EP4058701A1 - Mehrwegeventil zum einstellen eines fluidstroms - Google Patents

Mehrwegeventil zum einstellen eines fluidstroms

Info

Publication number
EP4058701A1
EP4058701A1 EP20807324.7A EP20807324A EP4058701A1 EP 4058701 A1 EP4058701 A1 EP 4058701A1 EP 20807324 A EP20807324 A EP 20807324A EP 4058701 A1 EP4058701 A1 EP 4058701A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
base
valve
additional
axis
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.)
Pending
Application number
EP20807324.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Ludwig
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.)
Woco Industrietechnik GmbH
Original Assignee
Woco Industrietechnik 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 Woco Industrietechnik GmbH filed Critical Woco Industrietechnik GmbH
Publication of EP4058701A1 publication Critical patent/EP4058701A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-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
    • F16K11/072Multiple-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
    • F16K11/074Multiple-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

Definitions

  • Multi-way valve for adjusting a fluid flow
  • the invention relates to a multi-way valve, in particular a 3/2-way valve, 4/2-way valve, 6/2-way valve or 8/2-way valve, for adjusting a fluid flow, in particular a coolant flow, of a motor vehicle, such as an electric vehicle.
  • valves whose valve housings have several inlets and / or outlets.
  • a valve member is provided in a valve housing which, depending on the position of the valve member, can provide fluid connections between the inputs and outputs of the valve housing.
  • a fluid stream can flow through the valve housing from the associated inlet to the associated outlet via a fluid connection.
  • Such valves are also referred to as X / Y directional control valves, where X denotes the number of inputs and / or outputs and Y denotes the number of fluid connections between inputs and outputs that can be provided at the same time.
  • a 3/2 way valve can have two inputs and one output or one input and two outputs.
  • a fluid flow can be fed to the valve housing via the inlet and discharged from the valve housing in the form of two partial flows in each case via an outlet.
  • two fluid connections are provided, namely one each between the respective output and the common input.
  • Multi-way valves can be used, for example, to distribute cooling water in motor vehicles.
  • a multi-way valve is used to adjust the fluid flow, such as the cooling water flow.
  • a fluid flow can be divided into two partial flows, two partial flows can be merged into one fluid flow, or a fluid flow can optionally be discharged via different fluid outlets.
  • the fluid flow can be fed to different heat sources, such as motors and batteries, and heat sinks, such as cooling units, in particular via a single valve.
  • the cooling performance can in particular be increased compared to a heat source, while by dividing one input fluid flow into two Output fluid flows (partial fluid flows) two heat sources can be cooled via an input flow.
  • Multi-way valves for adjusting coolant flows are known, for example, from US Pat. No. 7,793,915 B2.
  • a valve member in the form of a rotary slide valve is arranged therein in a valve housing, to which a fluid inlet and two fluid outlets connect to the valve housing.
  • a fluidic connection can be provided between the fluid inlet and one, both or neither of the fluid outlets.
  • the multi-way valve proposed in US Pat. No. 7,793,915 B2 is not suitable for use in motor vehicles due to its large space requirement. Furthermore, large pressure losses occur with such multi-way valves, which, in addition to increased energy consumption, leads to increased demands on the pumps. In addition to increased costs, this also leads to a greater space requirement for the pump and thus to a greater space requirement for the cooling system. Furthermore, fluid flows or partial flows cannot be set flexibly enough with the multi-way valve proposed in US Pat. No. 7,793,915 B2 in order to meet the changing requirements of modern motor vehicles.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide a new type of multi-way valves for adjusting a fluid flow of a motor vehicle, which in particular meets the specific requirements of modern motor vehicles.
  • the object of the invention is to provide a multi-way valve for adjusting a fluid flow of a motor vehicle, which has a reduced installation space requirement, pressure losses preferably not increasing, in particular reducing, and / or the flexibility in adjusting the fluid flow being increased.
  • a multi-way valve for adjusting a fluid flow, in particular a cooling liquid flow, of a motor vehicle, such as a Electric vehicle.
  • the multi-way valve comprises a valve housing with a fluid base inlet and a fluid base outlet.
  • the multi-way valve comprises a rotary slide which can be adjusted about an axis of rotation and has a passage recess for the fluid flow, which in a base position of the rotary slide provides a basic fluid connection between the one fluid base inlet and the fluid base outlet.
  • the valve housing has at least one additional fluid inlet and / or additional fluid outlet, the passage recess being designed such that an additional fluid connection is provided between the additional fluid inlet and / or additional fluid outlet and the basic fluid inlet and / or the fluid base outlet in a connection position different from the base position.
  • fluid inlet is used as a synonym for the fluid base inlet and the fluid additional inlet.
  • fluid outlet is used as a synonym for the fluid base outlet and the fluid additional outlet.
  • a fluid inlet is to be understood in particular as an opening through which the fluid flow can be fed to the valve housing.
  • a fluid outlet is to be understood in particular as an opening through which the fluid flow can be discharged from the valve housing.
  • a fluid inlet or a fluid outlet can also be present when none Fluid line connects to the fluid inlet or the fluid outlet.
  • the fluid inlets and fluid outlets are preferably designed as connections that can be sealed off from the valve housing, in particular by means of shut-off elements such as plugs.
  • a fluid inlet or fluid outlet can also be present when a line connects to the fluid inlet or the fluid outlet, but these are fluidically sealed off from the valve housing by means of shut-off elements such as diaphragms.
  • the rotary valve is preferably designed in the form of a disk.
  • the rotary valve is designed as a turntable.
  • the rotary valve has a circular outer contour.
  • the rotary slide valve is mounted in the valve housing such that it can rotate.
  • the axis of rotation of the rotary valve extends through the center point, in particular through the center of the circle, of the rotary valve.
  • the axis of rotation of the rotary valve extends parallel to a common axis of symmetry, in particular axis of rotational symmetry, of the fluid base inlet and the fluid base outlet.
  • fluid connection is used as a synonym for the fluid base connection and the fluid additional connection.
  • the features described above and below relating to the fluidic connection represent advantageous embodiments, in particular for the fluidic basic connection and / or for the fluidic additional connection.
  • a fluid connection between fluid inlets and fluid outlets is to be understood in particular to mean that the fluid flow can be transferred from the fluid inlet to the fluid outlet.
  • a fluid line does not necessarily have to be connected to the respective fluid inlet or fluid outlet.
  • the base position is to be understood in particular as a position of the rotary valve in which only a basic fluid connection is provided between the base fluid inlet and the base fluid outlet.
  • the base position connects the passage recess in particular the fluid base inlet and the fluid base outlet fluidly to one another.
  • connection position an additional fluid connection is provided between the additional fluid inlet and / or the additional fluid outlet and the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • additional compound is in the Connection position additionally provided the basic connection, so that the basic connection and the additional connection are provided at the same time in the connection position.
  • the fluid inlets and the fluid outlets are preferably designed in such a way that they are each suitable both for feeding the fluid flow into the valve housing and for discharging the valve flow from the valve housing.
  • the direction of the axis of rotation is to be understood as meaning, in particular, both directions pointing away from one another along the axis of rotation of the rotary slide valve.
  • the circumferential direction is described below, this is to be understood in particular as the circumferential direction around the axis of rotation of the rotary valve.
  • the radial direction is described below, it is to be understood in particular to mean all directions that point orthogonally away from the axis of rotation of the rotary slide valve.
  • the fluid base inlet and the fluid base outlet are preferably arranged on opposite sides of the valve housing in the direction of the axis of rotation, in particular arranged on the end faces of the valve housing, which each delimit a receiving space for the rotary valve in the direction of the axis of rotation.
  • the opposite sides of the rotary slide in the direction of the axis of rotation are disc-shaped.
  • the passage recess is designed such that the fluid flow in the connection position between the fluid base inlet and / or fluid base outlet and the additional inlet and / or additional outlet can be deflected transversely to the direction of the axis of rotation.
  • the fluid flow in the connected position can be deflected in the direction of the axis of rotation via an S-shaped or U-shaped flow path.
  • the flow path in the connected position can be deflected in the circumferential direction via an arcuate flow path.
  • the flow path runs within the passage opening.
  • the valve housing can be flowed through via the fluidic base connection, in particular via a straight flow path.
  • a straight flow path is to be understood as meaning, in particular, a flow path through which the valve housing can be flowed through without deflection.
  • the fluid base inlet is designed in such a way that the fluid flow can be introduced into the valve housing in the direction of the axis of rotation.
  • the fluid base outlet is designed in such a way that the fluid flow can be discharged from the valve housing in the direction of the axis of rotation.
  • the fluid base inlet and / or the fluid base outlet are preferably provided as openings, in particular circular openings, in the Valve housing formed.
  • the valve housing in particular delimits an opening cross section which extends in particular transversely to the direction of the axis of rotation, preferably in the radial direction.
  • the ability to deflect the fluid flow transversely to the direction of the axis of rotation is achieved in particular in that the passage recess extends transversely to the direction of the axis of rotation.
  • the through cutout extends transversely to the direction of the axis of rotation from the fluid base inlet to the fluid additional outlet and / or from the fluid base outlet to the fluid additional inlet.
  • the S-shaped deflection of the flow path is implemented in particular in that the fluid base inlet and the additional fluid outlet are arranged on opposite sides of the rotary valve in the direction of the axis of rotation and offset from one another in the circumferential direction.
  • the fluid base outlet and the at least one additional fluid inlet can be arranged on opposite sides of the rotary slide in the direction of the axis of rotation and offset from one another in the circumferential direction.
  • the U-shaped flow path is implemented in particular in that the fluid base inlet and the fluid additional outlet are each arranged on the same side of the rotary valve and offset from one another in the circumferential direction.
  • the fluid base outlet and the additional fluid inlet can be arranged on the same side of the rotary valve and offset from one another in the circumferential direction.
  • the course of the flow path within the passage opening is achieved in particular in that the passage opening is enclosed in the radial direction and in the circumferential direction by a boundary wall, which in particular comprises end walls and curved walls, of the rotary valve.
  • a boundary wall which in particular comprises end walls and curved walls, of the rotary valve.
  • the fluid flow between the fluid inlet and the fluid outlet follows a flow path which runs exclusively within the passage opening and in particular merges into the fluid inlets and fluid outlets upstream and downstream of the passage opening.
  • the additional connection in the connected position, merges into the basic connection in the manner of branches.
  • the fluid base inlet, the fluid base outlet, the additional fluid inlet and / or the additional fluid outlet are fluidly connected to one another via the passage recess.
  • the fluid flow can preferably be divided from one input flow into two output flows or can be converted from two input flows into one output flow.
  • the branch-like transition of the additional connection into the basic connection is in particular realized in that, starting from the fluid base connection, the passage opening extends transversely to the direction of the axis of rotation up to the additional fluid inlet and / or additional fluid outlet.
  • an inlet flow in the connected position can thereby be divided into two outlet flows in particular.
  • two fluid inlet flows can thereby be converted into one fluid outlet flow.
  • the base connection is formed by a base connection section of the passage recess extending in the direction of the axis of rotation.
  • the base connection section is cylindrical.
  • the base connection section extends completely through the rotary slide in the direction of the axis of rotation.
  • the base connection section provides a flow cross-section through which the fluid flow can flow in the direction of the axis of rotation, in particular without deflection.
  • the cylinder diameter of the cylinder-shaped base connection section is adapted to the mean cross-sectional width of the opening cross-section of the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • the cylinder diameter is at least 70%, 80%, 90% or 95% and at most 105%, 115%, 130% or 150% of the mean cross-sectional width of the opening cross-section of the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • the multi-way valve can be flowed through without deflection through the base connecting section of the passage recess.
  • the base connection section is delimited in the circumferential direction on one wall side by an, in particular, shell-shaped end wall of the rotary slide valve.
  • the scarf-shaped end wall is formed as an over at least 120 °, 150 ° or 180 0 extending hollow cylinder portion.
  • the shell-shaped end wall extends in the direction of the axis of rotation from the fluid base inlet to the fluid base outlet.
  • the diameter of the hollow cylinder section is at least 70%, 80%, 90% or 95% and / or at most 105%, 115%, 130% or 150% of the mean cross-sectional width of the opening cross-section of the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • the base connection section is wall-free on the opposite side of the shell-shaped end wall in the circumferential direction and merges into an additional connection section for providing the additional fluid connection.
  • the additional connection is formed by an additional connection section of the passage recess extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the additional connection section is preferably arcuate, in particular kidney-shaped.
  • the additional connecting portion extends in the circumferential direction by at least 45 0, 6o ° or 90 ° about the axis of rotation.
  • the additional connection is formed by an additional connection section of the passage recess extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the additional connection section is preferably arcuate, in particular kidney-shaped.
  • the additional connecting portion extends in the circumferential direction by at least 45 0, 6o ° or 90 ° about the axis of rotation.
  • the passage recess is preferably arcuate, in particular kidney-shaped
  • connection section limited in the radial direction by at least one, in particular, shell-shaped curved wall of the rotary valve.
  • the at least one cup-shaped Bogenwandung is formed as an at least about 45 0, 6o ° or 90 ° extending hollow cylinder portion.
  • two curved walls are provided which are separated from one another in the radial direction by the passage recess and which delimit the additional connecting section in the radial direction.
  • the fluid flow can be deflected in the connected position transversely to the direction of the axis of rotation.
  • the base connection is formed by a base connection section of the passage recess extending in the direction of the axis of rotation and the additional connection is formed by an additional connection section of the passage recess extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the base connection section merges in the circumferential direction on a transition side into the additional connection section of the passage recess.
  • the passage recess combines the additional connection section and the base connection section in a kidney shape.
  • the kidney shape extending about 6o °, 75 0 or 90 ° about the axis of rotation.
  • the passage recess is enclosed by a boundary wall of the rotary valve in the circumferential direction and in the radial direction.
  • the passage recess is delimited in the radial direction by two bowl-shaped curved walls of the rotary valve.
  • the bowl-shaped curved walls of the rotary valve are preferably at least 70%, 80%, 90% or 95% and / or at most 105%, 115%, 130% or 150% of the mean cross-sectional width of the opening cross-section of the fluid base inlet and / or the fluid base outlet from one another spaced.
  • these preferably merge into shell-shaped end walls.
  • the shell-shaped end walls limit the Passage cutout in particular in the circumferential direction.
  • the passage recess is delimited by two shell-shaped end walls and two shell-shaped arched walls, which in particular merge into one another step-free.
  • the fluid base inlet, the fluid base outlet and / or the at least one additional fluid inlet and / or additional fluid outlet each delimit an opening cross-section with a mean cross-sectional width, in particular a mean diameter, via which the fluid flow can be fed to and / or removed from the valve housing.
