Aus der Veröffentlichungsschrift DE112012004058 AI ist ferner ein From the publication DE112012004058 AI is also a
elektromagnetisch ansteuerbares Ventil bekannt, das als Bypassventil in einem Abwärmerückgewinnungssystem angeordnet ist. Electromagnetically controllable valve known, which is arranged as a bypass valve in a waste heat recovery system.
Aufgrund der Wirkweisen der bekannten Ventile sind Auf- und Zu-Stellungen schnell und robust ansteuerbar, Zwischen-Stellungen wie beispielsweise Drossel-Stellungen sind jedoch nicht mehr schnell und robust ansteuerbar. Due to the effects of the known valves open and closed positions are quickly and robust controlled, intermediate positions such as throttle positions, however, are no longer fast and robust controllable.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Ventil, welches mit einer Metallbalg-Zylinder- Einheit antreibbar ist, weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sämtliche Ventil- Stellungen schnell und robust ansteuerbar sind. Dadurch können die Durchflüsse durch das Ventil quantitativ sehr gut gesteuert werden und auch etwaige The valve according to the invention, which is drivable with a metal bellows-cylinder unit, has the advantage that all valve positions can be controlled quickly and robustly. As a result, the flow rates through the valve can be very well controlled quantitatively and also any
Drosselfunktionen des Ventils sehr gut realisiert und verwendet werden. Throttle functions of the valve are very well realized and used.
Dazu umfasst das Ventil ein Ventilgehäuse und einen längsbeweglich in dem Ventilgehäuse angeordneten Schließkörper. In dem Ventilgehäuse sind zumindest ein Einlasskanal und zumindest ein Auslasskanal angeordnet. Der Schließkörper wirkt durch seine Längsbewegung mit einem im Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammen und öffnet und schließt dadurch zumindest eine hydraulische Verbindung zwischen dem zumindest einen Einlasskanal und dem zumindest einen Auslasskanal. Der Schließkörper ist durch eine Metallbalg- Zylinder- Einheit antreibbar. Die Metallbalg-Zylinder- Einheit weist einen längenveränderbaren Metallbalg auf, wobei der Metallbalg einen For this purpose, the valve comprises a valve housing and a longitudinally movably arranged in the valve housing closing body. At least one inlet channel and at least one outlet channel are arranged in the valve housing. The closing body cooperates by its longitudinal movement with a valve seat formed in the valve housing and thereby opens and closes at least one hydraulic connection between the at least one inlet channel and the at least one outlet channel. The closing body can be driven by a metal bellows-cylinder unit. The metal bellows-cylinder unit has a length-adjustable metal bellows, wherein the metal bellows a
volumenveränderbaren Arbeitsraum dichtend begrenzt. Dadurch ist der volume changeable working space sealingly limited. This is the result
Metallbalg zum einen Bestandteil des Antriebs des Ventils, zum anderen dichtet er aber auch den Arbeitsraum zur Umgebung ab. Metal bellows on the one hand part of the drive of the valve, on the other hand, it also seals the working space to the environment.
Vorteilhafterweise ist der Schließkörper von der Metallbalg-Zylinder- Einheit entgegen der Federkraft einer Ventilfeder antreibbar. Die Ventilfeder kann dadurch den Schließkörper auf einfach Weise zurück in seine Ausgangsposition drücken. Advantageously, the closing body of the metal bellows-cylinder unit against the spring force of a valve spring is driven. The valve spring can thereby simply pushing the closing body back to its starting position.
Aufgrund der Ansteuerung durch die Metallbalg-Zylinder- Einheit ist das erfindungsgemäße Ventil sehr robust in allen möglichen Ventil-Stellungen ansteuerbar. Durch den Druck im Arbeitsraum der Metallbalg-Zylinder- Einheit wird der Schließkörper verschoben und somit eine bestimmte Ventil-Stellung erreicht. Vorteilhafterweise ist der Schließkörper dabei zwischen der Metallbalg- Zylinder- Einheit und einer Ventilfeder verspannt. Due to the control by the metal bellows-cylinder unit valve according to the invention is very robust in all possible valve positions can be controlled. Due to the pressure in the working space of the metal bellows-cylinder unit, the closing body is displaced and thus reaches a certain valve position. Advantageously, the closing body is clamped between the metal bellows cylinder unit and a valve spring.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Metallbalg-Zylinder- Einheit einen ersten Zylinder, wobei der erste Zylinder verschiebbar zum Ventilgehäuse angeordnet ist. Dadurch kann die Metallbalg-Zylinder- Einheit gedehnt bzw. In an advantageous development, the metal bellows-cylinder unit comprises a first cylinder, wherein the first cylinder is arranged to be displaceable relative to the valve housing. As a result, the metal bellows-cylinder unit can be stretched or
gestaucht werden, indem der Metallbalg gedehnt bzw. gestaucht wird; es tritt dann eine Relativverschiebung zwischen erstem Zylinder und Ventilgehäuse auf. Der Schließkörper des Ventils wird somit auf einfache und zuverlässige Weise durch die sich dehnende bzw. stauchende Metallbalg-Zylinder- Einheit be compressed by the metal bellows is stretched or compressed; There then occurs a relative displacement between the first cylinder and the valve housing. The closing body of the valve is thus in a simple and reliable manner by the expanding or upsetting metal bellows cylinder unit
angetrieben. Der erste Zylinder muss dabei nicht zwangsweise zylindrisch geformt sein, sondern kann beispielsweise auch kegelförmig ausgeführt sein. driven. The first cylinder does not necessarily have to be cylindrically shaped, but may for example also be tapered.
Vorteilhafterweise umfasst die Metallbalg-Zylinder- Einheit einen zweiten Zylinder, wobei der zweite Zylinder fest mit dem Ventilgehäuse verbunden, insbesondere verschraubt ist. Dadurch ist der zweite Zylinder zum Ventilgehäuse fixiert und lediglich der erste Zylinder muss verschiebbar geführt sein. Der zweite Zylinder muss dabei nicht im Ganzen zylindrisch geformt sein, lediglich sein mit dem Metallbalg verbundener Teil weist vorteilhafterweise eine zylindrische oder auch keglige Form auf. Advantageously, the metal bellows-cylinder unit comprises a second cylinder, wherein the second cylinder is fixedly connected to the valve housing, in particular screwed. As a result, the second cylinder is fixed to the valve housing and only the first cylinder must be guided displaceably. The second cylinder need not be cylindrically shaped as a whole, only his part connected to the metal bellows advantageously has a cylindrical or conical shape.
In einer Ausführung des erfindungsgemäßen Ventils wirkt der erste Zylinder mit dem Schließkörper zusammen. Dadurch erfolgt eine direkte Kraftübertragung vom ersten Zylinder auf den Schließkörper. Etwaige Montagetoleranzen zwischen erstem Zylinder und Schließkörper können ausgeglichen werden, indem der Kontakt zwischen erstem Zylinder und Schließkörper reibschlüssig ausgeführt ist. In einer anderen Ausführung des erfindungsgemäßen Ventils sind der erste Zylinder und der Schließkörper einteilig ausgeführt. Dadurch wird die In one embodiment of the valve according to the invention, the first cylinder interacts with the closing body. This results in a direct power transmission from the first cylinder to the closing body. Any assembly tolerances between the first cylinder and closing body can be compensated by the contact between the first cylinder and closing body is frictionally engaged. In another embodiment of the valve according to the invention, the first cylinder and the closing body are made in one piece. This will be the
Bauteilanzahl des Ventils reduziert, und das Ventil kann dementsprechend günstiger hergestellt werden. Component number of the valve is reduced, and the valve can be made correspondingly cheaper.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Ventils ist im zweiten Zylinder eine Zylinderbohrung ausgebildet. Im Inneren des Metallbalgs ist zwischen dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder ein volumenveränderbares In an advantageous development of the valve, a cylinder bore is formed in the second cylinder. Inside the metal bellows is a volume changeable between the first cylinder and the second cylinder
Zusatzvolumen ausgebildet, welches zusammen mit der Zylinderbohrung den Arbeitsraum bildet. Dadurch kann der Arbeitsraum auf einfache Art und Weise durch die Zylinderbohrung befüllt bzw. entleert werden. Additional volume formed, which forms the working space together with the cylinder bore. As a result, the working space can be filled or emptied in a simple manner through the cylinder bore.
In einer alternativen Ausführung ist im ersten Zylinder eine Sacklochbohrung ausgebildet und im zweiten Zylinder eine Zylinderbohrung. Im Inneren des Metallbalgs ist zwischen dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder ein volumenveränderbares Zusatzvolumen ausgebildet. Die Sacklochbohrung bildet zusammen mit der Zylinderbohrung und dem Zusatzvolumen den Arbeitsraum. Dadurch wird zum einen der Arbeitsraum vergrößert, so dass der Druckanstieg innerhalb der Metallbalg-Zylinder- Einheit besser gesteuert werden kann. Zum anderen wird durch die Sacklochbohrung die bewegte Masse des erstenIn an alternative embodiment, a blind hole is formed in the first cylinder and a cylinder bore in the second cylinder. In the interior of the metal bellows, a volume-variable additional volume is formed between the first cylinder and the second cylinder. The blind hole forms together with the cylinder bore and the additional volume the working space. As a result, on the one hand, the working space is increased, so that the pressure increase within the metal bellows-cylinder unit can be better controlled. On the other hand, by the blind hole, the moving mass of the first
Zylinders reduziert und somit seine Trägheit; sämtliche Ventil-Stellungen können damit ohne Nachschwingungen zuverlässig und schnell angesteuert werden. Cylinder reduces and thus its inertia; All valve positions can thus be controlled reliably and quickly without ringing.
In einer Weiterbildung des Ventils ist der Arbeitsraum von einer Steuereinheit mit einem Arbeitsfluid befüllbar, wobei die Zylinderbohrung durch eine In a further development of the valve, the working space of a control unit with a working fluid can be filled, the cylinder bore by a
Anschlussleitung mit der Steuereinheit verbunden ist. Das Arbeitsfluid kann so auf einfach Weise durch die Zylinderbohrung in den Arbeitsraum gefördert werden bzw. aus diesem entleert werden. Vorzugsweise füllt bzw. entleert die Steuereinheit den Arbeitsraum in Abhängigkeit unterschiedlicher physikalischer Größen, beispielsweise eines Drucks und/oder einer Temperatur im  Connecting cable is connected to the control unit. The working fluid can be easily promoted through the cylinder bore in the working space or emptied from this. Preferably, the control unit fills or deflates the working space as a function of different physical variables, for example a pressure and / or a temperature in
Einlasskanal. Als Arbeitsfluid kann dabei sowohl eine Flüssigkeit als auch Gas verwendet werden.  Inlet channel. As a working fluid can be used both a liquid and gas.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Ventils umfasst der Schließkörper einen ersten Schließzylinder und einen zweiten Schließzylinder. Der erste Schließzylinder wirkt mit dem Ventilsitz zusammen, und der zweite In an advantageous development of the valve, the closing body comprises a first lock cylinder and a second lock cylinder. The first Lock cylinder cooperates with the valve seat, and the second
Schließzylinder wirkt mit einem im Ventilgehäuse ausgebildeten weiteren Ventilsitz zusammen. Durch den weiteren Ventilsitz wird die Funktionalität des Ventils erweitert. Lock cylinder cooperates with a valve housing formed in the further valve seat. The additional valve seat expands the functionality of the valve.
Vorteilhafterweise ist im Ventilgehäuse ein weiterer Auslasskanal angeordnet, wobei der zweite Schließzylinder mit dem weiteren Ventilsitz zusammenwirkt und dadurch eine weitere hydraulische Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem weiteren Auslasskanal öffnet und schließt. Dadurch hat das Ventil drei Anschlüsse und mindestens zwei Ventil-Stellungen. Beispielsweise kann durch diese Ausführung ein 3/2-Wegeventil abgebildet werden. Advantageously, a further outlet channel is arranged in the valve housing, wherein the second lock cylinder cooperates with the further valve seat and thereby opens and closes a further hydraulic connection between the inlet channel and the further outlet channel. As a result, the valve has three ports and at least two valve positions. For example, by this design, a 3/2-way valve can be displayed.
In einer vorteilhaften Ausführung ist in einer ersten Ventilstellung des Ventils die erste hydraulische Verbindung geöffnet und die zweite hydraulische Verbindung geschlossen ist und in einer zweiten Ventilstellung des Ventils die erste hydraulische Verbindung geschlossen und die zweite hydraulische Verbindung geöffnet. Dadurch ist gewährleistet, dass in den beiden End-Stellungen des Ventils die erste hydraulische Verbindung bzw. die zweite hydraulische In an advantageous embodiment, in a first valve position of the valve, the first hydraulic connection is opened and the second hydraulic connection is closed and in a second valve position of the valve the first hydraulic connection is closed and the second hydraulic connection is opened. This ensures that in the two end positions of the valve, the first hydraulic connection and the second hydraulic
Verbindung geschlossen ist, während die jeweils andere hydraulische Connection is closed while the other hydraulic
Verbindung geöffnet ist. Somit kann das Ventil beispielsweise sehr gut alsConnection is open. Thus, the valve, for example, very well
Bypass-Ventil eingesetzt werden. Bypass valve can be used.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind in einer dritten Ventilstellung des Ventils die erste hydraulische Verbindung und die zweite hydraulische Verbindung geöffnet. Dadurch kann beispielsweise ein 3/3-Wegeventil abgebildet werden.In an advantageous development, the first hydraulic connection and the second hydraulic connection are opened in a third valve position of the valve. As a result, for example, a 3/3-way valve can be displayed.