  • the opening cross-section overlaps with the rotary valve in the radial direction.
  • the opening cross section is arranged completely within the rotary valve contour.
  • the opening cross section extends in particular transversely, preferably orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the opening cross section is round, preferably circular.
  • the mean cross-sectional width is formed in particular by the diameter of the opening cross-section.
  • the rotary slide contour is to be understood in particular as the outer contour delimiting the rotary slide valve in the radial direction.
  • the rotary valve contour is circular.
  • the opening cross-sections of the fluid base inlet, the fluid base outlet and the at least one fluid additional inlet and / or fluid additional outlet are arranged within the rotary valve contour.
  • the arrangement within the rotary valve contour is to be understood in particular to mean that the opening cross section of the respective fluid inlet and fluid outlet runs completely within the rotary valve contour, in particular does not intersect the rotary valve contour.
  • the opening cross-sections of the fluid inlets and the fluid outlets are arranged in the radial direction at the same distance from the axis of rotation.
  • the fluid inlets and the fluid outlets are particularly preferably arranged on one side of the valve housing, in particular on both sides of the valve housing, in the circumferential direction at equidistant distances from one another.
  • the opening cross-sections extend in particular through the end faces of the valve housing in the direction of the axis of rotation, which delimit a receiving space for the rotary slide valve in the direction of the axis of rotation.
  • the passage recess extends in the direction of the axis of rotation by at least 50%, in particular by at least 75%, 100% or 150%, of the mean cross-sectional width of the
  • the passage recess extends in Rotation axis direction by at least 8 mm, 12 mm, 14 mm or 16 mm. It has been found that this dimensioning of the passage recess in the direction of the axis of rotation enables fluid flows to be deflected transversely to the direction of the axis of rotation. It has surprisingly been found that the flow losses due to the deflection of the fluid flow can be significantly reduced by dimensioning the passage recess in this way. In particular, through the deflection of the fluid flow with little flow loss transversely to the direction of the axis of rotation, a distribution to various additional fluid inlets and / or outlets can take place without significantly increasing the energy consumption of pumps that drive the fluid flow.
  • Passage cutout in the radial direction by at least 50%, in particular by at least 75%, 85% or 95% of the mean cross-sectional width of the opening cross-section.
  • the passage recess extends in the radial direction by at most 200%, in particular by at most 150%, 125%, 115% or 105% of the mean cross-sectional width. It has been found in particular that cross-sectional jumps between the fluid inlets, the fluid outlets and the passage recess lead to flow losses. By dimensioning the passage recess in the radial direction as described above, the flow losses can surprisingly be reduced.
  • Passage recess circumferentially about 6o °, 75 0 or 90 ° about the axis of rotation.
  • the passage recess extends arcuately, preferably kidney-shaped, around the axis of rotation.
  • the passage recess is completely enclosed transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation by the rotary valve, in particular by two end walls and two curved walls of the rotary valve.
  • the kidney-shaped configuration of the passage recess can in particular ensure that the fluid flow on the one hand can flow through the multi-way valve without deflection from a fluid inlet to a fluid outlet.
  • the kidney-shaped configuration of the passage recess enables the fluid flow to be deflected transversely to the direction of the axis of rotation via the multi-way valve.
  • the kidney shape leads in particular to reduced flow losses.
  • the dimensioning of the passage recess described above and below enables the flow losses to be reduced by deflecting the fluid flow transversely to the direction of the axis of rotation.
  • the embodiment according to the invention of Passage recess enables a fluid flow to be set via a large number of fluid inlets and fluid outlets in a very small space.
  • four fluid inlets and four fluid outlets can preferably connect to opposite sides of the valve housing.
  • the design of the multi-way valve according to the invention means that the size of the valve housing is essentially only predetermined by the size of the rotary slide valve. Since the deflection of the fluid flow takes place within the rotary valve, additional installation space for deflection channels or deflection chambers can be saved.
  • the passage recess has a recess entrance facing the fluid base entrance in the direction of the axis of rotation and a recess exit facing the fluid base exit in the direction of the axis of rotation.
  • the recess entrance and / or the recess exit are arcuate, preferably kidney-shaped.
  • the recess entrance and / or the recess exit extend transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the recess entrance and the recess exit delimit the passage recess in the direction of the axis of rotation.
  • the passage recess extends in the direction of the axis of rotation along a constant, in particular kidney-shaped, contour.
  • the kidney-shaped contour of the passage opening merges in particular from the opening into the opening into the opening.
  • the recess inlet and the fluid base inlet and / or the recess outlet and the fluid base outlet in the base position and / or in the connected position have an overlap cross-section extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the fluid flow can in particular be transferred at least partially without deflection via the fluid base inlet into the passage cutout and can be discharged via the cutout outlet to the fluid base outlet.
  • the recess inlet and / or the recess outlet is designed such that the overlap cross-section in the basic position and / or in the connected position is at least 70%, 80%, 90%, 95%, 100% of the opening cross-section of the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • the fluid base inlet preferably merges into the recess inlet free of cross-sectional constrictions.
  • the fluid base outlet in particular merges into the recess outlet free of cross-sectional constrictions.
  • the overlap cross section is at least 50%, 70%, 90% or 95% of the opening cross section of the fluid base inlet and / or fluid base outlet extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the passage recess adjoins the fluid base inlet and the fluid base outlet, in particular in a fluid-tight manner.
  • the passage recess adjoins the fluid base inlet and the fluid base outlet and the additional fluid inlet and / or the additional fluid outlet, in particular in a fluid-tight manner.
  • sealing means are provided between the rotary slide valve and the valve housing.
  • the sealing means seal the fluid inlets and the fluid outlets from the valve housing in such a way that the fluid flow can be introduced into the valve housing and discharged from it exclusively via the passage recess.
  • the sealing means are arranged between the rotary slide valve and the valve housing in such a way that the valve housing can only flow through the valve housing within the passage recess.
  • the shape of a sealant, in particular a sealant on each end face of the rotary valve is adapted to the shape of the end face of the rotary valve in the direction of the axis of rotation, in particular designed to be complementary in shape to the end face of the rotary valve.
  • the sealing means has a sealing recess which is designed to be complementary in shape to the passage recess and which extends in particular in alignment with the passage recess.
  • the sealing recess of the sealing means is completely enclosed by the sealing means in the circumferential direction.
  • the sealing means is in particular disc-shaped, the disc diameter of the sealing means being in particular at least 60%, 80% or 90% and / or at most 95%, 96%, 98%, 99% or 100% of the diameter of the rotary valve.
  • the sealing means extends in particular in the radial direction between the passage recess and a toothing extending on the outer circumference of the rotary valve.
  • the passage recess In the basic position and / or in the connected position, the passage recess preferably adjoins the fluid base inlet and / or the fluid base outlet in the direction of the axis of rotation.
  • the passage recess in the connected position directly adjoins the additional fluid inlet and / or additional fluid outlet in the direction of the axis of rotation.
  • the boundary walls of the passage recess in the basic position and / or in the connected position merge in the direction of the axis of rotation essentially directly into the boundary walls of the fluid base inlet, the fluid base outlet and / or the at least one additional fluid inlet and / or additional fluid outlet.
  • the at least one fluid auxiliary input and / or output auxiliary fluid in the circumferential direction of the fluid based input and / or fluid-based output is offset, in particular in the circumferential direction by at least 45 0, 6o °; 75 0 or 90 ° offset.
  • the passage recess preferably extends in the circumferential direction at least by the angle by which the additional fluid inlet and / or additional fluid outlet is offset from the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • the additional fluid inlet and / or additional fluid outlet is spaced apart in the radial direction by essentially the same distance from the axis of rotation as the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • essentially the same distance is to be understood as meaning, in particular, a deviation in the distance in the radial direction of up to 20%, in particular up to 10%, 5%, 3% or 1%.
  • an inlet such as the fluid base inlet or the additional fluid inlet
  • an outlet such as the fluid base outlet or the additional fluid outlet
  • the fluid base inlet and the fluid base outlet have a cross, in particular orthogonally, to
  • Rotation axis direction extending overlap cross-section In particular, the fluid base inlet and the fluid base outlet are aligned with one another in the direction of the axis of rotation. In particular, the fluid base inlet and the fluid base outlet have the same opening cross section. In particular, the fluid base input and the
  • Fluid base outlet positioned identically in the radial direction and / or in the circumferential direction.
  • the fluid flow can flow through the multi-way valve without deflection via the fluidic base connection.
  • the overlap cross section between the fluid base inlet and the fluid base outlet is at least 75%, 85% or 95% and / or at most 105%, 115%, 125% or 150% of the opening cross section of the fluid base inlet and / or the fluid base outlet.
  • the fluid base inlet and the fluid base outlet are aligned with one another along a straight line extending parallel to the axis of rotation.
  • the overlap cross section is preferably at least 50%, 70%, 90% or 95% of the opening cross section of the fluid base inlet and / or fluid base outlet extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the rotary slide valve is arranged in a receiving space enclosed by the valve housing.
  • the receiving space is delimited by a valve housing wall designed to be complementary in shape to the rotary slide valve.
  • the valve housing seals the receiving space in a fluid-tight manner.
  • the valve housing seals the receiving space in such a way that a fluid inlet and / or a fluid outlet into the valve housing can take place exclusively via the fluid base inlet, the fluid base outlet and the additional fluid inlet and / or the additional fluid outlet.
  • the valve housing is preferably designed in two pieces.
  • the valve housing has a rotary slide receiving shell which, in particular, delimits a receiving space for the rotary slide.
  • the receiving space for the rotary valve is in particular cylindrical, the diameter of the receiving space being in particular at most 2%, 5%, 10%, 15% or 20% larger than the outer diameter of the rotary valve.
  • the cylindrical receiving space of the rotary slide is adjoined by a cylindrical receiving space for a drive pulley, via which the rotary slide can be adjusted on the outside circumference.
  • a preferred embodiment of the drive pulley and the force engagement of the drive pulley with the rotary valve is described in detail below.
  • the valve housing preferably has a bearing journal, via which the rotary slide valve can be rotatably mounted.
  • the rotary slide has a bearing recess which extends in particular cylindrical around the axis of rotation.
  • the rotary slide can be rotatably mounted on the bearing journal via the bearing recess.
  • valve housing comprises a cover part which, in the assembled state, delimits the receiving space for the rotary slide in the direction of the axis of rotation.
  • the rotary slide is fixed in the direction of the axis of rotation via the cover part.
  • a sealing means is provided between the cover part and the receiving space which runs around the rotary slide valve and preferably the drive disk in the circumferential direction.
  • the receiving space in the receiving shell extends so far in the direction of the axis of rotation that the rotary slide can be completely inserted into the receiving shell in the direction of the axis of rotation.
  • the fluid base inlet and the fluid base outlet are attached to opposite sides of the valve housing, in particular to the cover part and to the receiving shell of the valve housing.
  • a drive pulley in particular a drive gear, for positioning the rotary slide is arranged in the valve housing.
  • the drive pulley is arranged in a common plane with the rotary valve.
  • the drive pulley is preferably sealed off from the fluid flow.
  • the rotary slide valve is designed in the form of a disk.
  • the rotary slide has on its outer circumference a toothing, in particular a circumferential toothed ring, for setting the rotary slide, in particular for setting the rotary slide via a gear.
  • the rotary valve is placed over the outer circumference of the drive pulley.
  • the ring gear of the rotary valve runs around the passage recess.
  • the fluid base inlet, the fluid base outlet and / or the fluid additional inlet and / or fluid additional outlet is arranged in the radial direction within the ring gear of the rotary valve, in particular is rotated in the circumferential direction by the ring gear of the rotary valve.
  • the rotary slide valve and the drive disk are in engagement with one another via their outer circumferences, in particular via toothed rings formed on their outer circumferences.
  • the fluid base inlet and the fluid base outlet are designed as two fluid base connections.
  • the at least one additional fluid inlet and / or additional fluid outlet is designed as at least one additional fluid connection.
  • the fluid base inlet and / or the fluid base outlet are preferably each designed as a fluid base connection according to the second aspect of the present invention described below.
  • the additional fluid inlet and / or the additional fluid outlet are designed as additional fluid connections according to the second aspect of the present invention.
  • fluid base inlet should be interchangeable with fluid base connection
  • fluid base outlet should be interchangeable with fluid base connection
  • fluid additional inlet should be interchangeable and / or the term additional fluid outlet can be exchanged for the term additional fluid connection.
  • a multi-way valve in particular a 3/2-way valve, 4/2-way valve, 6/2-way valve or 8/2-way valve for adjusting a fluid flow, in particular a cooling liquid flow, of a motor vehicle, such as a Electric vehicle.
  • the multi-way valve comprises a valve housing with two fluid base connections.
  • the multi-way valve comprises a rotary slide which can be adjusted about an axis of rotation and has a passage recess for the fluid flow, which in a basic position of the rotary slide provides a basic fluidic connection between the basic fluid connections.
  • the fluid base connections are arranged on opposite sides of the rotary valve in the direction of the axis of rotation.
  • the valve housing has at least one additional fluid connection, the passage recess being configured such that an additional fluid connection is provided between the at least one additional fluid connection and at least one of the two fluid base connections in a connection position different from the basic position.
  • a fluid connection is preferably to be understood as a fluid inlet and / or a fluid outlet which is designed in such a way that a fluid line for supplying and / or discharging fluid flows into the valve housing can be connected.
  • a fluid connection is to be understood as a fluid inlet and / or a fluid outlet which is designed such that a closure element for sealing the fluid inlet and / or the fluid outlet can be connected to the valve housing from the valve housing.
  • At least one, preferably both, of the fluid base connections and / or the at least one additional fluid connection is designed such that a fluid line for supplying and / or discharging the fluid flow can be connected to the valve housing.
  • at least one, in particular both, of the fluid base connections and / or the at least one additional fluid connection is designed such that a closing element, such as a plug, can be connected to the valve housing to prevent the fluid flow from being discharged.
  • the design of the multi-way valve according to the invention with fluid base connections and additional fluid connections can in particular increase the flexibility in the use of the Multi-way valve can be increased.
  • the fluid connections are preferably each designed as force-fit and / or form-fit fluid line connections.
  • the fluid connections enclose line receptacles in the manner of a hollow cylinder, via which fluid lines can be connected to the valve housing.
  • the fluid connections have, in particular, line receptacles.
  • the line receptacles extend in particular in the shape of a hollow cylinder in the direction of the axis of rotation.