Die zuverlässige und schnelle Ansteuerung von Ventil-Stellungen eignet sich besonders gut für Ventile, welche eine Vielzahl von Ventil-Stellungen haben. Der Massenstrom eines Fluids vom Einlasskanal zum Auslasskanal bzw. zum weiteren Auslasskanal kann dadurch beliebig aufgeteilt werden. The reliable and fast control of valve positions is particularly well suited to valves that have a variety of valve positions. The mass flow of a fluid from the inlet channel to the outlet channel or to the further outlet channel can thereby be arbitrarily divided.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung sind in einer dritten Ventilstellung des Ventils die erste hydraulische Verbindung und die zweite hydraulische Verbindung geschlossen. Dadurch können sowohl der Auslasskanal als auch der weitere Auslasskanal verschlossen werden. Das Ventil erfüllt in dieser Ventil- Stellung die Funktion von zwei Sperrventilen. In einer vorteilhaften Ausführung ist das erfindungsgemäße Ventil in einem Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine angeordnet. Das Abwärmerückgewinnungssystem umfasst einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf, wobei der Kreislauf in Flussrichtung des Arbeitsmediums einen Sammelbehälter, eine Pumpe, einen Verdampfer, ein Bypass-Ventil, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst. Parallel zur In another advantageous development, the first hydraulic connection and the second hydraulic connection are closed in a third valve position of the valve. As a result, both the outlet channel and the further outlet channel can be closed. The valve fulfills the function of two check valves in this valve position. In an advantageous embodiment, the valve according to the invention is arranged in a waste heat recovery system of an internal combustion engine. The waste heat recovery system comprises a working medium carrying circuit, wherein the circuit in the flow direction of the working medium comprises a collecting container, a pump, an evaporator, a bypass valve, an expansion machine and a condenser. Parallel to
Expansionsmaschine ist eine Bypassleitung angeordnet, wobei das Bypass- Ventil den Massenstrom des Arbeitsmediums zur Expansionsmaschine und zur Bypassleitung steuert. Das Bypass-Ventil ist das erfindungsgemäße Ventil. Dadurch kann der Massenstrom des Arbeitsmediums beliebig zwischen der Expansionsmaschine und der Bypassleitung aufgeteilt werden. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit des Verdampfungsgrads des Arbeitsmediums oder der Temperatur des Arbeitsmediums erfolgen. Expansion machine is arranged a bypass line, wherein the bypass valve controls the mass flow of the working medium to the expansion machine and the bypass line. The bypass valve is the valve according to the invention. As a result, the mass flow of the working medium can be divided as desired between the expansion machine and the bypass line. This can be done, for example, depending on the degree of evaporation of the working medium or the temperature of the working medium.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung ist das erfindungsgemäße Ventil in einem weiteren Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine angeordnet. Das weitere Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf, wobei der Kreislauf in Flussrichtung des Arbeitsmediums einen Sammelbehälter, eine Pumpe, ein Verteilerventil, zwei Verdampfer in Parallelschaltung, eine Expansionsmaschine und einen In another advantageous embodiment, the valve according to the invention is arranged in a further waste heat recovery system of an internal combustion engine. The further waste heat recovery system has a working medium leading circuit, wherein the circuit in the direction of flow of the working fluid a sump, a pump, a distribution valve, two evaporators in parallel, an expansion machine and a
Kondensator umfasst. Das Verteilerventil steuert die Massenströme des Arbeitsmediums zu den zwei Verdampfern. Das Verteilerventil ist das erfindungsgemäße Ventil. Dadurch kann in Abhängigkeit der Leistungsfähigkeit der zwei Verdampfer der Massenstrom des Arbeitsmediums auf die zwei Verdampfer optimal aufgeteilt werden. Auch bei sich schnell ändernden Capacitor includes. The distribution valve controls the mass flows of the working medium to the two evaporators. The distribution valve is the valve according to the invention. As a result, depending on the performance of the two evaporators, the mass flow of the working medium can be optimally divided between the two evaporators. Even with fast changing
Betriebssituationen der Brennkraftmaschine können somit nahezu beliebige Ventil-Stellungen des Ventils schnell angesteuert werden. Operating situations of the internal combustion engine thus almost any valve positions of the valve can be controlled quickly.
Zeichnungen drawings
Fig.l zeigt einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels des Fig.l shows a longitudinal section of an embodiment of the
erfindungsgemäßen Ventils, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Fig.2 zeigt einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ventils, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Valve according to the invention, wherein only the essential areas are shown. 2 shows a longitudinal section of a further embodiment of the valve according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
Fig.3 zeigt einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ventils, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. 3 shows a longitudinal section of a further embodiment of the valve according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
Fig.4 zeigt einen Längsschnitt einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventils, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. 4 shows a longitudinal section of a development of the valve according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
Fig.5 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel des Ventils wie die Fig.4, jedoch zusätzlich mit einer Ansteuerung der Metallbalg-Zylinder- Einheit, wobei die Ansteuerung nur schematisch dargestellt ist. Figure 5 shows a similar embodiment of the valve as Figure 4, but in addition to a control of the metal bellows-cylinder unit, the control is shown only schematically.
Fig.6 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Ventil innerhalb eines 6 shows schematically the valve according to the invention within a
Abwärmerückgewinnungssystems. Waste heat recovery system.
Fig.7 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Ventil innerhalb eines weiteren Abwärmerückgewinnungssystems. 7 shows schematically the valve according to the invention within a further waste heat recovery system.
Beschreibung description
Fig.l zeigt einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels des Fig.l shows a longitudinal section of an embodiment of the
erfindungsgemäßen Ventils 1, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Das Ventil 1 umfasst eine Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 und ein Valve 1 according to the invention, wherein only the essential areas are shown. The valve 1 comprises a metal bellows-cylinder unit 2 and a
Ventilgehäuse 4, wobei in dem Ventilgehäuse 4 ein Einlasskanal 5 und ein Auslasskanal 6 ausgebildet sind. Weiterhin ist in dem Ventilgehäuse 4 eineValve housing 4, wherein in the valve housing 4, an inlet channel 5 and an outlet channel 6 are formed. Furthermore, in the valve housing 4 a
Gehäusebohrung 7 ausgebildet, in die der Einlasskanal 5 und der Auslasskanal 6 münden. Im Ausführungsbeispiel der Fig.l ist das Ventilgehäuse 4 zweiteilig ausgeführt, mit einem ersten Gehäuseteil 4a und einem zweiten Gehäuseteil 4b, die miteinander verschraubt sind. Die Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 umfasst einen ersten Zylinder 22, einen zweiten Zylinder 21 und einen Metallbalg 20. Der erste Zylinder 22 und der zweite Zylinder 21 sind in axialer Richtung zueinander verschiebbar angeordnet und mechanisch durch den Metallbalg 20 miteinander verbunden und durch diesen nach außen abgedichtet. Der erste Zylinder 22 ist längsbeweglich in der Gehäusebohrung 7 angeordnet. Der zweite Zylinder 21 ist starr zum Housing bore 7 is formed, in which the inlet channel 5 and the outlet channel 6 open. In the embodiment of Fig.l the valve housing 4 is made in two parts, with a first housing part 4a and a second housing part 4b, which are bolted together. The bellows-cylinder unit 2 comprises a first cylinder 22, a second cylinder 21 and a metal bellows 20. The first cylinder 22 and the second cylinder 21 are arranged displaceable in the axial direction relative to each other and mechanically connected to each other and through the metal bellows 20 sealed on the outside. The first cylinder 22 is arranged longitudinally movable in the housing bore 7. The second cylinder 21 is rigid to
Ventilgehäuse 4 angeordnet. Valve housing 4 is arranged.
Im zweiten Zylinder 21 ist eine Zylinderbohrung 21a ausgebildet und im ersten Zylinder 22 eine Sacklochbohrung 22a. Zusätzlich zur Sacklochbohrung 22a können im ersten Zylinder 22 weitere Bohrungen ausgebildet sein, um beispielweise weitere Ventile 1 in Reihe zu schalten. Der Metallbalg 20 ist den ersten Zylinder 22 und den zweiten Zylinder 21 zumindest teilweise umgebend angeordnet, so dass das Innere des Metallbalgs 20 hydraulisch mit der In the second cylinder 21, a cylinder bore 21 a is formed and in the first cylinder 22 a blind hole 22 a. In addition to the blind hole 22a 22 further holes may be formed in the first cylinder, for example, to connect more valves 1 in series. The metal bellows 20 is at least partially surrounding the first cylinder 22 and the second cylinder 21, so that the interior of the metal bellows 20 hydraulically with the
Zylinderbohrung 21a und Sacklochbohrung 22a verbunden ist und sich dadurch ein Arbeitsraum 23 ausbildet. Der Arbeitsraum 23 umfasst somit die Cylinder bore 21a and blind hole 22a is connected and thereby forms a working space 23. The working space 23 thus includes the
Zylinderbohrung 21a, die Sacklochbohrung 22a und ein im Inneren des Cylinder bore 21 a, the blind hole 22 a and inside the
Metallbalgs 20 ausgebildetes Zusatzvolumen 20a, welches aufgrund der Dehnbarkeit des Metallbalgs 20 variabel ist. Vorzugsweise ist der Metallbalg 20 aus einem gut verformbaren dünnen Metall gefertigt. Metal bellows 20 formed additional volume 20 a, which is variable due to the extensibility of the metal bellows 20. Preferably, the metal bellows 20 is made of a good deformable thin metal.