  • the line receptacles delimit a hollow cylindrical receiving space for fluid lines.
  • the line receptacles have snap hooks arranged in the circumferential direction around the opening cross section of the fluid connections.
  • the snap hooks are spaced apart from one another in particular in the circumferential direction.
  • the snap hooks have projections which are designed to engage in a correspondingly designed recess in a pipeline.
  • the snap hooks are in particular attached elastically to the valve housing.
  • the snap hooks merge into a cylindrical transition section which adjoins the opening cross-section of the fluid connections.
  • the transition section is designed in the circumferential direction as a continuous hollow cylinder, which in particular has a larger, in particular at least 5%, 10% or 20% larger, diameter than the opening cross section of the fluid connection.
  • the wall thickness of the snap hooks in the radial direction is smaller, in particular at least 10%, 30% or 50% smaller, than the wall thickness of the transition section.
  • the thinner wall thickness of the snap hook enables elastic bending of the snap hook in the radial direction. As a result, pipelines in particular can be attached to and detached from the fluid connections with little installation effort.
  • the valve housing has at least two or three offset to one another in the circumferential direction, in particular in the circumferential direction by at least 45 0, 6o °, 75 0 or 90 ° offset to each other, additional fluid ports.
  • connection to another connection is to be understood in particular as the fact that this connection does not have an overlap cross-section transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the at least two or three additional fluid connections and one of the two fluid base connections are arranged at equidistant distances from one another in the circumferential direction around the axis of rotation.
  • the at least two additional fluid connections are preferably arranged in the circumferential direction in front of and behind the one of the at least two fluid base connections.
  • the at least two additional fluid connections are at the same distance from the axis of rotation in the radial direction as the at least two fluid base connections.
  • the at least two additional fluid connections and one of the at least two fluid base connections are arranged in a semicircle around the axis of rotation. The semicircular shape is described in particular by the connecting line running in the circumferential direction between the at least two additional fluid connections and one of the at least two fluid base connections.
  • these are preferably arranged at equidistant distances from one another in the circumferential direction.
  • all of the at least two or three additional fluid connections are arranged in the radial direction within the outer contour of the rotary valve.
  • the at least two or three additional fluid connections and / or one of the fluid base connections have an overlap cross-section with the rotary valve in the radial direction.
  • the at least two or three additional fluid connections and one of the at least two fluid base connections are arranged completely within the outer contour of the rotary valve in the radial direction.
  • the overlap cross-section in the radial direction is preferably at least 50%, 70%, 90% or 95% of the opening cross-section of the fluid base connection and / or of the additional fluid connection extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the at least two or three additional fluid connections and one of the at least two fluid base connections are completely encircled in the circumferential direction by the outer contour of the rotary valve.
  • the complete rotation of the fluid connections through the outer contour of the rotary valve is to be understood in particular as meaning that the opening cross-section of the fluid connections is arranged completely within the outer contour of the rotary valve in the radial direction.
  • the at least two fluid base connections and the at least one additional fluid connection are designed in one piece with the valve housing, in particular in each case in one piece with the cover part and / or the receiving shell of the valve housing.
  • the valve housing has at least two, four or six additional fluid connections, which are connected in the direction of the axis of rotation opposite sides of the rotary valve are arranged.
  • two additional fluid connections are arranged on the opposite side of the rotary valve in the direction of the axis of rotation.
  • half of the additional fluid connections are arranged in the direction of the axis of rotation on one side of the valve housing, in particular on a cover part of the valve housing.
  • the other half of the additional fluid connections is arranged on the opposite side of the valve housing in the direction of the axis of rotation, in particular arranged on a receiving shell of the valve housing.
  • all of the at least two, four or six additional fluid connections are arranged in the radial direction within the outer contour of the rotary valve. This is to be understood in particular that all opening cross-sections of the additional fluid connections are arranged in the radial direction within the outer contour of the rotary valve.
  • the at least two or in each case two of the at least four or six additional fluid connections have an overlapping cross section extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the at least two or two of the at least four or six additional fluid connections are aligned with one another in the direction of the axis of rotation.
  • the overlap cross section is preferably at least 50%, 70%, 90% or 95% of the opening cross section of the fluid base inlet and / or fluid base outlet extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the at least two, four or six additional fluid connections each form additional fluid connection pairs which are arranged on opposite sides of the rotary valve in the direction of the axis of rotation.
  • the additional fluid connection pairs are aligned along alignment lines extending essentially parallel to the axis of rotation.
  • the alignment lines are formed in particular by the center points of the opening cross-sections of the respective additional fluid connections.
  • the opening cross-sections of the additional fluid connections are circular.
  • the opening cross-sections of the additional fluid connections of an additional fluid connection pair each extend in a rotationally symmetrical manner around the alignment line.
  • alignment lines are arranged around the axis of rotation at a distance from one another in the circumferential direction.
  • the two fluid base connections are also aligned along an alignment line.
  • the alignment lines of the fluid base connections and the additional fluid connections are in particular arranged at equidistant intervals around the axis of rotation.
  • the alignment lines are arranged in the radial direction essentially at the same distances from the axis of rotation. Under essentially is in in this context, in particular, a maximum deviation of 10%, 20% or 30% should be understood.
  • the rotary slide valve is designed in such a way that a connection position different from the basic position can be set for each additional fluid connection, in which an additional fluid connection is provided between the additional fluid connection and at least one fluid base connection.
  • the rotary slide valve is designed in such a way that a connection position different from the basic position can be set for each additional fluid connection, in which an additional fluid connection is provided between the additional fluid connection and at least one other of the additional fluid connections, in particular the at least one other of the additional fluid connections closes in the circumferential direction the additional fluid connection is offset.
  • the passage recess for this purpose extends in the circumferential direction over the amount by which the additional fluid connections are offset from one another.
  • the passage recess for this purpose extends in the radial direction and / or in the circumferential direction by at least 50%, 75%, 100% or 150% of the mean cross-sectional width of the opening cross-section of the fluid connections.
  • a fluidic base connection is preferably to be understood as a fluidic connection between two connections which have an overlapping cross-section extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation, in particular in alignment with one another in the direction of the axis of rotation.
  • An additional fluid connection is to be understood in particular as a fluid connection between two connections offset from one another in the circumferential direction.
  • an offset in this context is to be understood in particular as meaning that the connections do not have an overlap cross-section transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation.
  • the multi-way valve with a total of eight fluid connections, in particular two fluid base connections and six fluid additional connections, four fluid base connections can thus be provided.
  • two additional fluid connections can be provided between the fluid base inlets and one additional fluid inlet in each case.
  • fluid base connection and the term fluid additional connection serve in particular to clarify that the fluid additional connection provides an additional connection to the fluid base connections in addition to the base connection.
  • the fluid base connections and the fluid additional connections do not have to be one another differ from each other.
  • each pair of fluid connections which are arranged on opposite sides of the valve housing in the direction of the axis of rotation, can form a pair of fluid base connections.
  • the fluid connections that are offset in the circumferential direction with respect to the fluid base connections are then referred to as additional fluid connections.
  • the rotary slide valve is designed in such a way that at least two, particularly preferably four, connection positions can be set.
  • the setting angle for adjusting the rotary slide from one connected position to another connected position is preferably twice as large as the setting angle for moving the rotary slide from the basic position into the connected position.
  • the base position is to be understood as a position in which the passage cutouts are oriented in the circumferential direction centrally to the base connections.
  • the passage recess extends symmetrically in both circumferential directions, starting from the fluid base connections.
  • the passage recess extends in the circumferential direction by the adjustment angle to the adjacent additional fluid connections by which the rotary slide valve must be adjusted in order to be moved into the respective connected position.
  • the rotary slide valve can be moved into the connected position by adjusting it by half the offset angle between the fluid base connection and the additional fluid connection.
  • the passage recess extends in the circumferential direction from a fluid base connection to an additional fluid connection. To adjust the rotary valve from this fluid connection position into the connected position opposite in the circumferential direction, the rotary valve must first be moved back to the basic position by half the offset angle and then moved to the further connected position by a further half offset angle.
  • the rotary valve has two passage recesses.
  • both passage recesses are designed in accordance with one or more of the features described above or below.
  • the passage recesses are designed to be identical in terms of geometry and dimensions.
  • the two passage recesses are designed and / or arranged symmetrically to one another in the circumferential direction.
  • the two passage cutouts are at the same distance from one another on both sides in the circumferential direction.
  • the two passage recesses each extend by at least 60 °, 75 ° or 90 ° in the circumferential direction around the axis of rotation.
  • a connection position can be provided in which an additional fluid connection is provided between in each case at least one additional fluid connection and at least one of the at least two fluid base connections.
  • two fluid flows in particular fluidly decoupled from one another, can be set simultaneously via the multi-way valve.
  • the passage recesses, the two fluid base connections and the at least one additional fluid connection are matched to one another in such a way that at least the base connection and / or the additional connection is provided in every possible rotary slide position.
  • the rotary slide valve can be set about the axis of rotation by a maximum of 150 °, 120 ° or 90 ° from the base position.
  • the rotary valve should be adjusted to at most 150 °, 120 0 and 90 ° in both circumferential directions, respectively.
  • This makes it possible in particular to ensure that always a fluidal connection is provided through the passage recess, in embodiments in which the fluid ports are distributed only over 180 0 in the circumferential direction.
  • the extent of the passage recess in the circumferential direction corresponds to the maximum distance in the circumferential direction between two fluid base connections and / or additional fluid connections that are adjacent in the circumferential direction.
  • the invention also preferably relates to a cooling system for motor vehicles, comprising a multi-way valve which is designed according to one or more of the features described above, and at least one fluid line which is connected to the multi-valve via one of the fluid connections of the multi-valve.
  • the cooling system preferably has one fluid line for each fluid connection, which is connected to a respective fluid connection.
  • At least one, preferably each, fluid line preferably extends parallel to the direction of the axis of rotation.
  • the fluid line extends in the direction of the axis of rotation over at least 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm or 50 mm parallel to the axis of rotation.
  • At least two fluid lines are arranged via two fluid base connections on opposite sides of the rotary valve in the direction of the axis of rotation.
  • the at least two fluid lines are arranged on opposite sides of the rotary valve in such a way that they have an overlapping cross section extending transversely, in particular orthogonally, to the direction of the axis of rotation, in particular are aligned with one another in the direction of the axis of rotation.
  • FIG. 1 shows a multi-way valve according to the present invention
  • FIG. 2 shows the multi-way valve from FIG. 1 without a housing cover
  • FIG. 3 shows a plan view of the multi-way valve from FIG. 2, a basic position of the rotary slide being shown;
  • FIG. 4A shows a plan view of the multi-way valve from FIG. 2, with a connected position of the rotary slide being shown;
  • FIG. 4A shows a plan view of the multi-way valve from FIG. 2, with a connected position of the rotary slide being shown;
  • FIG. 4B shows a plan view of the multi-way valve from FIG. 2, with an alternative
  • Connection position is shown for connection position from FIG. 4A;
  • FIG. 5 shows the rotary valve from FIGS. 1 to 4B in engagement with a drive disk
  • FIG. 7 shows a plan view of a multi-way valve without and without a rotary slide valve
  • Housing cover in which a fluid base connection and two additional fluid connections are provided in the receiving shell of the valve housing;
  • Housing cover in which a basic fluid connection and three additional fluid connections are provided in the receiving shell of the valve housing;
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view through the multi-way valve from FIG. 1 along the line in FIG.
  • Figure 3 shows section line A-A
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of the multi-way valve from FIG. 1 along the section line BB shown in FIG. 4A, two closing elements being indicated by crossbars on opposite sides of the rotary slide in the direction of the axis of rotation;
  • Fig. Li the cross-sectional view from Fig. IO, the indicated
  • Closing elements are offset diagonally to one another
  • FIG. 12 shows the cross-sectional view from FIG. 10, with the closing elements on a
  • FIG. 13 shows the cross-sectional view from FIG. 10, only one closing element being indicated on one side of the rotary valve
  • FIG. 14 shows the cross-sectional view from FIG. 13, the closing element being indicated on the other side of the rotary valve.
  • Multi-way valves are given the reference number 1 below.
  • a multi-way valve 1 for adjusting a fluid flow is shown.
  • the multi-way valve 1 comprises a valve housing 3 with a housing cover 5 and a receiving shell 7.
  • the valve housing 3 comprises a fluid base inlet 9 1 and a fluid base outlet 9 11 as well as three additional fluid inlets 9 111 and three additional fluid outlets 9 IV .
  • the fluid base inlet 9 1 and the fluid base outlet 9 11 are shown as fluid base connections 9 1 , 9 11 .
  • the additional fluid inlets 9 111 and the additional fluid outlets 9 IV are shown as additional fluid connections 9 111 , 9 IV .
  • fluid input 9 1 9 111 uses the following as a synonym for the terms fluid base input 9 1 and fluid auxiliary input 9111 is.
  • fluid outlet 9 11 , 9 IV is used as a synonym for the terms fluid base outlet 9 11 and fluid additional outlet 9 IV .
  • the features described for the fluid inlets or fluid outlets in particular for the fluid base inlets 9 1 , for the fluid base outlets 9 11 , for the fluid additional inlets 9 111 and / or for the fluid additional outlets 9 ⁇ represent advantageous features.
  • fluid connection 9 1 , 9 11 , 9 111 , 9 ⁇ is used as a synonym for the terms fluid base connection 9 1 , 9 11 and additional fluid connection 9 111 , 9 IV .
  • fluid connection 9 1 , 9 11 , 9 111 , 9 IV is used below as a synonym for the terms fluid inlet 9 1 , 9 m and fluid outlet 9 11 , 9 IV .
  • the reference number 9 is used for the terms fluid inlet, fluid outlet and fluid connection for easier readability.
  • FIG. 2 shows the multi-way valve 1 from FIG. 1, in which the housing cover 5 is hidden.
  • a rotary slide valve 11 which can be adjusted about an axis of rotation and has a passage recess 13 for a fluid flow. As shown in FIG. 3, the rotary slide valve 11 can be moved into a basic position in which a basic fluid connection is provided between the fluid base inlet 9 1 and the fluid base outlet 9 11.
  • the fluid base inlet 9 1 and the fluid base outlet 9 11 are arranged on opposite sides of the rotary slide valve 11 in the direction of the axis of rotation.
  • the valve housing 3 shown in FIGS. 1 and 2 has a total of eight fluid connections 9, of which four fluid connection pairs are arranged on opposite sides of the valve housing 3 in the direction of the axis of rotation.
  • the other fluid connections 9 are designated as additional fluid connections 9 111 , 9 ⁇ .