In einer zur Fig.l alternativen Ausführungsform kann der Metallbalg 20 auch teilweise innerhalb der Sacklochbohrung 22a angeordnet sein, so dass ein Druckanstieg im Arbeitsraum 23 die Dichtwirkung zwischen Metallbalg 20 und erstem Zylinder 22 unterstützt, indem die Flächenpressung zwischen Metallbalg 20 und erstem Zylinder 22 erhöht wird. In an alternative to Fig.l embodiment, the metal bellows 20 may also be partially disposed within the blind hole 22a, so that a pressure increase in the working space 23, the sealing effect between the metal bellows 20 and first cylinder 22 supported by the surface pressure between the metal bellows 20 and first cylinder 22 increases becomes.
Am ersten Zylinder 22 ist ein Schließkörper 3 angeordnet, beispielweise angeschraubt oder aufgepresst. Der Schließkörper 3 wirkt durch die On the first cylinder 22, a closing body 3 is arranged, for example screwed or pressed. The closing body 3 acts through the
Längsbewegung des ersten Zylinders 22 mit einem am Ventilgehäuse 4 ausgebildeten Ventilsitz 8 zusammen und öffnet und schließt dadurch eine hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6. Der Longitudinal movement of the first cylinder 22 together with a valve seat 8 formed on the valve housing 4 and thereby opens and closes a hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6. Der
Schließkörper 3 wird von einer in der Gehäusebohrung 7 angeordneten Closing body 3 is arranged by a in the housing bore 7
Ventilfeder 9 gegen den Ventilsitz 8 gedrückt. Bei Befüllung des Arbeitsraums 23 dehnt sich die Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 9 aus und der Schließkörper 3 wird vom Ventilsitz 8 abgehoben. Bei Entleerung des Arbeitsraums 23 wird die Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 durch die Federkraft der Ventilfeder 9 zusammengestaucht und der Schließkörper 3 wird gegen den Ventilsitz 8 gedrückt. Im Ausführungsbeispiel der Fig.l ist das Zusammenwirken von Schließkörper 3 und Ventilsitz 8 dabei als Tellerventil ausgeführt. Valve spring 9 pressed against the valve seat 8. When filling the working space 23, the metal bellows cylinder unit 2 expands against the spring force of Valve spring 9 and the closing body 3 is lifted from the valve seat 8. When emptying the working space 23, the metal bellows-cylinder unit 2 is compressed by the spring force of the valve spring 9 and the closing body 3 is pressed against the valve seat 8. In the embodiment of Fig.l the interaction of closing body 3 and valve seat 8 is designed as a poppet valve.
In alternativen Ausführungsformen weist der erste Zylinder 22 keine In alternative embodiments, the first cylinder 22 has no
Sacklochbohrung 22a auf, so dass der Arbeitsraum 23 nur die Zylinderbohrung 21a und das Zusatzvolumen 20a umfasst. Dies verringert zwar das Volumen desBlind hole 22a, so that the working space 23 includes only the cylinder bore 21a and the additional volume 20a. Although this reduces the volume of the
Arbeitsraums 23, gleichzeitig werden jedoch die Fertigungskosten für den ersten Zylinder 22 gesenkt. Auch die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können jeweils alternativ ohne Sacklochbohrung 22a ausgeführt werden. Fig.2 zeigt einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ventils 1, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der Fig.l eingegangen. In dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 ist der zweite Zylinder 21 mit dem Working space 23, at the same time, however, the manufacturing cost of the first cylinder 22 are lowered. The exemplary embodiments described below can each alternatively be carried out without blind hole 22a. 2 shows a longitudinal section of a further embodiment of the valve 1 according to the invention, wherein only the essential areas are shown. In the following, only the differences from the exemplary embodiment of FIG. 1 will be discussed. In the embodiment of Figure 2, the second cylinder 21 with the
Ventilgehäuse 4 verschraubt. Der erste Zylinder 22 und der nadeiförmige Schließkörper 3 sind einteilig ausgeführt. Der Ventilsitz 8 ist den Einlasskanal 5 ringförmig umgebend angeordnet. Die Ventilfeder 9 ist zwischen dem ersten Zylinder 22 und dem Ventilgehäuse 4 verspannt und wirkt im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig.l öffnend auf den Schließkörper 3.  Screwed valve housing 4. The first cylinder 22 and the needle-shaped closing body 3 are made in one piece. The valve seat 8 is arranged surrounding the inlet channel 5 annular. The valve spring 9 is clamped between the first cylinder 22 and the valve housing 4 and, unlike the exemplary embodiment of FIG. 1, acts on the closing body 3.
Fig.3 zeigt einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ventils 1, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Auch hier wird im Folgenden nur auf die Unterschiede zu dem 3 shows a longitudinal section of a further embodiment of the valve 1 according to the invention, wherein only the essential areas are shown. Here too, only the differences to the
Ausführungsbeispiel der Fig.l eingegangen. Embodiment of Fig.l received.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schließkörper 3 mit dem ersten Zylinder 22 einteilig ausgeführt. Dazu ist der erste Zylinder 22 längsbeweglich in der Gehäusebohrung 7 angeordnet, wobei die Gehäusebohrung 7 auch den In this embodiment, the closing body 3 is made with the first cylinder 22 in one piece. For this purpose, the first cylinder 22 is arranged longitudinally movable in the housing bore 7, wherein the housing bore 7 and the
Ventilsitz 8 darstellt. Das Ventil 1 ist somit als Schieberventil ausgeführt. Die Ventilfeder 9 ist zwischen erstem Zylinder 22 und Ventilgehäuse 4 verspannt und wirkt öffnend auf die hydraulische Verbindung zwischen dem Einlasskanal 5 und dem Auslasskanal 6. In alternativen Ausführungsformen kann die Ventilfeder 9 jedoch auch schließend wirken. Valve seat 8 represents. The valve 1 is thus designed as a slide valve. The Valve spring 9 is clamped between the first cylinder 22 and the valve housing 4 and has an opening effect on the hydraulic connection between the inlet channel 5 and the outlet channel 6. In alternative embodiments, the valve spring 9 can also act as a closing device.
Fig.4 zeigt einen Längsschnitt einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventils 1, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Das Ventil 1 der Fig.4 ist als Schieberventil mit zwei Auslasskanälen 6, 6b ausgeführt. Dazu münden der Auslasskanal 6 und ein weiterer Auslasskanal 6b in die 4 shows a longitudinal section of a development of the valve 1 according to the invention, wherein only the essential areas are shown. The valve 1 of Figure 4 is designed as a slide valve with two outlet channels 6, 6b. For this purpose, the outlet channel 6 and a further outlet channel 6b open into the
Gehäusebohrung 7. Der Schließkörper 3 umfasst einen ersten Schließzylinder 3a, einen zweiten Schließzylinder 3b und einen Verbindungsbolzen 3c zum Verbinden der beiden Schließzylinder 3a, 3b. Dabei können der erste Housing bore 7. The closing body 3 comprises a first lock cylinder 3a, a second lock cylinder 3b and a connecting bolt 3c for connecting the two lock cylinders 3a, 3b. It can be the first
Schließzylinder 3a, der zweite Schließzylinder 3b und der Verbindungsbolzen 3c einteilig aber auch mehrteilig ausgeführt sein. Lock cylinder 3a, the second lock cylinder 3b and the connecting pin 3c be made in one piece but also in several parts.