  • the left pair of fluid connections 9 lying opposite in the direction of the axis of rotation is designated as a pair of fluid base connections 9 1 , 9 11 .
  • the remaining fluid connections 9 are designated as additional fluid connections 9 111 and 9 ⁇ .
  • a fluid connection 9 can function both as a fluid inlet 9 1 , 9 111 and as a fluid outlet 9 11 , 9 ⁇ .
  • fluid connections 9 are defined as fluid inlets 9 1 , 9 111 in FIG. 1 and the fluid connections 9 attached to the receiving shell 7 are identified as fluid outlets 9 11 , 9 IV . It should be understood, however, that this is only an exemplary representation. All fluid connections 9 are preferably designed in such a way that they can be used both as fluid inlets 9 1 , 9 111 and as fluid outlets 9 11 , 9 IV .
  • FIGS. 4A and 4B show connection positions which differ from the basic position shown in FIG. 3.
  • the passage recess 13 is designed in such a way that at least in one connection position there is an additional fluid connection is provided between the at least one additional fluid inlet 9 111 and / or additional fluid outlet 9 IV and the fluid base inlet 9 1 and / or fluid base outlet 9 11 .
  • the fluid connections 9 are preferably designed in such a way that fluid lines (not shown) can be connected to the valve housing 3 for supplying and / or removing the fluid flow.
  • fluid lines can be connected to the valve housing 3 for supplying and / or removing the fluid flow.
  • closing elements can be connected to the valve housing 3 to prevent the fluid flow from being carried away.
  • the line receptacles 15 are described in detail in connection with FIG. 9.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the multi-way valve 1 in which four fluid connections 9 are provided on opposite sides of the valve housing 3 and are offset from one another in the circumferential direction U.
  • the fluid connections 9 are each offset from one another by 90 ° about the axis of rotation.
  • the fluid connections 9 are arranged at equidistant distances from one another in the circumferential direction U around the axis of rotation.
  • the fluid connections 9 are each arranged on opposite sides of the rotary slide valve 11 in the direction of the axis of rotation.
  • two fluid connections 9 arranged on opposite sides of the rotary valve 11 each form fluid connection pairs which are each aligned with one another along an alignment line 17.
  • a preferred embodiment is indicated in FIG.
  • the fluid connections 9 are preferably arranged completely within the outer contour 65 of the rotary valve 11.
  • the complete arrangement of opening cross-sections 21 of the fluid connections within the outer contour 65 of the rotary valve 11 corresponds to a 100% overlapping cross-section between the outer contour 65 of the rotary valve 11 and the opening cross-section 21 of the fluid connection 9.
  • two fluid connections which are aligned with one another and which in particular have the same opening cross-section have an overlap cross-section of the opening cross-sections 21 of 100%.
  • the receiving shell 7 of the valve housing 3 delimits a rotary slide receiving space.
  • the rotary slide receiving space is designed in particular to be complementary in shape to the rotary slide 11, so that the rotary slide 11 is received by the rotary slide receiving space in particular in a bearing manner.
  • the rotary slide receiving space extends in the manner of a cylinder with a Cylinder diameter that essentially corresponds to the outside diameter of the rotary valve.
  • the cylinder receiving space extends in the direction of the axis of rotation over the entire extent of the rotary slide valve 11 in the direction of the axis of rotation, so that the rotary slide valve 11 can be completely received by the rotary valve receiving space in the direction of the axis of rotation.
  • the receiving shell 7 has, in particular, a receiving space for a drive disk 23 for driving the rotary valve 11.
  • the receiving space for the drive pulley 23 is adapted in particular to the outer contour of the drive pulley 23.
  • the receiving space for the drive pulley 23 extends in the manner of a cylinder.
  • the receiving space for the drive pulley extends in
  • the direction of the axis of rotation essentially over the entire axial extent of the drive disk 23, so that the drive disk 23 can be inserted completely in the receiving space of the receiving shell 7, in particular in the direction of the axis of rotation.
  • the receiving space of the drive disk 23 merges into the receiving space of the rotary slide valve 11, so that the rotary slide valve 11 and the drive disk 23 can be in engagement with one another in the transition area.
  • Drive disk 23 encircle a sealing groove 25 for receiving a sealing ring 27.
  • the receiving shell extends drop-like in the radial direction R to the axis of rotation.
  • the teardrop shape of the receiving shell results in particular from the fact that the drive disk 23 preferably has a smaller diameter than that
  • Drive pulley 23 can be made smaller, so that the receiving shell 7 tapers towards the receiving space for the drive pulley 23 in the radial direction.
  • fastening means 29, such as screws or bolts, are provided on the receiving shell 5, via which the housing cover 5 can be connected to the receiving shell 7.
  • the receiving space for the rotary slide valve 11 is delimited in the direction of the axis of rotation D above the housing cover 5.
  • the rotary slide valve 11 is rotatably mounted between the housing cover 5 and the receiving shell 7.
  • the position of the rotary slide 11 in the direction of the axis of rotation D is determined in particular by the housing cover 5 and the receiving shell 7.
  • the receiving space is adapted to the geometry of the rotary valve 11 in such a way that the axial play and radial play required for the rotary bearing are set via the valve housing 3.
  • the axial play of the rotary valve 11 on the receiving space for the Rotary slide 11 delimiting end walls 31, 33 of the housing cover and the receiving shell are defined.
  • the end walls 31, 33 of the housing cover 5 and the receiving shell 7 extend parallel to one another, in particular orthogonally to the direction of the axis of rotation D and are spaced from one another in the direction of the axis of rotation D over the axial extent of the rotary valve 11 plus the axial play.
  • the end walls 31, 33 of the housing cover 5 and the receiving shell 7 extend in the radial direction R essentially over the entire extent of the rotary valve 11.
  • the end walls 31, 33 of the housing cover 5 and the receiving shell 7 extend in particular in the form of a disk.
  • the end walls 31, 33 of the housing cover 5 and the receiving shell 7 are interrupted in the direction of the axis of rotation D by opening cross-sections 21 of the fluid connections 9. Starting from the opening cross-sections 21, the fluid connections 9 extend away from the rotary valve in the direction of the axis of rotation D.
  • the rotary slide 11 is supported in the radial direction R in particular by the bearing journal 35.
  • the rotary slide 11 has, in particular, a bearing hub 37 for mounting the rotary slide 11 on the bearing journal 35.
  • the bearing hub 37 extends in the radial direction R in particular over the radius of the bearing journal plus a radial play to provide the rotary bearing of the rotary valve 11.
  • the bearing shaft 35 extends completely through the receiving space for the rotary valve 11 in the direction of the axis of rotation.
  • the bearing pin 35 extends in the direction of the axis of rotation D beyond the receiving space for the rotary slide 11 and ends in a bearing pin receptacle 39 of the housing cover 5.
  • the bearing pin receptacle 39 extends in particular in a shape complementary to the bearing pin 35.
  • the bearing pin receptacle 39 in particular makes the alignment of the housing cover 5 relative to the receiving tray 7 facilitated.
  • the receiving space of the receiving shell 7 is delimited in particular by a cylindrical jacket 41.
  • the cylindrical jacket 41 of the receiving shell 7 in particular has a diameter which essentially corresponds to the diameter of the rotary valve.
  • the diameter of the cylindrical jacket of the receiving shell is at most 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 3% or 1% larger than the diameter of the rotary valve.
  • the valve housing 3 has a drive receptacle 43 for a drive for driving the drive disk 23.
  • the drive receptacle 43 extends in particular Hollow cylindrical and has a passage opening 45 through which a drive shaft of a drive can protrude into the receiving space for the drive pulley 23.
  • the drive pulley has, in particular, a bearing hub 47 via which the drive pulley 23 can be connected to the drive shaft of a drive in a non-positive manner.
  • a sealing means 49 such as a sealing ring, is provided between the bearing hub 47 of the drive disk 23 and the passage opening 45 for the drive shaft of the drive.
  • the rotary slide valve 23 is rotatably mounted between the housing cover 5 and the receiving shell 7.
  • FIG. 3 the rotary valve 11 is shown in the basic position.
  • FIG. 4A the rotary valve is shown in a Zuschaltwolf 11, which by rotation of the rotary valve from the base position of FIG. 3 can be set clockwise by 45 0th
  • FIG. 4B shows the rotary valve 11 in a Zuschaltwolf, the 45 0 is adjustable by rotation of the rotary valve 11 from the basic position of FIG. 3 counterclockwise.
  • the passage recess 13 is designed in such a way that an additional fluid connection is provided between two fluid connections 9 offset from one another in the circumferential direction U in a connected position.
  • the passage recess 13 is designed in particular such that the fluid flow in the base position shown in FIG. 3 can be transferred from the fluid base inlet 9 1 (not shown in FIG. 3) to the fluid base outlet 9 11 without deflection.
  • passage recess 13 is designed in such a way that, in the connection positions shown in FIGS. 4A and 4B, an additional fluid connection is provided between the additional fluid outlet 9 IV and the fluid base inlet (not shown) and the fluid base outlet 9 11 .
  • FIGS. 10 to 14 show the multi-way valve 1 in a connected position.
  • the bars 53 symbolize closing elements 53, such as stoppers, with which the fluid connections 9 are sealed off from the valve housing 3.
  • 10 shows a state in which two additional fluid connections 9 111 , 9 IV are provided with closing elements 53.
  • the flow path 51 is interrupted along the fluid base connection.
  • the fluid flow is thereby deflected transversely to the direction of the axis of rotation D.
  • the fluid flow is deflected in the direction of the axis of rotation D via an S-shaped flow path 51 11.
  • the second closing element 53 from FIG. 10 can also be attached to the fluid base outlet 9 11 instead of the additional fluid inlet 9 111.
  • the fluid flow in the connection position between the fluid base inlet 9 1 and the additional fluid inlet 9 111 is deflected transversely to the direction of the axis of rotation D.
  • the additional fluid inlet 9 111 serves as an additional fluid outlet. In this configuration, the fluid flow is deflected in the direction of the axis of rotation D via a U-shaped flow path 51 111.
  • the S-shaped flow path 51 11 shown in FIG. 11 and the U-shaped flow path 51 111 shown in FIG. 12 are superimposed in the circumferential direction U in particular by the arc-shaped flow path 51 TM indicated in FIGS. 4A and 4B.
  • 13 shows an embodiment in which one of the additional fluid connections, in particular an additional fluid outlet 9 IV , is open, while the other additional fluid connection, in particular an additional fluid inlet 9 111 , is closed by a closing element 53.
  • a branch-like division is implemented from one input stream into two output streams.
  • the additional connection is branched into the basic connection in the connected position.
  • the fluid base inlet 9 1 is fluidly connected to the fluid base outlet 9 11 and an additional fluid outlet 9 ⁇ .
  • one of the two output streams flows via a straight flow path 51 1 along the fluid base connection.
  • the second output current is diverted transversely to the direction of the axis of rotation D.
  • the second output flow is deflected in the direction of the axis of rotation D via an S-shaped flow path 51 11 along the additional fluid connection.
  • the straight flow path 51 1 is deflected from the fluid base connection to an additional fluid connection.
  • the second output flow is via a U-shaped flow path 51 111 along a fluidic Additional connection between the fluid base inlet 9 1 and the additional fluid inlet 9 111 deflected.
  • the fluid connection 9 numbered as the additional fluid inlet 9 111 functions as the additional fluid outlet.
  • the base connection is formed by a base connection section 55 of the passage recess 13 extending in the direction of the axis of rotation D.
  • the base connection section extends in the shape of a cylinder through the rotary slide valve 11.
  • the base connection section 55 merges step-free in the direction of the axis of rotation D into the opposite base connections 9 1 , 9 11 .
  • the base connection section 55 is aligned in the base position with the opening cross-sections 21 of the fluid base connections 9 1 , 9 11 .
  • the base connection section 55 is delimited in the connected position in the circumferential direction U on one wall side by a shell-shaped end wall 57 of the rotary slide valve.
  • the cup-shaped end wall 57 of the rotary valve 11 is designed in particular as an over 180 0 extending hollow cylinder portion.
  • the additional connection is formed by an additional connection section 59 which extends transversely to the direction of the axis of rotation D and which is formed in the passage recess 13.
  • the additional connection section extends in an arc shape, in particular in a kidney shape.
  • the additional connection section 59 extends in the circumferential direction U by 90 ° around the axis of rotation.
  • the additional connection section 59 is delimited in the radial direction R by two bowl-shaped curved walls 61 of the rotary slide valve 11 separated from one another in the radial direction R by the passage recess 13.
  • the shell-shaped curved walls 61 are shown in particular as hollow cylinder sections extending over 90 °.
  • the base connection section 55 merges in the circumferential direction U on a transition side into the additional connection section 59 of the passage recess 13.
  • the base connection section 55 and the additional connection section are combined in a kidney-shaped passage recess.
  • the passage recess 13 is completely enclosed by the rotary slide valve 11 in the radial direction and in the circumferential direction.
  • the passage recess 13 in the rotary valve 11 is delimited in the circumferential direction U by two shell-shaped end walls 57 and in the radial direction R by two shell-shaped curved walls 61, which in particular merge step-free.
  • the shell-shaped end walls 57 and the shell-shaped curved walls 61 jointly form a kidney-shaped contour which runs around the passage recess.
  • FIG. 5 shows an isolated view of the rotary slide valve 11 and the drive disk 23 from FIGS. 2 to 4B and 9 to 14.
  • the drive disk 23 is designed as a drive gear.
  • the drive pulley 23 is arranged in a common plane with the rotary slide valve 11.
  • the rotary slide valve 11 is disk-shaped and has teeth 63 on its outer circumference.
  • the toothing 63 is designed as a circumferential ring gear 63.
  • the rotary slide valve 11 is adjustable on the outside circumference via the toothing 63. In particular, the rotary slide valve 11 can be adjusted over its outer circumference by means of a drive disk 23, in particular designed as a drive gear 23.
  • the drive mechanism for the drive disk 23 in particular can be arranged in the radial direction R outside the rotary valve so that the drive mechanism for the drive disk 23 does not get in the way of guiding fluid lines in the area of the fluid connections 9.
  • the rotary slide valve 11 extends in the direction of the axis of rotation D beyond its teeth.
  • the rotary slide 11 extends in the direction of the axis of rotation D over at least two, three or four times the extent of the toothing.
  • a rotary slide casing 65 is provided in particular, which extends in the direction of the axis of rotation D.
  • the rotary slide casing 65 defines the outer contour of the rotary slide 11.
  • the passage recess 13 is in particular arranged completely within the rotary slide casing 65 or the outer contour of the rotary slide 11.
  • the rotary valve casing 65 extends in the radial direction R essentially to the beginning of the toothing 63, which adjoins the rotary valve casing D in the radial direction R.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of a rotary valve 11 with two passage recesses 13.
  • the passage recesses 13 are arranged opposite one another in the radial direction R.
  • the passage recesses 13 are at the same distance from one another in the circumferential direction U and in the radial direction R.
  • the two passage recesses 13 are shaped identically and dimensioned identically.
  • FIG. 7 and 8 each show views of a multi-way valve 1 in which the housing cover 5 and the rotary slide valve n are hidden.
  • three fluid connections 9 are provided in the receiving shell 7 of the valve housing 3. Only the opening cross-sections 21 of the fluid connections 9 can be seen in FIG. 7.
  • the opening cross-sections 21 are circular and their size is defined by the mean cross-sectional width in the form of the diameter 67.
  • the opening cross-sections 21 of the fluid connections 9 are offset from one another by 90 ° in the circumferential direction.
  • the opening cross-sections 21 are arranged completely within the cylindrical casing 41 in the radial direction R.
  • the cylindrical jacket 41 essentially has the diameter of the outer contour 65 of the rotary valve 11.
  • the arrangement of the opening cross-sections 21 shown in FIG. 7 within the cylindrical casing 41 of the receiving shell 7 corresponds to an overlapping cross-section between the rotary valve 11 and the fluid connections 9 of 100%.
  • the arched, in particular kidney-shaped, configuration of the passage recess 13 ensures in particular that each of the opening cross-sections 21 in FIG. 7 can be displaced in fluid communication with another one of the fluid connections 9.
  • the circumferential extent of the passage recess 13 is adapted accordingly to the offset of the opening cross-sections 21.
  • connection positions can be set with a rotary slide valve.
  • the rotary slide valve 11 To move from one connected position to the other connected position, the rotary slide valve 11 must be set by twice the setting angle in the circumferential direction, as when moving from the basic position into the connected position.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the multi-way valve 1 with four opening cross-sections 21 which are offset from one another by 90 ° in the circumferential direction U.
  • the four opening cross-sections 21 are arranged in the circumferential direction U at equidistant intervals from one another.
  • the passage recess 13 extends in the circumferential direction U at least over the maximum distance between two adjacent fluid connections 9 in the circumferential direction. This can in particular ensure that at least one fluid connection is provided between two fluid connections in every position of the multi-way valve 1.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of a multi-way valve 1 along the section line AA drawn in FIG. 3.
  • FIGS. 10 to 14 show sectional views along the section line BB shown in FIG. 4A.
  • the fluid connections 9 shown therein each delimit an opening cross-section 21 with a mean cross-sectional width 67 in the form of a diameter 67.
  • the fluid flow can be fed to or removed from the valve housing 3 via the opening cross-section 21.
  • the passage recess 13 of the rotary valve 11 extends in the direction of the axis of rotation D by over 100% of the diameter 67 of the opening cross-section 21. It has been found that such a dimensioning of the passage recess 13 in the direction of the axis of rotation D can significantly reduce flow losses due to the deflection of the fluid flow.
  • the extension of the passage recess 13 in the direction of the axis of rotation D over at least 16 mm has proven to be particularly advantageous.
  • the cylindrical jacket in particular extends over at least 16 mm in the direction of the axis of rotation D.
  • a delimiting wall 31, 33 of the rotary slide valve 11 surrounding the passage recess 13 in the circumferential direction U extends over at least 16 mm in the direction of the axis of rotation D.
  • the passage recess 13 extends in the radial direction R over the mean cross-sectional width 67 of the opening cross-section 21. This can in particular ensure that the fluid flow can flow through the fluidic base connection in the radial direction R free of cross-sectional jumps.
  • the passage recess 13 has a recess inlet or outlet 69 on the opposite sides in the direction of the axis of rotation D.
  • the recess entrance or exit 69 is formed identically on both sides of the rotary slide valve 11 in the direction of the axis of rotation D.
  • the recess entrance and the recess exit 69 are each kidney-shaped.
  • the passage recess 13 extends from the recess entrance to the recess exit 69 over a constant cross section.
  • the cross section of the passage recess 13 in the direction of the axis of rotation D is constant.
  • sealing means 21 are preferably provided between the rotary slide 11 and the valve housing 3 on the opposite sides of the rotary valve 11 in the direction of the axis of rotation D.
  • the sealing means 71 extend in the radial direction in front of and behind the passage recess 13.
  • the sealing means 71 are in the assembled state between the rotary valve 11 and the End wall of the housing cover 31 and the end wall of the receiving shell 33 are arranged.
  • the passage recess 13 can, in particular, connect in a fluid-tight manner to the fluid base inlet 9 1 and to the fluid base outlet 9 11 .
  • the passage recess 13 can, in particular, connect in a fluid-tight manner to the fluid base inlet 9 1 , the fluid base outlet 9 11 , the additional fluid inlet 9 111 and the additional fluid inlet 9 IV .
  • the passage recesses 13 of fluid connections 9 arranged opposite one another in the rotational axis direction D each have an overlapping cross section.
  • the fluid connections 9 arranged on opposite sides in the direction of the axis of rotation D are aligned with one another in such a way that they have an overlap cross section of 100%.
  • the fluid connections 9 adjoining the valve housing in the direction of the axis of rotation D on opposite sides of the rotary slide valve 11 are fluid inlets and fluid outlets that are aligned with one another along alignment lines 17.
  • the fluid connections 9 have, in particular, line receptacles 15.
  • the line receptacles extend in particular in the shape of a hollow cylinder in the direction of the axis of rotation D.
  • the line receptacles delimit a hollow cylindrical receiving space for fluid lines.
  • the line receptacles 15 have snap hooks 73 arranged in the circumferential direction U around the opening cross section 21 of the fluid connections 9.
  • the snap hooks 73 are spaced apart from one another in particular in the circumferential direction U.
  • the snap hooks 73 have projections 75 which are designed to engage in a correspondingly designed recess in a pipeline (not shown).
  • the snap hooks 73 are, in particular, fastened elastically to the valve housing 3.
  • the snap hooks 73 merge into a cylindrical transition section 77 which adjoins the opening cross section 21 of the fluid connections 9.
  • the transition section 77 is designed in particular in the circumferential direction U as a continuous hollow cylinder, which in particular has a larger, in particular at least 5%, 10% or 20% larger, diameter than the opening cross section 21.
  • the wall thickness of the snap hooks 73 is smaller in the radial direction, in particular at least 10%, 30% or 50% smaller than the wall thickness of the transition section 77.
  • the smaller wall thickness of the snap hooks 73 enables elastic bending of the snap hooks in the radial direction.
  • the rotary slide valve 11 is arranged in a receiving space enclosed by the valve housing 3.
  • the receiving space is designed to be complementary in shape to the rotary slide valve 11.
  • the rotary slide 11 is rotatably supported in the valve housing 3, the distances between the rotary slide 11 and the valve housing 3 being essentially limited to the required axial play and radial play to provide the rotatable bearing.
  • the valve housing seals the receiving space in a fluid-tight manner in such a way that fluid can enter and / or exit the valve housing 3 exclusively via the fluid connections 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

Mehrwegeventil, insbesondere 3/2-Wegeventil, 4/2-Wegeventil, 6/2-Wegeventil oder 8/2-Wegeventil, zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere eines Kühlflüssigkeitsstroms, eines Kraftfahrzeugs, wie eines Elektrofahrzeugs, umfassend ein Ventilgehäuse mit einem Fluidbasiseingang und einem Fluidbasisausgang, und einen um eine Drehachse stellbaren Drehschieber mit einer Durchlassaussparung für den Fluidstrom, die in einer Basisstellung des Drehschiebers eine fluidale Basisverbindung zwischen dem einen Fluidbasiseingang und Fluidbasisausgang bereitstellt, wobei der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers angeordnet sind, wobei das Ventilgehäuse wenigstens einen Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang aufweist und die Durchlassaussparung derart ausgestaltet ist, dass in einer von der Basisstellung unterschiedlichen Zuschaltstellung eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang und dem Fluidbasiseingang und/oder Fluidbasisausgang bereitgestellt ist.

Description

Mehrwegeventil zum Einstellen eines Fluidstroms
Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, insbesondere 3/2-Wegeventil, 4/2-Wegeventil, 6/ 2- Wegeventil oder 8/2-Wegeventil, zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere eines Kühlflüssigkeitsstroms, eines Kraftfahrzeugs, wie eines Elektrofahrzeugs.
Zur Reduzierung des Bauraumbedarfs bei der Einstellung eines Fluidstroms hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Mehrwegeventile einzusetzen, deren Ventilgehäuse mehrere Ein und/oder Ausgängen aufweisen. Dabei ist in einem Ventilgehäuse ein Ventilglied vorgesehen, das je nach Stellung des Ventilglieds Fluidverbindungen zwischen den Ein- und Ausgängen des Ventilgehäuses bereitstellen kann. Über eine Fluidverbindung kann ein Fluidstrom das Ventilgehäuse von dem zugehörigen Eingang zu dem zugehörigen Ausgang durchströmen. Derartige Ventile werden auch als X/Y Wegeventile bezeichnet, wobei X die Anzahl der Ein und/oder Ausgänge bezeichnet und Y die Anzahl der zeitgleich bereitstellbaren fluidalen Verbindungen zwischen Ein- und Ausgängen. So kann ein 3/2 Wegeventil zwei Eingänge und einen Ausgang oder einen Eingang und zwei Ausgänge aufweisen. In dem letztgenannten Fall kann beispielsweise ein Fluidstrom dem Ventilgehäuse über den Eingang zugeführt und in Form von zwei Teilströmen jeweils über einen Ausgang aus dem Ventilgehäuse abgeführt werden. Bei diesem Beispiel sind zwei fluidale Verbindungen bereitgestellt, nämlich jeweils eine zwischen dem jeweiligen Ausgang und dem gemeinsamen Eingang.
Mehrwegeventile können beispielsweise zur Kühlwasserverteilung in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Dabei dient ein Mehrwegeventil der Einstellung des Fluidstroms, wie des Kühlwasserstroms. Durch Mehrwegeventile kann beispielsweise ein Fluidstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, können zwei Teilströme in einen Fluidstrom zusammengeführt oder kann ein Fluidstrom wahlweise über unterschiedliche Fluidausgänge abgeführt werden. Durch das wahlweise Abführen des Fluidstroms über unterschiedliche Fluidausgänge kann der Fluidstrom insbesondere über ein einziges Ventil unterschiedlichen Wärmequellen, wie Motoren und Batterien, und Wärmesenken, wie Kühlaggregaten, zugeführt werden. Durch das Zusammenführen von zwei Eingangsteilströmen (Teilfluidströme) zu einem Ausgangsfluidstrom kann insbesondere die Kühlleistung gegenüber einer Wärmequelle erhöht werden, während durch das Aufteilen eines Eingangsfluidstroms auf zwei Ausgangsfluidströme (Teilfluidströme) zwei Wärmequellen über einen Eingangsstrom gekühlt werden können.
Durch die steigende Anzahl an elektrischen Antrieben, die in moderne Kraftfahrzeuge eingebaut werden, sowie durch den zunehmenden Einsatz von Elektromotoren anstelle von Verbrennungsmotoren, steigt die Anzahl an Wärmequellen, die gekühlt werden müssen, und somit die Anzahl an Fluidströmen bzw. Teilfluidströmen, die von dem Mehrwegeventil eingestellt werden müssen. Gleichzeitig führt die steigende Variantenvielfalt bei Kraftfahrzeugen zu wechselnden Anforderungen hinsichtlich der Anzahl an Fluidströmen bzw. Teilfluidströmen die eingestellt werden müssen und der für die Kühlung erforderlichen Durchflussmengen, die beispielsweise je nach Motorleistung variieren kann.
Mehrwegeventile zum Einstellen von Kühlflüssigkeitsströmen sind beispielsweise aus US 7,793,915 B2 bekannt. Darin wird ein Ventilglied in Form eines Drehschiebers in einem Ventilgehäuse angeordnet, an das ein Fluideingang und zwei Fluidausgänge an das Ventilgehäuse anschließen. Je nach Stellung des Drehschiebers kann dabei eine fluidale Verbindung zwischen dem Fluideingang und einem, beiden oder keinem der Fluidausgänge bereitgestellt werden.
Das in US 7,793,915 B2 vorgeschlagene Mehrwegeventil ist jedoch auf Grund seines großen Bauraumbedarfs nicht für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet. Ferner entstehen bei derartigen Mehrwegeventilen große Druckverluste, was neben einem erhöhten Energieverbrauch der Pumpen zu erhöhten Anforderungen an diese führt. Dies führt neben erhöhten Kosten auch zu einem größeren Bauraumbedarf für die Pumpe und somit zu einem größeren Bauraumbedarf für das Kühlsystem. Ferner können Fluidströme bzw. Teilströme mit dem in US 7,793,915 B2 vorgeschlagenen Mehrwegeventil nicht ausreichend flexibel eingestellt werden, um den wechselnden Anforderungen bei modernen Kraftfahrzeugen gerecht zu werden.
Es besteht daher der Bedarf nach einer neuen Art von Mehrwegeventilen, die den spezifischen Anforderungen moderner Kraftfahrzeuge gerecht wird und einen möglichst kleinen Bauraumbedarf aufweist. Insbesondere besteht ein Bedarf nach Mehrwegeventilen, die möglichst flexibel an wechselnde Anforderungen hinsichtlich der Anzahl und der Durchflussmenge der einzustellenden Fluidströme bzw. Teilfluidströme angepasst werden können. Dabei gilt es insbesondere Druckverluste in der Fluidströmung, die insbesondere durch das Einstellen der Fluidströme auftreten, möglichst gering zu halten. Es ist Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere eine neue Gattung von Mehrwegeventilen zum Einstellen eines Fluidstroms eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, das insbesondere den spezifischen Anforderungen moderner Kraftfahrzeuge gerecht wird. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein Mehrwegeventil zum Einstellen eines Fluidstroms eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, das einen reduzierten Bauraumbedarf aufweist, wobei vorzugsweise Druckverluste nicht erhöht, insbesondere reduziert, und/oder die Flexibilität bei der Einstellung des Fluidstroms erhöht werden soll.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1 und 21 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Mehrwegeventil, insbesondere 3/2-Wegeventile, 4/2-Wegeventile, 6/2-Wegeventile oder 8/2-Wegeventile, zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere eines Kühlflüssigkeitsstroms, eines Kraftfahrzeugs, wie eines Elektrofahrzeugs, vorgesehen. Das Mehrwegeventil umfasst ein Ventilgehäuse mit einem Fluidbasiseingang und einem Fluidbasisausgang. Ferner umfasst das Mehrwegeventil einen um eine Drehachse stellbaren Drehschieber mit einer Durchlassaussparung für den Fluidstrom, die in einer Basisstellung des Drehschiebers eine fluidale Basisverbindung zwischen dem einen Fluidbasiseingang und Fluidbasisausgang bereitstellt. Der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang sind an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers angeordnet. Erfindungsgemäß weist das Ventilgehäuse wenigstens einen Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang auf, wobei die Durchlassaussparung derart ausgestaltet ist, dass in einer von der Basisstellung unterschiedlichen Zuschaltstellung eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang und dem Fluidbasiseingang und/oder Fluidbasisausgang bereitgestellt ist.