Der erste Schließzylinder 3a wirkt mit dem ersten Zylinder 22 der Metallbalg- Zylinder- Einheit 2 zusammen. Alternativ können der erste Schließzylinder 3a und der erste Zylinder 22 auch einteilig ausgeführt werden. Der zweite Zylinder 21 ist fest mit dem Ventilgehäuse 4 verschraubt. The first lock cylinder 3a cooperates with the first cylinder 22 of the metal bellows cylinder unit 2. Alternatively, the first lock cylinder 3a and the first cylinder 22 may be made in one piece. The second cylinder 21 is bolted to the valve housing 4.
Am Ventilgehäuse 4 sind der Ventilsitz 8 und ein weiterer Ventilsitz 8b On the valve housing 4, the valve seat 8 and another valve seat 8b
ausgebildet, wobei der Ventilsitz 8 den Auslasskanal 6 umgibt und der weitere Ventilsitz 8b den weiteren Auslasskanal 6b. Im Ausführungsbeispiel der Fig.4 sind der Ventilsitz 8 und der weitere Ventilsitz 8b als Teilbereiche der formed, wherein the valve seat 8 surrounds the outlet channel 6 and the further valve seat 8b, the further outlet channel 6b. In the exemplary embodiment of FIG. 4, the valve seat 8 and the further valve seat 8b are part of the regions
Gehäusebohrung 7 ausgebildet. Der erste Schließzylinder 3a wirkt mit dem Ventilsitz 8 zusammen und der zweite Schließzylinder 3b mit dem weiteren Ventilsitz 8b. Housing bore 7 is formed. The first lock cylinder 3a cooperates with the valve seat 8 and the second lock cylinder 3b with the further valve seat 8b.
Die Fig.5 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel des Ventils 1 wie die Fig.4, jedoch zusätzlich mit einer Ansteuerung der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2, wobei die Ansteuerung nur schematisch dargestellt ist. Die Ansteuerung des Ventils 1 erfolgt durch eine Steuereinheit 50. Die Steuereinheit 50 umfasst ein Steuerventil 53, zwei elektrische Anschlüsse 61, 62, einen Niederdruckspeicher 51, eine Druckversorgung 52 und eine Anschlussleitung 54. Die Anschlussleitung 54 führt vom Steuerventil 53 zu der Zylinderbohrung 21a der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2. Über das Steuerventil 53 ist die The Figure 5 shows a similar embodiment of the valve 1 as in Figure 4, but in addition to a control of the metal bellows-cylinder unit 2, wherein the control is shown only schematically. The control of the valve 1 is effected by a control unit 50. The control unit 50 comprises a control valve 53, two electrical connections 61, 62, a low-pressure accumulator 51, a pressure supply 52 and a connection line 54. The connecting line 54 leads from the control valve 53 to the cylinder bore 21 a of the metal bellows-cylinder unit 2. About the control valve 53 is the
Anschlussleitung 54 schaltbar entweder mit dem Niederdruckspeicher 51 oder mit der Druckversorgung 52 hydraulisch oder pneumatisch gekoppelt. Der Niederdruckspeicher 51 bzw. die Druckversorgung 52 können dabei Connecting line 54 switchable either with the low-pressure accumulator 51 or with the pressure supply 52 hydraulically or pneumatically coupled. The low pressure accumulator 51 and the pressure supply 52 can thereby
beispielsweise mit einem Hydrauliköl oder mit Luft gefüllt sein; dementsprechend erfolgt die Ansteuerung der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 entweder hydraulisch oder pneumatisch. Die Ansteuerung des Steuerventils 53 erfolgt elektrisch durch die beiden elektrischen Anschlüsse 61, 62 und wird vorzugsweise von einem nicht dargestellten Steuergerät ausgeführt. for example, be filled with a hydraulic oil or with air; Accordingly, the control of the metal bellows cylinder unit 2 is carried out either hydraulically or pneumatically. The control of the control valve 53 is carried out electrically by the two electrical connections 61, 62 and is preferably carried out by a control unit, not shown.
Fig.6 zeigt das erfindungsgemäße Ventil 1 innerhalb eines Fig.6 shows the valve 1 according to the invention within a
Abwärmerückgewinnungssystems 100 als Bypass-Ventil. Das Waste heat recovery system 100 as a bypass valve. The
Abwärmerückgewinnungssystem 100 weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf 100a auf, der in Flussrichtung des Arbeitsmediums einen Waste heat recovery system 100 has a working medium leading circuit 100 a, in the flow direction of the working medium a
Sammelbehälter 101, eine Pumpe 102, einen Verdampfer 103, das Ventil 1 als Bypass-Ventil, eine Expansionsmaschine 104 und einen Kondensator 105 umfasst. Flüssiges Arbeitsmedium wird durch die Pumpe 102 aus dem  Sump 101, a pump 102, an evaporator 103, the valve 1 as a bypass valve, an expansion machine 104 and a condenser 105 includes. Liquid working fluid is removed by the pump 102 from the
Sammelbehälter 101 in den Verdampfer 103 gefördert und dort durch die Wärmeenergie eines Abgases einer Brennkraftmaschine verdampft. Das verdampfte Arbeitsmedium wird anschließend in der Expansionsmaschine unter Abgabe mechanischer Energie, beispielsweise an einen nicht dargestellten Generator oder an ein nicht dargestelltes Getriebe, entspannt. Anschließend wird das Arbeitsmedium im Kondensator 105 wieder verflüssigt und in den Collective container 101 is conveyed into the evaporator 103 and evaporated there by the heat energy of an exhaust gas of an internal combustion engine. The vaporized working medium is then in the expansion machine under release of mechanical energy, for example, to a generator, not shown, or to a non-illustrated transmission relaxed. Subsequently, the working medium in the condenser 105 is liquefied again and in the
Sammelbehälter 101 zurückgeführt. Sump 101 returned.