Folgend wird der Begriff Fluideingang als Synonym für den Fluidbasiseingang und den Fluidzusatzeingang verwendet. Der Begriff Fluidausgang wird folgend als Synonym für den Fluidbasisausgang und den Fluidzusatzausgang verwendet. Sofern im Folgenden nichts Gegenteiliges aufgeführt ist, gelten die für die Fluideingänge bzw. Fluidausgänge beschriebenen Merkmale und Vorteile insbesondere sowohl für die Fluidbasiseingänge und Fluidbasisausgänge sowie für die Fluidzusatzeingänge und die Fluidzusatzausgänge.
Unter einem Fluideingang ist insbesondere eine Öffnung zu verstehen, über die der Fluidstrom dem Ventilgehäuse zuführbar ist. Unter einem Fluidausgang ist insbesondere eine Öffnung zu verstehen, über die der Fluidstrom aus dem Ventilgehäuse abführbar ist. Es sei klar, dass ein Fluideingang bzw. ein Fluidausgang auch dann vorliegen kann, wenn keine Fluidleitung an dem Fluideingang bzw. dem Fluidausgang anschließt. Insbesondere in solchen Fällen sind die Fluideingänge und Fluidausgänge vorzugsweise als Anschlüsse ausgebildet, die insbesondere über Absperrelemente, wie Stopfen, gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet werden können. Insbesondere kann ein Fluideingang bzw. Fluidausgang auch dann vorhegen, wenn eine Leitung an dem Fluideingang bzw. dem Fluidausgang anschließt, diese jedoch über Absperrelemente, wie Blenden, fluidal gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet sind.
Der Drehschieber ist vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet. Insbesondere ist der Drehschieber als Drehscheibe ausgebildet. Insbesondere weist der Drehschieber eine kreisförmige Außenkontur auf. Der Drehschieber ist insbesondere drehbeweglich in dem Ventilgehäuse gelagert. Insbesondere erstreckt sich die Drehachse des Drehschiebers durch den Mittelpunkt, insbesondere durch den Kreismittelpunkt, des Drehschiebers hindurch. Insbesondere erstreckt sich die Drehachse des Drehschiebers parallel zu einer gemeinsamen Symmetrieachse, insbesondere Rotationssymmetrieachse, des Fluidbasiseingangs und des Fluidbasisausgangs.
Im Folgenden wird der Begriff fluidale Verbindung als Synonym für die fluidale Basisverbindung und die fluidale Zusatzverbindung verwendet. Sofern nichts Gegenteiliges ausgeführt ist, stellen die zuvor und nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffend die fluidale Verbindung insbesondere für die fluidale Basisverbindung und/oder für die fluidale Zusatzverbindung vorteilhafte Ausführungen dar.
Unter einer fluidalen Verbindung zwischen Fluideingängen und Fluidausgängen ist insbesondere zu verstehen, dass der Fluidstrom von dem Fluideingang in den Fluidausgang überführbar ist. Hierfür muss an dem jeweiligen Fluideingang bzw. Fluidausgang nicht notwendigerweise eine Fluidleitung angeschlossen sein. So kann beispielsweise auch dann eine Fluidbasisverbindung vorhegen, wenn sowohl der Fluidbasiseingang als auch der Fluidbasisausgang über Verschließelemente, wie Stopfen, abgedichtet ist.
Unter der Basisstellung ist insbesondere eine Stellung des Drehschiebers zu verstehen, in der ausschließlich eine fluidale Basisverbindung zwischen dem Fluidbasiseingang und dem Fluidbasisausgang bereitgestellt ist. Die Basisstellung verbindet die Durchlassaussparung insbesondere den Fluidbasiseingang und den Fluidbasisausgang fluidal miteinander.
In der Zuschaltstellung wird eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzeingang und/oder dem Fluidzusatzausgang und dem Fluidbasiseingang und/oder dem Fluidbasisausgang bereitgestellt. Vorzugsweise wird die Zusatzverbindung in der Zuschaltstellung zusätzlich der Basisverbindung bereitgestellt, so dass die Basisverbindung und die Zusatzverbindung in der Zuschaltstellung zeitgleich bereitgestellt sind.
Vorzugsweise sind die Fluideingänge und die Fluidausgänge derart ausgestaltet, dass sie jeweils sowohl zum Zuführen des Fluidstroms in das Ventilgehäuse als auch zum Abführen des Ventilstroms aus dem Ventilgehäuse geeignet sind.
Unter der Drehachsenrichtung sind insbesondere beide voneinander wegzeigende Richtungen entlang der Drehachse des Drehschiebers zu verstehen. Sofern folgend die Umfangsrichtung beschrieben ist, ist darunter insbesondere die Umfangsrichtung um die Drehachse des Drehschiebers zu verstehen. Sofern folgend die Radialrichtung beschrieben wird, sind darunter insbesondere sämtliche Richtungen zu verstehen, die orthogonal von der Drehachse des Drehschiebers wegzeigen.
Vorzugsweise sind der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Ventilgehäuses angeordnet, insbesondere an Stirnseiten des Ventilgehäuses angeordnet, die jeweils in Drehachsenrichtung einen Aufnahmeraum für den Drehschieber begrenzen. Insbesondere sind die in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers scheibenförmig ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Durchlassaussparung derart ausgestaltet, dass der Fluidstrom in der Zuschaltstellung zwischen dem Fluidbasiseingang und/oder Fluidbasisausgang und dem Zusatzeingang und/oder Zusatzausgang quer zur Drehachsenrichtung umlenkbar ist. Insbesondere ist der Fluidstrom in der Zuschaltstellung in Drehachsenrichtung über einem S-förmigen oder U-förmigen Strömungsweg umlenkbar. Alternativ oder zusätzlich ist der Strömungsweg in der Zuschaltstellung in Umfangsrichtung über einen bogenförmigen Strömungsweg umlenkbar. Insbesondere verläuft der Strömungsweg innerhalb der Durchlassöffnung. Über die fluidale Basisverbindung ist das Ventilgehäuse insbesondere über einen geradlinigen Strömungsweg durchströmbar. Unter einem geradlinigen Strömungsweg ist insbesondere ein Strömungsweg zu verstehen, über die das Ventilgehäuse umlenkungsfrei durchströmbar ist.
Insbesondere ist der Fluidbasiseingang derart ausgestaltet, dass der Fluidstrom in Drehachsenrichtung in das Ventilgehäuse einleitbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist der Fluidbasisausgang derart ausgestaltet, dass der Fluidstrom in Drehachsenrichtung aus dem Ventilgehäuse abführbar ist. Vorzugsweise sind der Fluidbasiseingang und/oder der Fluidbasisausgang hierzu als Öffnungen, insbesondere kreisrunde Öffnungen, in dem Ventilgehäuse ausgebildet. Dabei begrenzt das Ventilgehäuse insbesondere jeweils einen Öffnungsquerschnitt, der sich insbesondere quer zur Drehachsenrichtung, vorzugsweise in Radialrichtung, erstreckt. Die Umlenkbarkeit des Fluidstroms quer zur Drehachsenrichtung wird insbesondere dadurch realisiert, dass die Durchlassaussparung sich quer zur Drehachsenrichtung erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die Durchgangsaussparung in der Zuschaltstellung quer zur Drehachsenrichtung von dem Fluidbasiseingang zu dem Fluidzusatzausgang und/oder von dem Fluidbasisausgang zu dem Fluidzusatzeingang. Die bevorzugte Ausgestaltung der Durchlassaussparung ist weiter unten im Detail beschrieben.
Die S-förmige Umlenkung des Strömungsweges wird insbesondere dadurch realisiert, dass der Fluidbasiseingang und der Fluidzusatzausgang an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers und in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können der Fluidbasisausgang und der wenigstens eine Fluidzusatzeingang an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers und in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sein.
Der U-förmige Strömungsweg wird insbesondere dadurch realisiert, dass der Fluidbasiseingang und der Fluidzusatzausgang jeweils an der gleichen Seite des Drehschiebers und in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können für den U-förmigen Verlauf der Fluidbasisausgang und der Fluidzusatzeingang an der gleichen Seite des Drehschiebers und in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sein.
Der Verlauf des Strömungsweges innerhalb der Durchlassöffnung wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Durchlassöffnung in Radialrichtung und in Umfangsrichtung von einer Begrenzungswandung, die insbesondere Stirnwandungen und Bogenwandungen umfasst, des Drehschiebers umschlossen ist. Insbesondere folgt der Fluidstrom zwischen Fluideingang und Fluidausgang einem Strömungsweg, der ausschließlich innerhalb der Durchlassöffnung verläuft und insbesondere stromaufwärts und stromabwärts der Durchlassöffnung in die Fluideingänge und Fluidausgänge übergeht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht die Zusatzverbindung in der Zuschaltstellung zweigartig in die Basisverbindung über. Insbesondere sind der Fluidbasiseingang, der Fluidbasisausgang, der Fluidzusatzeingang und/oder der Fluidzusatzausgang über die Durchlassaussparung fluidal miteinander verbunden. Vorzugsweise ist der Fluidstrom aus einem Eingangsstrom in zwei Ausgangsströme aufteilbar oder aus zwei Eingangsströmen in einen Ausgangsstrom überführbar. Der zweigartige Übergang der Zusatzverbindung in die Basisverbindung wird insbesondere dadurch realisiert, dass die Durchlassöffnung sich ausgehend von der Fluidbasisverbindung quer zur Drehachsenrichtung bis zum Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang erstreckt. Im Fall eines Fluidzusatzausgangs ist ein Eingangsstrom in der Zuschaltstellung dadurch insbesondere in zwei Ausgangsströme aufteilbar. Im Fall eines Fluidzusatzeingangs sind dadurch insbesondere zwei Fluideingangsströme in einen Fluidausgangsstrom überführbar.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Basisverbindung durch einen sich in Drehachsenrichtung erstreckenden Basisverbindungsabschnitt der Durchlassaussparung ausgebildet. Insbesondere ist der Basisverbindungsabschnitt zylinderförmig ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich der Basisverbindungsabschnitt in Drehachsenrichtung vollständig durch den Drehschieber hindurch. Insbesondere stellt der Basisverbindungsabschnitt einen Durchflussquerschnitt bereit, der von dem Fluidstrom in Drehachsenrichtung insbesondere umlenkungsfrei durchströmbar ist. Insbesondere ist der Zylinderdurchmesser des zylinderförmig ausgebildeten Basisverbindungsabschnittes an die mittlere Querschnittsbreite des Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder des Fluidbasisausgangs angepasst. Insbesondere beträgt der Zylinderdurchmesser wenigstens 70%, 80%, 90% oder 95% und höchstens 105%, 115%, 130% oder 150% der mittleren Querschnittsbreite des Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder des Fluidbasisausgangs. Insbesondere ist das Mehrwegeventil durch den Basisverbindungsabschnitt der Durchlassaussparung umlenkungsfrei durchströmbar.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Basisverbindungsabschnitt in Umfangsrichtung an einer Wandungsseite durch eine insbesondere schalenförmige Stirnwandung des Drehschiebers begrenzt. Insbesondere ist die schalförmige Stirnwandung als ein sich über wenigstens 120°, 150° oder 1800 erstreckender Hohlzylinderabschnitt ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich die schalförmige Stirnwandung in Drehachsenrichtung von dem Fluidbasiseingang bis zu dem Fluidbasisausgang. Insbesondere beträgt der Durchmesser des Hohlzylinderabschnitts wenigstens 70%, 80%, 90% oder 95% und/oder höchstens 105%, 115%, 130% oder 150% der mittleren Querschnittsbreite des Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder des Fluidbasisausgangs. Insbesondere ist der Basisverbindungsabschnitt an der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seite der schalförmigen Stirnwandung wandungsfrei und geht in einen Zusatzverbindungsabschnitt zum Bereitstellen der fluidalen Zusatzverbindung über. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Zusatzverbindung durch einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Zusatzverbindungsabschnitt der Durchlassaussparung ausgebildet. Vorzugsweise ist der Zusatzverbindungsabschnitt bogenförmig, insbesondere nierenförmig, ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich der Zusatzverbindungsabschnitt in Umfangsrichtung um wenigstens 450, 6o° oder 90° um die Drehachse. Insbesondere geht der
Zusatzverbindungsabschnitt in den Basisverbindungsabschnitt über. Vorzugsweise ist die Durchlassaussparung bogenförmig, insbesondere nierenförmig, ausgebildet
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der
Zusatzverbindungsabschnitt in Radialrichtung durch wenigstens eine insbesondere schalenförmige Bogenwandung des Drehschiebers begrenzt. Vorzugsweise ist die wenigstens eine schalenförmige Bogenwandung als ein sich über wenigstens 450, 6o° oder 90° erstreckender Hohlzylinderabschnitt ausgebildet. Vorzugsweise sind zwei in Radialrichtung durch die Durchlassaussparung voneinander getrennte Bogenwandungen vorgesehen, die den Zusatzverbindungsabschnitt in Radialrichtung begrenzen. Insbesondere durch die schalenförmige Bogenwandung ist der Fluidstrom in der Zuschaltstellung quer zur Drehachsenrichtung umlenkbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Basisverbindung durch einen sich in Drehachsenrichtung erstreckenden Basisverbindungsabschnitt der Durchlassaussparung ausgebildet und die Zusatzverbindung durch einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Zusatzverbindungsabschnitt der Durchlassaussparung ausgebildet. Insbesondere geht der Basisverbindungsabschnitt in Umfangsrichtung an einer Übergangsseite in den Zusatzverbindungsabschnitt der Durchlassaussparung über.
Alternativ oder zusätzlich vereint die Durchlassaussparung den Zusatzverbindungsabschnitt und den Basisverbindungsabschnitt in einer Nierenform. Vorzugsweise erstreckt sich die Nierenform um 6o°, 750 oder 90° um die Drehachse. Insbesondere wird die Durchlassaussparung durch eine Begrenzungswandung des Drehschiebers in Umfangsrichtung und in Radialrichtung umschlossen. Insbesondere wird die Durchlassaussparung in Radialrichtung durch zwei schalenförmige Bogenwandungen des Drehschiebers begrenzt. Die schalenförmigen Bogenwandungen des Drehschiebers sind in Radialrichtung vorzugsweise um wenigstens 70%, 80%, 90% oder 95% und/oder höchstens 105%, 115%, 130% oder 150% der mittleren Querschnittsbreite des Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder des Fluidbasisausgangs voneinander beabstandet. An den schalenförmigen Enden der Bogenwandung in Umfangsrichtung gehen diese vorzugsweise in schalenförmige Stirnwandungen über. Die schalenförmigen Stirnwandungen begrenzen die Durchlassaussparung insbesondere in Umfangsrichtung. Insbesondere wird die Durchlassaussparung durch zwei schalenförmige Stirnwandungen und zwei schalenförmige Bogenwandungen begrenzt, die insbesondere stufenfrei ineinander übergehen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung begrenzt der Fluidbasiseingang, der Fluidbasisausgang und/oder der wenigstens eine Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang jeweils einen Öffnungsquerschnitt mit einer mittleren Querschnittsbreite, insbesondere einem mittleren Durchmesser, über die der Fluidstrom dem Ventilgehäuse zu- und/oder abführbar ist. Insbesondere überlappt der Öffnungsquerschnitt in Radialrichtung mit dem Drehschieber. Insbesondere ist der Öffnungsquerschnitt vollständig innerhalb der Drehschieberkontur angeordnet.
Der Öffnungsquerschnitt erstreckt sich insbesondere quer, vorzugsweise orthogonal, zur Drehachsenrichtung. Insbesondere ist der Öffnungsquerschnitt rund, vorzugsweise kreisrund, ausgebildet. Bei einer kreisrunden Ausbildung des Öffnungsquerschnitts wird die mittlere Querschnittsbreite insbesondere durch den Durchmesser des Öffnungsquerschnitts ausgebildet. Unter der Drehschieberkontur ist insbesondere die den Drehschieber in Radialrichtung begrenzende Außenkontur zu verstehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Drehschieberkontur kreisrund ausgebildet. Insbesondere sind die Öffnungsquerschnitte des Fluidbasiseingangs, des Fluidbasisausgangs und des wenigstens einen Fluidzusatzeingangs und/ oder Fluidzusatzausgangs innerhalb der Drehschieberkontur angeordnet. Unter der Anordnung innerhalb der Drehschieberkontur ist insbesondere zu verstehen, dass der Öffnungsquerschnitt des jeweiligen Fluideingangs und Fluidausgangs vollständig innerhalb der Drehschieberkontur verläuft, insbesondere die Drehschieberkontur nicht schneidet. Insbesondere sind die Öffnungsquerschnitte der Fluideingänge und der Fluidausgänge in Radialrichtung in gleichem Abstand zur Drehachse angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Fluideingänge und die Fluidausgänge an einer Seite des Ventilgehäuses, insbesondere an beiden Seiten des Ventilgehäuses, in Umfangsrichtung in äquidistanten Abständen zueinander angeordnet.
Die Öffnungsquerschnitte erstrecken sich insbesondere durch die Stirnseiten des Ventilgehäuses in Drehachsenrichtung hindurch, die einen Aufnahmeraum für den Drehschieber in Drehachsenrichtung begrenzen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die Durchlassaussparung in Drehachsenrichtung um wenigstens 50%, insbesondere um wenigstens 75%, 100% oder 150%, der mittleren Querschnittsbreite des
Öffnungsquerschnitts. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich die Durchlassaussparung in Drehachsenrichtung um wenigstens 8 mm, 12 mm, 14 mm oder 16 mm. Es hat sich herausgestellt, dass diese Dimensionierung der Durchlassaussparung in Drehachsenrichtung ein Umlenken von Fluidströmen quer zur Drehachsenrichtung ermöglicht. Dabei hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die Strömungsverluste infolge der Umlenkung des Fluidstroms durch eine derartige Dimensionierung der Durchlassaussparung deutlich reduziert werden können. Insbesondere durch die strömungsverlustarme Umlenkung des Fluidstroms quer zur Drehachsenrichtung kann eine Verteilung auf verschiedene Fluidzusatzeingänge und/oder -ausgänge erfolgen ohne den Energieverbrauch von Pumpen, die den Fluidstrom antreiben, signifikant zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die
Durchlassaussparung in Radialrichtung um wenigstens 50%, insbesondere um wenigstens 75%, 85% oder 95% der mittleren Querschnittsbreite des Öffnungsquerschnitts. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich die Durchlassaussparung in Radialrichtung um höchstens 200%, insbesondere um höchstens 150%, 125%, 115% oder 105% der mittleren Querschnittsbreite. Es hat sich insbesondere herausgestellt, dass Querschnittssprünge zwischen den Fluideingängen, den Fluidausgängen und der Durchlassaussparung zu Strömungsverlusten führen. Durch die zuvor beschriebene Dimensionierung der Durchlassaussparung in Radialrichtung können die Strömungsverluste überraschenderweise reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die
Durchlassaussparung in Umfangsrichtung um 6o°, 750 oder 90° um die Drehachse. Insbesondere erstreckt sich die Durchlassaussparung bogenförmig, vorzugsweise nierenförmig um die Drehachse. Alternativ oder zusätzlich ist die Durchlassaussparung quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung vollständig von dem Drehschieber, insbesondere von zwei Stirnwandungen und zwei Bogenwandungen des Drehschiebers, umschlossen.
Durch die nierenförmige Ausgestaltung der Durchlassaussparung kann insbesondere gewährleistet werden, dass der Fluidstrom einerseits das Mehrwegeventil umlenkungsfrei von einem Fluideingang zu einem Fluidausgang durchströmen kann. Gleichzeitig ermöglicht die nierenförmige Ausgestaltung der Durchlassaussparung, dass der Fluidstrom über das Mehrwegeventil quer zur Drehachsenrichtung umlenkbar ist. Dabei führt die Nierenform insbesondere zu reduzierten Strömungsverlusten. Ferner ermöglicht die zuvor und nachfolgend beschriebene Dimensionierung der Durchlassaussparung die Reduzierung der Strömungsverluste durch die Umlenkung des Fluidstroms quer zur Drehachsenrichtung. Ferner hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Durchlassaussparung ein Einstellen eines Fluidstroms über eine Vielzahl von Fluideingängen und Fluidausgängen auf kleinstem Raum ermöglicht. Insbesondere können durch die erfindungsgemäße Ausführungsform vorzugsweise jeweils vier Fluideingänge und Fluidausgänge an gegenüberliegenden Seiten des Ventilgehäuses anschließen. Ferner hat sich herausgestellt, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrwegeventils die Größe des Ventilgehäuses im Wesentlichen nur durch die Drehschiebergröße vorgegeben wird. Da die Umlenkung des Fluidstroms innerhalb des Drehschiebers erfolgt, kann zusätzlicher Bauraum für Umlenkungskanäle oder Umlenkungskammern eingespart werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Durchlassaussparung einen dem Fluidbasiseingang in Drehachsenrichtung zugewandten Aussparungseingang und einen den Fluidbasisausgang in Drehachsenrichtung zugewandten Aussparungsausgang auf. Insbesondere sind der Aussparungseingang und/oder der Aussparungsausgang bogenförmig, vorzugsweise nierenförmig, ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich erstrecken sich der Aussparungseingang und/ oder der Aussparungsausgang quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung. Alternativ oder zusätzlich begrenzen der Aussparungseingang und der Aussparungsausgang die Durchlassaussparung in Drehachsenrichtung.
Insbesondere erstreckt sich die Durchlassaussparung in Drehachsenrichtung entlang einer konstanten, insbesondere nierenförmigen, Kontur. Die nierenförmige Kontur der Durchlassaussparung geht insbesondere von dem Aussparungseingang in den Aussparungsausgang über.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen der Aussparungseingang und der Fluidbasiseingang und/oder der Aussparungsausgang und der Fluidbasisausgang in der Basisstellung und/ oder in der Zuschaltstellung ein sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Überlappungsquerschnitt auf. Dadurch ist der Fluidstrom insbesondere wenigstens teilweise umlenkungsfrei über den Fluidbasiseingang in die Durchlassaussparung überführbar und über den Aussparungsausgang an den Fluidbasisausgang abführbar. Insbesondere ist der Aussparungseingang und/oder der Aussparungsausgang derart ausgebildet, dass der Überlappungsquerschnitt in der Basisstellung und/oder in der Zuschaltstellung wenigstens 70%, 80%, 90%, 95%, 100% des Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder des Fluidbasisausgangs beträgt.
Vorzugweise geht der Fluidbasiseingang frei von Querschnittsverengungen in den Aussparungseingang über. Alternativ oder zusätzlich geht insbesondere der Fluidbasisausgang frei von Querschnittsverengungen in den Aussparungsausgang über. Insbesondere beträgt der Überlappungsquerschnitt wenigstens 50%, 70%, 90% oder 95% des sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder Fluidbasisausgangs.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Durchlassaussparung in der Basisstellung insbesondere Fluiddicht an den Fluidbasiseingang und den Fluidbasisausgang an. Alternativ oder zusätzlich schließt die Durchlassaussparung in der Zuschaltstellung insbesondere fluiddicht an den Fluidbasiseingang und den Fluidbasisausgang und an den Fluidzusatzeingang und/oder an den Fluidzusatzausgang an. Insbesondere sind zwischen Drehschieber und Ventilgehäuse Dichtmittel vorgesehen. Insbesondere dichten die Dichtmittel die Fluideingänge und die Fluidausgänge derart gegenüber Ventilgehäuse ab, dass der Fluidstrom ausschließlich über die Durchlassaussparung in das Ventilgehäuse einleitbar und aus diesem ausleitbar ist. Insbesondere sind die Dichtmittel derart zwischen Drehschieber und Ventilgehäuse angeordnet, dass das Ventilgehäuse ausschließlich innerhalb der Durchlassaussparung von dem Ventilgehäuse durchströmbar ist. Insbesondere ist die Form eines Dichtmittels, insbesondere jeweils eines Dichtmittels an jeder Stirnseite des Drehschiebers, an die Form der Stirnseite des Drehschiebers in Drehachsenrichtung angepasst, insbesondere formkomplementär zur Stirnseite des Drehschiebers ausgebildet. Insbesondere weist das Dichtmittel eine formkomplementär zu der Durchlassaussparung ausgebildete Dichtaussparung auf, die sich insbesondere fluchtend zu der Durchlassaussparung erstreckt. Insbesondere ist die Dichtaussparung des Dichtmittels in Umfangsrichtung vollständig von dem Dichtmittel umschlossen. Das Dichtmittel ist insbesondere scheibenförmig ausgebildet, wobei der Scheibendurchmesser des Dichtmittels insbesondere wenigstens 60%, 80% oder 90% oder und/oder höchstens 95%, 96% 98%, 99% oder 100% des Durchmessers des Drehschiebers beträgt. Das Dichtmittel erstreckt sich insbesondere in Radialrichtung auch zwischen der Durchlassaussparung und einer sich am Außenumfang des Drehschiebers erstreckenden Verzahnung.
Vorzugsweise schließt die Durchlassaussparung in der Basisstellung und/oder in der Zuschaltstellung in Drehachsenrichtung unmittelbar an den Fluidbasiseingang und/oder an den Fluidbasisausgang an. Alternativ oder zusätzlich schließt die Durchlassaussparung in der Zuschaltstellung in Drehachsenrichtung unmittelbar an den Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang an. Insbesondere gehen die Begrenzungswandungen der Durchlassaussparung in der Basisstellung und/oder in der Zuschaltstellung in Drehachsenrichtung im Wesentlichen direkt in die Begrenzungswandungen des Fluidbasiseingangs, des Fluidbasisausgangs und/oder des wenigstens einen Fluidzusatzeingangs und/oder Fluidzusatzausgangs über. Unter im Wesentlichen ist dabei zu verstehen, dass ein Abstand in Drehachsenrichtung zwischen den Begrenzungswandungen für Schmiermittel und/ oder Dichtmittel vorgesehen sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der wenigstens eine Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang in Umfangsrichtung von dem Fluidbasiseingang und/oder Fluidbasisausgang versetzt, insbesondere in Umfangsrichtung um wenigstens 450, 6o°; 750 oder 90° versetzt. Vorzugsweise erstreckt sich die Durchlassaussparung in Umfangsrichtung wenigstens um den Winkel, um den der Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang von dem Fluidbasiseingang und/oder dem Fluidbasisausgang versetzt ist. Insbesondere ist der Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang in Radialrichtung um den im Wesentlichen gleichen Abstand von der Drehachse beabstandet, wie der Fluidbasiseingang und/oder der Fluidbasisausgang.
Unter einem im Wesentlichen gleichen Abstand ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine Abweichung des Abstandes in Radialrichtung von bis zu 20%, insbesondere bis zu 10%, 5%, 3% oder 1%, zu verstehen.
Unter dem Versatz eines Eingangs, wie dem Fluidbasiseingang oder dem Fluidzusatzeingang, zu einem Ausgang, wie dem Fluidbasisausgang oder dem Fluidzusatzausgang, ist insbesondere zu verstehen, dass diese quer, insbesondere orthogonal, zur
Drehachsenrichtung keinen Überlappungsquerschnitt aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur
Drehachsenrichtung erstreckenden Überlappungsquerschnitt auf. Insbesondere fluchten der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang in Drehachsenrichtung miteinander. Insbesondere weisen der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang den gleichen Öffnungsquerschnitt auf. Insbesondere sind der Fluidbasiseingang und der
Fluidbasisausgang in Radialrichtung und/oder in Umfangsrichtung identisch positioniert. Insbesondere dadurch kann der Fluidstrom das Mehrwegeventil umlenkungsfrei über die fluidale Basisverbindung durchströmen. Insbesondere beträgt der Überlappungsquerschnitt zwischen Fluidbasiseingang und Fluidbasisausgang wenigstens 75%, 85% oder 95% und/ oder höchstens 105%, 115%, 125% oder 150% des Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder des Fluidbasisausgangs.