Erfindungsgemäß wird das Ventil 1 als ein Bypassventil für die According to the invention, the valve 1 as a bypass valve for the
Expansionsmaschine 104 verwendet. Dazu ist eine Bypassleitung 106 parallel zur Expansionsmaschine 104 angeordnet. Je nach Betriebszustand der Expander 104 used. For this purpose, a bypass line 106 is arranged parallel to the expansion machine 104. Depending on the operating condition of the
Brennkraftmaschine und daraus resultierender Größen, beispielsweise Internal combustion engine and resulting variables, for example
Temperaturen des Arbeitsmediums, wird das Arbeitsmedium der  Temperatures of the working medium, the working medium of
Expansionsmaschine 104 zugeführt oder durch die Bypassleitung 106 an der Expansionsmaschine vorbeigeführt. Beispielhaft ist ein Temperatursensor 107 vor dem Kondensator 105 angeordnet. Der Temperatursensor 107 ermittelt die Temperatur des Arbeitsmediums vor dem Kondensator 105 und übermittelt ein entsprechendes Signal an ein Steuergerät 108. Das Steuergerät 108 steuert in Abhängigkeit verschiedener Daten, wie beispielsweise der Temperatur des Arbeitsmediums vor dem Kondensator 105, über die beiden elektrischen Expander 104 supplied or passed by the bypass line 106 on the expander. By way of example, a temperature sensor 107 is arranged in front of the condenser 105. The temperature sensor 107 detects the temperature of the working medium in front of the condenser 105 and transmits corresponding signal to a control unit 108. The control unit 108 controls depending on various data, such as the temperature of the working medium in front of the condenser 105, via the two electrical
Anschlüsse 61, 62 die Steuereinheit 50 an. Die Steuereinheit 50 ist über die Anschlussleitung 54 mit dem Ventil 1 verbunden. Das Ventil 1 wird so geschaltet, dass das Arbeitsmedium entweder durch die Expansionsmaschine 104 geführt wird, oder durch die Bypassleitung 106. Ist das Ventil 1 als 3/3-Wegeventil ausgebildet, dann kann der Massenstrom des Arbeitsmediums auch aufgeteilt werden, so dass ein Teil des Arbeitsmediums der Expansionsmaschine 104 zugeführt wird und ein weiterer Teil der Bypassleitung 106. Ports 61, 62, the control unit 50 at. The control unit 50 is connected via the connecting line 54 to the valve 1. The valve 1 is switched so that the working medium is guided either by the expansion machine 104, or by the bypass line 106. If the valve 1 is designed as a 3/3-way valve, then the mass flow of the working medium can also be divided, so that a part the working medium of the expansion machine 104 is supplied and another part of the bypass line 106th
Fig.7 zeigt das erfindungsgemäße Ventil 1 innerhalb eines alternativen weiteren Abwärmerückgewinnungssystems 100' als Verteilerventil 1. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig.6 umfasst der Kreislauf 100a' dieses weiteren Abwärmerückgewinnungssystems 100' einen ersten Verdampfer 103a und einen zweiten Verdampfer 103b in Parallelschaltung; beispielsweise kann der erste Verdampfer 103a an eine Abgasleitung der Brennkraftmaschine und der zweite Verdampfer 103b an eine Abgasrückführleitung der Brennkraftmaschine angeschlossen sein. 7 shows the valve 1 according to the invention within an alternative further waste heat recovery system 100 'as distributor valve 1. In contrast to the embodiment of FIG. 6, the circuit 100a' of this further waste heat recovery system 100 'comprises a first evaporator 103a and a second evaporator 103b connected in parallel; For example, the first evaporator 103a may be connected to an exhaust pipe of the internal combustion engine and the second evaporator 103b may be connected to an exhaust gas recirculation line of the internal combustion engine.
Das erfindungsgemäße Ventil 1 ist als 3/3-Wegeventil ausgebildet und vor den beiden Verdampfern 103a, 103b angeordnet, so dass es den Massenstrom des Arbeitsmediums zu den beiden Verdampfern 103a, 103b aufteilt. Beispielhaft sind ein erster Drucksensor 111 nach dem ersten Verdampfer 103a und ein zweiter Drucksensor 112 nach dem zweiten Verdampfer 103b angeordnet, die als Steuergrößen innerhalb des Abwärmerückgewinnungssystems 100' verwendet werden können. Die Signale der beiden Drucksensoren 111, 112 werden dem Steuergerät 108' zugeführt, welches aus diesen Daten eine The valve 1 according to the invention is designed as a 3/3-way valve and arranged in front of the two evaporators 103a, 103b, so that it divides the mass flow of the working medium to the two evaporators 103a, 103b. By way of example, a first pressure sensor 111 after the first evaporator 103a and a second pressure sensor 112 after the second evaporator 103b are arranged, which can be used as control variables within the waste heat recovery system 100 '. The signals of the two pressure sensors 111, 112 are supplied to the control unit 108 ', which from these data a
Ansteuerung für die Steuereinheit 50 ermittelt und die Steuereinheit 50 entsprechend ansteuert, so dass das Ventil 1 den Massenstrom des Control determined for the control unit 50 and controls the control unit 50 accordingly, so that the valve 1, the mass flow of the
Arbeitsmediums optimal auf die beiden Verdampfer 103a, 103b aufteilt. Working medium optimally divided on the two evaporators 103 a, 103 b.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ventils 1 ist wie folgt: Das Ventil 1 wird durch die Steuereinheit 50 angesteuert. Das heißt: das The operation of the valve 1 according to the invention is as follows: The valve 1 is driven by the control unit 50. That is: that
Steuerventil 53 verbindet die Zylinderbohrung 21a der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 entweder mit dem Niederdruckspeicher 51 oder mit der Druckversorgung 52. Der Niederdruckspeicher 51 ist mit unter Atmosphärendruck stehendem Control valve 53 connects the cylinder bore 21a of the metal bellows cylinder unit 2 either with the low-pressure accumulator 51 or with the pressure supply 52. The low-pressure accumulator 51 is at atmospheric pressure
Arbeitsfluid - beispielsweise Hydrauliköl oder Luft - gefüllt. Die Druckversorgung 52 dagegen weist unter Arbeitsdruck - beispielsweise 1,5 bar bis 15 bar - stehendes Arbeitsfluid auf. Working fluid - for example, hydraulic oil or air - filled. The pressure supply 52, however, has under working pressure - for example, 1.5 bar to 15 bar - standing working fluid.
Ist die Zylinderbohrung 21a mit dem Niederdruckspeicher 51 verbunden, so steht auch der Arbeitsraum 23 der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 unter dem If the cylinder bore 21a connected to the low-pressure accumulator 51, so is the working space 23 of the metal bellows-cylinder unit 2 under the
Druckniveau des Niederdruckspeichers 51, und der Schließkörper 3 wird von der Ventilfeder 9 in eine erste Ventilstellung in Richtung der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 gedrückt, so dass der Metallbalg 20 gestaucht wird. Pressure level of the low-pressure accumulator 51, and the closing body 3 is pressed by the valve spring 9 in a first valve position in the direction of the metal bellows-cylinder unit 2, so that the metal bellows 20 is compressed.
Ist die Zylinderbohrung 21a mit der Druckversorgung 52 verbunden, so steht auch der Arbeitsraum 23 der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 unter dem If the cylinder bore 21 a connected to the pressure supply 52, so is the working space 23 of the metal bellows-cylinder unit 2 under the
Druckniveau der Druckversorgung 52. Der Schließkörper 3 wird so durch den Druck des Arbeitsfluids auf den ersten Zylinder 22 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 9 in eine zweite Ventilstellung von der Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 weggedrückt, so dass der Metallbalg 20 gedehnt wird. Pressure level of the pressure supply 52. The closing body 3 is thus pressed by the pressure of the working fluid to the first cylinder 22 against the spring force of the valve spring 9 in a second valve position of the metal bellows-cylinder unit 2, so that the metal bellows 20 is stretched.
Je nach Ausführungsform des Ventils 1 haben die erste und die zweite Depending on the embodiment of the valve 1, the first and the second
Ventilstellung unterschiedliche Funktionen: Valve position different functions:
- Ausführungsform der Fig.l: Embodiment of FIG.
o Erste Ventilstellung: Der Schließkörper 3 wird durch die Ventilfeder 9 gegen den Ventilsitz 8 gedrückt und verschließt dadurch die hydraulische  o First valve position: The closing body 3 is pressed by the valve spring 9 against the valve seat 8 and thereby closes the hydraulic
Verbindung vom Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6.  Connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6.
o Zweite Ventilstellung: Der Schließkörper 3 wird durch die Metallbalg- Zylinder- Einheit 2 vom Ventilsitz 8 weggedrückt und öffnet dadurch die hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6.  Second valve position: The closing body 3 is pushed away by the metal bellows cylinder unit 2 from the valve seat 8 and thereby opens the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6.
- Ausführungsformen der Fig.2 und Fig.3:  Embodiments of FIGS. 2 and 3:
o Erste Ventilstellung: Der Schließkörper 3 wird durch die Ventilfeder 9 vom Ventilsitz 8 weggedrückt bzw. weggeschoben und öffnet dadurch die hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6. o Zweite Ventilstellung: Der Schließkörper 3 wird durch die Metallbalg- Zylinder- Einheit 2 gegen den Ventilsitz 8 gedrückt bzw. über den Ventilsitzo First valve position: The closing body 3 is pushed away or pushed away from the valve seat 8 by the valve spring 9 and thereby opens the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6. o Second valve position: The closing body 3 is pressed by the metal bellows cylinder unit 2 against the valve seat 8 or over the valve seat
8 geschoben und schließt dadurch die hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6. 8 and thereby closes the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6.
Ausführungsformen der Fig.4 und Fig.5 als 3/2-Wegeventil:  Embodiments of Figure 4 and Figure 5 as a 3/2-way valve:
o Erste Ventilstellung: Der erste Schließzylinder 3a wird durch die Ventilfedero First valve position: The first lock cylinder 3a is pushed by the valve spring
9 vom Ventilsitz 8 weggeschoben und gleichzeitig der zweite 9 pushed away from the valve seat 8 and at the same time the second
Schließzylinder 3b über den weiteren Ventilsitz 8b geschoben. Dadurch wird die hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6 geöffnet und eine weitere hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum weiteren Auslasskanal 6b geschlossen.  Lock cylinder 3b pushed over the other valve seat 8b. This opens the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6 and closes a further hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b.
o Zweite Ventilstellung: Der zweite Schließzylinder 3b wird durch die o Second valve position: The second lock cylinder 3b is through the
Metallbalg-Zylinder- Einheit 2 über den Ventilsitz 8 geschoben und gleichzeitig der zweite Schließzylinder 3b vom weiteren Ventilsitz 8b weggeschoben. Dadurch wird die hydraulische Verbindung vom  Metal bellows cylinder unit 2 pushed over the valve seat 8 and at the same time the second lock cylinder 3b pushed away from the other valve seat 8b. This will make the hydraulic connection from
Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6 geschlossen und die weitere hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum weiteren Auslasskanal 6b geöffnet.  Inlet duct 5 to the outlet channel 6 is closed and opened the other hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b.
Ausführungsformen der Fig.4 und Fig.5 als 3/3-Wegeventil: Diese  Embodiments of Figure 4 and Figure 5 as 3/3-way valve: This
Ausführungsformen weisen zusätzlich zu den oben beschriebenen  Embodiments have in addition to those described above
Ausführungsformen eine dritte Ventilstellung auf:  Embodiments a third valve position on:
o Erste Ventilstellung: wie oben beim 3/2-Wegeventil. o First valve position: as above with the 3/2-way valve.
o Zweite Ventilstellung: wie oben beim 3/2-Wegeventil. o Second valve position: as above with the 3/2-way valve.
o Dritte Ventilstellung: Die dritte Ventilstellung ist eine Zwischenstellung zwischen der ersten und zweiten Ventilstellung, das heißt der Arbeitsraum 23 der Metallbalg-Zylinder- Einheit steht unter einem Druckniveau, welches zwischen dem Druckniveau des Niederdruckspeichers 51 und dem o Third valve position: The third valve position is an intermediate position between the first and second valve position, that is, the working space 23 of the metal bellows-cylinder unit is under a pressure level which is between the pressure level of the low-pressure accumulator 51 and the
Druckniveau der Druckversorgung 52 liegt; dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem dem Arbeitsraum 23 nur kurzzeitig unter Druck stehendes Arbeitsfluid aus der Druckversorgung 52 zugeführt wird, oder indem das Steuerventil 53 einen weiteren Anschluss zu einem  Pressure level of the pressure supply 52 is located; This can for example be achieved by the working space 23 only briefly pressurized working fluid from the pressure supply 52 is supplied, or by the control valve 53 has a further connection to a
Zwischendruckspeicher aufweist. In der dritten Ventilstellung ist sowohl die hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum Auslasskanal 6 als auch die weitere hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum weiteren Auslasskanal 6b geöffnet. Bei allen gezeigten Ausführungsformen des Ventils 1 verschiebt die Metallbalg- Zylinder- Einheit 2 bei Befüllung des Arbeitsraums 23 den Schließkörper 3 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 9. Alternativ zur Ventilfeder 9 können jedoch auch Ausführungen mit einer Membran oder einem Has intermediate pressure accumulator. In the third valve position, both the hydraulic connection from the inlet channel 5 to the outlet channel 6 and the further hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b are opened. In all embodiments of the valve 1 shown, the metal bellows cylinder unit 2 shifts when filling the working space 23, the closing body 3 against the spring force of the valve spring 9. Alternatively to the valve spring 9, but also with a membrane or a
Kompressionsvolumen verwendet werden, welche den Schließkörper 3 bei Entleerung des Arbeitsraums 23 wieder zurückschieben, so dass die Metallbalg- Zylinder- Einheit 2 gestaucht wird. Compression volume can be used, which push back the closing body 3 when emptying the working space 23, so that the metal bellows cylinder unit 2 is compressed.
Die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventils 1 der Figuren 4 und 5 als 3/3-Wegeventil eignen sich sehr gut für die Verwendung innerhalb eines Abwärmerückgewinnungssystems 100, 100' einer Brennkraftmaschine, wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Dabei kann die dritte Ventilstellung so gestaltet sein, dass sowohl die hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum The embodiments of the valve 1 according to the invention of FIGS. 4 and 5 as a 3/3-way valve are very well suited for use within a waste heat recovery system 100, 100 'of an internal combustion engine, as shown in FIGS. 6 and 7. In this case, the third valve position can be designed so that both the hydraulic connection from the inlet channel 5 to
Auslasskanal 6 als auch die weitere hydraulische Verbindung vom Einlasskanal 5 zum weiteren Auslasskanal 6b entweder geöffnet oder geschlossen sind. Outlet channel 6 and the other hydraulic connection from the inlet channel 5 to the further outlet channel 6b are either open or closed.

Claims

Ansprüche claims
1. Ventil (1) mit einem Ventilgehäuse (4) und einem längsbeweglich in dem Ventilgehäuse (4) angeordneten Schließkörper (3), wobei in dem Ventilgehäuse (4) zumindest ein Einlasskanal (5) und zumindest ein Auslasskanal (6) angeordnet sind, wobei der Schließkörper (3) durch seine Längsbewegung mit einem im Ventilgehäuse (4) ausgebildeten Ventilsitz (8) zusammenwirkt und dadurch zumindest eine hydraulische Verbindung zwischen dem zumindest einen Einlasskanal (5) und dem zumindest einen Auslasskanal (6) öffnet und schließt, 1. Valve (1) with a valve housing (4) and a longitudinally movable in the valve housing (4) arranged closing body (3), wherein in the valve housing (4) at least one inlet channel (5) and at least one outlet channel (6) are arranged, wherein the closing body (3) by its longitudinal movement cooperates with a valve seat (8) formed in the valve housing (4) and thereby opens and closes at least one hydraulic connection between the at least one inlet channel (5) and the at least one outlet channel (6),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Schließkörper (3) durch eine Metallbalg-Zylinder- Einheit (2) antreibbar ist, wobei die Metallbalg-Zylinder- Einheit (2) einen längenveränderbaren Metallbalg (20) aufweist, wobei der Metallbalg (20) einen volumenveränderbaren the closing body (3) can be driven by a metal bellows-cylinder unit (2), the metal bellows-cylinder unit (2) having a length-adjustable metal bellows (20), wherein the metal bellows (20) has a variable volume
Arbeitsraum (23) dichtend begrenzt. Working space (23) limited sealing.
2. Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbalg- Zylinder- Einheit (2) einen ersten Zylinder (22) umfasst, wobei der erste Zylinder (22) verschiebbar zum Ventilgehäuse (4) angeordnet ist. 2. Valve (1) according to claim 1, characterized in that the metal bellows cylinder unit (2) comprises a first cylinder (22), wherein the first cylinder (22) is arranged displaceably to the valve housing (4).
3. Ventil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbalg- Zylinder- Einheit (2) einen zweiten Zylinder (21) umfasst, wobei der zweite Zylinder (21) fest mit dem Ventilgehäuse (4) verbunden, insbesondere verschraubt ist. 3. Valve (1) according to claim 2, characterized in that the metal bellows cylinder unit (2) comprises a second cylinder (21), wherein the second cylinder (21) fixedly connected to the valve housing (4), in particular screwed ,
4. Ventil (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (22) mit dem Schließkörper (3) zusammenwirkt. 4. Valve (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the first cylinder (22) cooperates with the closing body (3).
5. Ventil (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (22) und der Schließkörper (3) einteilig ausgeführt sind. 5. Valve (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the first cylinder (22) and the closing body (3) are made in one piece.
6. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Zylinder (21) eine Zylinderbohrung (21a) ausgebildet ist und dass im Inneren des Metallbalgs (20) zwischen dem ersten Zylinder (22) und dem zweiten Zylinder (21) ein volumenveränderbares Zusatzvolumen (20a) ausgebildet ist, welches zusammen mit der Zylinderbohrung (21a) den 6. Valve (1) according to one of claims 2 to 5, characterized in that in the second cylinder (21) has a cylinder bore (21 a) is formed and that in the interior of the metal bellows (20) between the first cylinder (22) and the second Cylinder (21) a variable volume additional volume (20 a) is formed, which together with the cylinder bore (21 a) the
Arbeitsraum (23) bildet. Working space (23) forms.
7. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Zylinder (22) eine Sacklochbohrung (22a) ausgebildet ist, dass im zweiten Zylinder (21) eine Zylinderbohrung (21a) ausgebildet ist und dass im Inneren des Metallbalgs (20) zwischen dem ersten Zylinder (22) und dem zweiten Zylinder (21) ein volumenveränderbares Zusatzvolumen (20a) ausgebildet ist, wobei die Sacklochbohrung (22a) zusammen mit der Zylinderbohrung (21a) und dem Zusatzvolumen (20a) den Arbeitsraum (23) bildet. 7. Valve (1) according to one of claims 2 to 5, characterized in that in the first cylinder (22) has a blind hole (22a) is formed, that in the second cylinder (21) has a cylinder bore (21a) is formed and that in the interior the metal bellows (20) between the first cylinder (22) and the second cylinder (21) a volume variable additional volume (20a) is formed, wherein the blind hole (22a) together with the cylinder bore (21a) and the additional volume (20a) the working space ( 23).
8. Ventil (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (23) von einer Steuereinheit (50) mit einem Arbeitsfluid befüllbar ist, wobei die Zylinderbohrung (21a) durch eine Anschlussleitung (54) mit der Steuereinheit (50) verbunden ist. 8. Valve (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the working space (23) of a control unit (50) can be filled with a working fluid, wherein the cylinder bore (21 a) by a connecting line (54) with the control unit (50 ) connected is.
9. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 9. Valve (1) according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der Schließkörper (3) einen ersten Schließzylinder (3a) und einen zweiten Schließzylinder (3b) umfasst, wobei der erste Schließzylinder (3a) mit dem Ventilsitz (8) zusammenwirkt, und wobei der zweite Schließzylinder (3b) mit einem im Ventilgehäuse (4) ausgebildeten weiteren Ventilsitz (8b) zusammenwirkt. characterized in that the closing body (3) comprises a first lock cylinder (3a) and a second lock cylinder (3b), the first lock cylinder (3a) cooperating with the valve seat (8), and the second lock cylinder (3b) having one in the valve housing (4) formed further valve seat (8b) cooperates.
10. Ventil (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilgehäuse (4) ein weiterer Auslasskanal (6b) angeordnet ist, wobei der zweite 10. Valve (1) according to claim 9, characterized in that in the valve housing (4), a further outlet channel (6b) is arranged, wherein the second
Schließzylinder (3b) mit dem weiteren Ventilsitz (8b) zusammenwirkt und dadurch eine weitere hydraulische Verbindung zwischen dem Einlasskanal (5) und dem weiteren Auslasskanal (6b) öffnet und schließt. Lock cylinder (3b) cooperates with the further valve seat (8b) and thereby opens and closes a further hydraulic connection between the inlet channel (5) and the further outlet channel (6b).
11. Ventil (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Ventilstellung des Ventils (1) die erste hydraulische Verbindung geöffnet und die zweite hydraulische Verbindung geschlossen ist und dass in einer zweiten Ventilstellung des Ventils (1) die erste hydraulische Verbindung geschlossen und die zweite hydraulische Verbindung geöffnet ist. 11. Valve (1) according to claim 10, characterized in that in a first valve position of the valve (1) opens the first hydraulic connection and the second hydraulic connection is closed and that in a second valve position of the valve (1), the first hydraulic connection closed and the second hydraulic connection is open.
12. Ventil (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Ventilstellung des Ventils (1) die erste hydraulische Verbindung und die zweite hydraulische Verbindung geöffnet sind. 12. Valve (1) according to claim 11, characterized in that in a third valve position of the valve (1) the first hydraulic connection and the second hydraulic connection are opened.
13. Ventil (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Ventilstellung des Ventils (1) die erste hydraulische Verbindung und die zweite hydraulische Verbindung geschlossen sind. 13. Valve (1) according to claim 11, characterized in that in a third valve position of the valve (1) the first hydraulic connection and the second hydraulic connection are closed.
14. Abwärmerückgewinnungssystem (100) mit einem ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf (100a), wobei der Kreislauf (100a) in Flussrichtung des Arbeitsmediums einen Sammelbehälter (101), eine Pumpe (102), einen 14. waste heat recovery system (100) with a working medium leading circuit (100 a), wherein the circuit (100 a) in the direction of flow of the working medium a collecting container (101), a pump (102), a
Verdampfer (103), ein Bypass-Ventil (1), eine Expansionsmaschine (104) und einen Kondensator (105) umfasst, wobei parallel zur Expansionsmaschine (104) eine Bypassleitung (106) angeordnet ist und wobei das Bypass-Ventil (1) den Massenstrom des Arbeitsmediums zur Expansionsmaschine (104) und zur Bypassleitung (106) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypass-Ventil (1) ein Ventil (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13 ist. Evaporator (103), a bypass valve (1), an expansion machine (104) and a condenser (105), wherein parallel to the expansion machine (104), a bypass line (106) is arranged and wherein the bypass valve (1) Mass flow of the working medium to the expansion machine (104) and to the bypass line (106) controls, characterized in that the bypass valve (1) is a valve (1) according to one of claims 10 to 13.
15. Abwärmerückgewinnungssystem (100') mit einem ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf (100a'), wobei der Kreislauf (100a') in Flussrichtung des Arbeitsmediums einen Sammelbehälter (101'), eine Pumpe (102'), ein 15. waste heat recovery system (100 ') with a working medium leading circuit (100a'), wherein the circuit (100a ') in the flow direction of the working medium a collecting container (101'), a pump (102 '), a
Verteilerventil (1), zwei Verdampfer (103a, 103b) in Parallelschaltung, eine Expansionsmaschine (104') und einen Kondensator (105') umfasst, wobei das Verteilerventil (1) die Massenströme des Arbeitsmediums zu den zwei Distributor valve (1), two evaporators (103a, 103b) in parallel, an expansion machine (104 ') and a condenser (105'), wherein the distribution valve (1) the mass flows of the working medium to the two
Verdampfern (103a, 103b) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Evaporators (103a, 103b) controls, characterized in that the
Verteilerventil (1) ein Ventil (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13 ist. Distributor valve (1) is a valve (1) according to one of claims 10 to 13.
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