Insbesondere fluchten der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang entlang einer sich parallel zur Drehachse erstreckenden Gerade miteinander. Vorzugsweise beträgt der Überlappungsquerschnitt wenigstens 50%, 70%, 90% oder 95% des sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder Fluidbasisausgangs.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Drehschieber in einem von dem Ventilgehäuse umschlossenen Aufnahmeraum angeordnet. Insbesondere ist der Aufnahmeraum durch eine formkomplementär zu dem Drehschieber ausgebildete Ventilgehäusewandung begrenzt. Alternativ oder zusätzlich dichtet das Ventilgehäuse den Aufnahmeraum fluiddicht ab. Insbesondere dichtet das Ventilgehäuse den Aufnahmeraum derart ab, dass ein Fluideintritt und/oder ein Fluidaustritt in das Ventilgehäuse ausschließlich über den Fluidbasiseingang, den Fluidbasisausgang und den Fluidzusatzeingang und/ oder Fluidzusatzausgang erfolgen kann.
Vorzugsweise ist das Ventilgehäuse zweistückig ausgebildet. Insbesondere weist das Ventilgehäuse eine Drehschieberaufnahmeschale auf, die insbesondere einen Aufnahmeraum für den Drehschieber begrenzt. Der Aufnahmeraum für den Drehschieber ist insbesondere zylinderförmig ausgebildet, wobei der Durchmesser des Aufnahmeraums insbesondere höchstens 2%, 5%, 10%, 15% oder 20% größer ist als der Außendurchmesser des Drehschiebers. Vorzugsweise schließt in Radialrichtung an den zylinderförmigen Aufnahmeraum des Drehschiebers ein zylinderförmiger Aufnahmeraum für eine Antriebsscheibe an, über die der Drehschieber außenumfänglich stellbar ist. Eine bevorzugte Ausführung der Antriebsscheibe und des Krafteingriffs der Antriebsscheibe mit dem Drehschieber ist weiter unten im Detail beschrieben. Vorzugsweise weist das Ventilgehäuse einen Lagerzapfen auf, über die der Drehschieber drehbeweglich lagerbar ist. Insbesondere weist der Drehschieber eine Lageraussparung auf, die sich insbesondere zylinderförmig um die Drehachse erstreckt. Insbesondere ist der Drehschieber über die Lageraussparung drehbeweglich auf dem Lagerzapfen lagerbar.
Insbesondere umfasst das Ventilgehäuse ein Deckelteil, das im montierten Zustand den Aufnahmeraum für den Drehschieber in Drehachsenrichtung begrenzt. Insbesondere wird der Drehschieber über das Deckelteil in Drehachsenrichtung fixiert. Insbesondere ist zwischen dem Deckelteil und dem Aufnahmeraum ein Dichtmittel vorgesehen, das den Drehschieber und vorzugsweise die Antriebsscheibe in Umfangsrichtung umläuft.
Insbesondere erstreckt sich der Aufnahmeraum in der Aufnahmeschale derart weit in Drehachsenrichtung, dass der Drehschieber in Drehachsenrichtung vollständig in die Aufnahmeschale einsetzbar ist. Insbesondere sind der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang an gegenüberliegenden Seiten des Ventilgehäuses, insbesondere an dem Deckelteil und an der Aufnahmeschale des Ventilgehäuses, angebracht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebsscheibe, insbesondere ein Antriebszahnrad, zum Stellen des Drehschiebers in dem Ventilgehäuse angeordnet. Insbesondere ist die Antriebsscheibe in einer gemeinsamen Ebene mit dem Drehschieber angeordnet. Vorzugsweise ist die Antriebsscheibe gegenüber dem Fluidstrom abgedichtet. Alternativ oder zusätzlich ist der Drehschieber scheibenförmig ausgebildet. Insbesondere weist der Drehschieber an dessen Außenumfang eine Verzahnung, insbesondere einen umlaufenden Zahnkranz, zum Stellen des Drehschiebers, insbesondere zum Stellen des Drehschiebers über ein Zahnrad, auf. Insbesondere wird der Drehschieber außenumfänglich über die Antriebsscheibe gestellt. Insbesondere umläuft der Zahnkranz des Drehschiebers die Durchlassaussparung. Insbesondere ist der Fluidbasiseingang, der Fluidbasisausgang und/oder der Fluidzusatzeingang und/oder Fluidzusatzausgang in Radialrichtung innerhalb des Zahnkranzes des Drehschiebers angeordnet, wird insbesondere von dem Zahnkranz des Drehschiebers in Umfangsrichtung umlaufen. Insbesondere stehen der Drehschieber und die Antriebsscheibe über deren Außenumfänge, insbesondere über an deren Außenumfängen ausgebildeten Zahnkränzen, im Eingriff miteinander.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Fluidbasiseingang und der Fluidbasisausgang als zwei Fluidbasisanschlüsse ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist der wenigstens eine Fluidzusatzeingang und/ oder Fluidzusatzausgang als wenigstens ein Fluidzusatzanschluss ausgebildet. Vorzugsweise sind der Fluidbasiseingang und/oder der Fluidbasisausgang jeweils als Fluidbasisanschluss gemäß dem weiter unten beschriebenen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich sind der Fluidzusatzeingang und/oder der Fluidzusatzausgang als Fluidzusatzanschlüsse gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgebildet.
Es sei klar, dass sämtliche der zuvor im Zusammenhang mit Fluideingängen und Fluidausgängen beschriebenen Merkmale und Vorteile auch vorteilhafte Merkmale für den folgend beschriebenen zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung darstellen. Gleichermaßen sei klar, dass sämtliche im Folgenden im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebenen Merkmale und Vorteile auch vorteilhafte Merkmale für den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellen. Insbesondere soll im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung der Begriff Fluidbasiseingang durch Fluidbasisanschluss austauschbar sein, der Begriff Fluidbasisausgang durch Fluidbasisanschluss austauschbar sein, der Begriff Fluidzusatzeingang durch den Begriff Fluidzusatzanschluss austauschbar sein und/oder der Begriff Fluidzusatzausgang durch den Begriff Fluidzusatzanschluss austauschbar sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Mehrwegeventil, insbesondere ein 3/2-Wegeventil, 4/ 2- Wegeventil, 6/ 2- Wegeventil oder 8/2-Wegeventil zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere eines Kühlflüssigkeitsstroms, eines Kraftfahrzeugs, wie eines Elektrofahrzeugs, vorgesehen. Das Mehrwegeventil umfasst ein Ventilgehäuse mit zwei Fluidbasisanschlüssen. Ferner umfasst das Mehrwegeventil einen um eine Drehachse stellbaren Drehschieber mit einer Durchlassaussparung für den Fluidstrom, die in einer Basisstellung des Drehschiebers eine fluidale Basisverbindung zwischen den Fluidbasisanschlüssen bereitstellt. Die Fluidbasisanschlüsse sind an in Drehachsentrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers angeordnet. Ferner weist das Ventilgehäuse wenigstens einen Fluidzusatzanschluss auf, wobei die Durchlassaussparung derart ausgestaltet ist, dass in einer von der Basisstellung unterschiedlichen Zuschaltstellung eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem wenigstens einen Fluidzusatzanschluss und wenigstens einem der zwei Fluidbasisanschlüsse bereitgestellt ist.
Der Begriff Fluidanschluss wird folgend als Synonym für den Begriff Fluidbasisanschluss und Fluidzusatzanschluss verwendet. Sofern im Folgenden nichts Gegenteiliges aufgeführt ist, geltend die für Fluidanschlüsse beschriebene Merkmale und Vorteile für die Fluidbasisanschlüsse und für die Fluidzusatzanschlüsse. Unter einem Fluidanschluss ist vorzugsweise ein Fluideingang und/oder ein Fluidausgang zu verstehen, der derart ausgebildet ist, dass eine Fluidleitung zum Zu- und/ oder Abführen von Fluidströmen in das Ventilgehäuse anschließbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist unter einem Fluidanschluss ein Fluideingang und/oder ein Fluidausgang zu verstehen, der derart ausgebildet ist, dass ein Verschließelement zum Abdichten des Fluideingangs und/oder des Fluidausgangs gegenüber dem Ventilgehäuse an das Ventilgehäuse anschließbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist wenigstens eine, vorzugsweise beide, der Fluidbasisanschlüsse und/oder der wenigstens eine Fluidzusatzanschluss derart ausgebildet, dass eine Fluidleitung zum Zuführen und/oder Abführen des Fluidstroms an das Ventilgehäuse anschließbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eine, insbesondere beide, der Fluidbasisanschlüsse und/oder der wenigstens eine Fluidzusatzanschluss derart ausgebildet, dass ein Verschließelement, wie ein Stopfen, zum Verhindern des Abführens des Fluidstroms an das Ventilgehäuse anschließbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrwegeventils mit Fluidbasisanschlüssen und Fluidzusatzanschlüssen kann insbesondere die Flexibilität beim Einsatz des Mehrwegeventils gesteigert werden. Vorzugsweise sind die Fluidanschlüsse jeweils als kraft- und/oder formschlüssige Fluidleitungsanschlüsse ausgebildet.
Insbesondere umschließen die Fluidanschlüsse hohlzylinderartig Leitungsaufnahmen, über die Fluidleitungen an das Ventilgehäuse anschließbar sind. Die Fluidanschlüsse weisen insbesondere Leitungsaufnahmen auf. Die Leitungsaufnahmen erstrecken sich insbesondere hohlzylinderförmig in Drehachsenrichtung. Insbesondere begrenzen die Leitungsaufnahmen einen hohlzylinderförmigen Aufnahmeraum für Fluidleitungen. Insbesondere weisen die Leitungsaufnahmen in Umfangsrichtung um den Öffnungsquerschnitt der Fluidanschlüsse angeordnete Schnapphaken auf. Die Schnapphaken sind insbesondere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Insbesondere weisen die Schnapphaken Vorsprünge auf, die zum Eingreifen in eine entsprechend ausgebildete Aussparung einer Rohrleitung ausgebildet sind. Die Schnapphaken sind insbesondere elastisch an dem Ventilgehäuse befestigt. Insbesondere gehen die Schnapphaken an der in Drehachsenrichtung D dem Ventilgehäuse 3 zugewandten Seite in einen zylinderförmigen Übergangsabschnitt über, der an den Öffnungsquerschnitt der Fluidanschlüsse anschließt. Insbesondere ist der Übergangsabschnitt in Umfangsrichtung als durchgehender Hohlzylinder ausgebildet, der insbesondere einen größeren, insbesondere wenigstens 5%, 10% oder 20% größeren, Durchmesser aufweist als der Öffnungsquerschnitt des Fluidanschlusses. Insbesondere ist die Wandstärke der Schnapphaken in Radialrichtung kleiner, insbesondere wenigstens 10%, 30% oder 50% kleiner, als die Wandstärke des Übergangsabschnitts. Insbesondere durch die geringere Wandstärke der Schnapphaken wird ein elastisches Verbiegen der Schnapphaken in Radialrichtung ermöglicht. Dadurch können insbesondere Rohrleitungen mit geringem Montageaufwand an die Fluidanschlüsse angebracht und von diesen gelöst werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Ventilgehäuse wenigstens zwei oder drei in Umfangsrichtung zueinander versetzte, insbesondere in Umfangsrichtung um wenigstens 450, 6o°, 750 oder 90° zueinander versetzte, Fluidzusatzanschlüsse auf.
Unter dem Versatz eines Anschlusses zu einem anderen Anschluss ist insbesondere zu verstehen, dass dieser quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung keinen Überlappungsquerschnitt aufweist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die wenigstens zwei oder drei Fluidzusatzanschlüsse und einer der zwei Fluidbasisanschlüsse in äquidistanten Abständen zueinander in Umfangsrichtung um die Drehachse angeordnet. Bei einer Ausführungsform mit wenigstens zwei Fluidzusatzanschlüssen sind die wenigstens zwei Fluidzusatzanschlüsse vorzugsweise in Umfangsrichtung jeweils vor und hinter dem einen der wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse angeordnet. Insbesondere weisen die wenigstens zwei Fluidzusatzanschlüsse in Radialrichtung den gleichen Abstand zu der Drehachse auf, wie die wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse. Insbesondere sind die wenigstens zwei Fluidzusatzanschlüsse und eine der wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse halbkreisförmig um die Drehachse angeordnet. Die Halbkreisform wird insbesondere durch die in Umfangsrichtung verlaufende Verbindungslinie zwischen den wenigstens zwei Fluidzusatzanschlüssen und einem der wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse beschrieben.
In einer Ausführungsform mit wenigstens drei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Fluidzusatzanschlüssen sind diese vorzugsweise in äquidistanten Abständen in Umfangsrichtung zueinander angeordnet. Insbesondere sind sämtliche der wenigstens zwei oder drei Fluidzusatzanschlüsse in Radial richtung innerhalb der Außenkontur des Drehschiebers angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die wenigstens zwei oder drei Fluidzusatzanschlüsse und/oder einer der Fluidbasisanschlüsse in Radialrichtung einen Überlappungsquerschnitt mit dem Drehschieber auf. Insbesondere sind die wenigstens zwei oder drei Fluidzusatzanschlüsse und eine der wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse in Radialrichtung vollständig innerhalb der Außenkontur des Drehschiebers angeordnet.
Der Überlappungsquerschnitt in Radialrichtung beträgt vorzugsweise wenigstens 50%, 70%, 90% oder 95% des sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Öffnungsquerschnitts des Fluidbasisanschlusses und/oder des Fluidzusatzanschlusses. Insbesondere werden die wenigstens zwei oder drei Fluidzusatzanschlüsse und eine der wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse in Umfangsrichtung vollständig von der Außenkontur des Drehschiebers umlaufen. Unter dem vollständigen Umlaufen der Fluidanschlüsse durch die Außenkontur des Drehschiebers ist insbesondere zu verstehen, dass der Öffnungsquerschnitt der Fluidanschlüsse in Radialrichtung vollständig innerhalb der Außenkontur des Drehschiebers angeordnet ist.
Insbesondere sind die wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse und der wenigstens eine Fluidzusatzanschluss einstückig mit dem Ventilgehäuse ausgebildet, insbesondere jeweils einstückig mit dem Deckelteil und/oder der Aufnahmeschale des Ventilgehäuses ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Ventilgehäuse wenigstens zwei, vier oder sechs Fluidzusatzanschlüsse auf, die an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers angeordnet sind. Insbesondere sind jeweils zwei Fluidzusatzanschlüsse auf der in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seite des Drehschiebers angeordnet. Insbesondere ist die Hälfte der Fluidzusatzanschlüsse in Drehachsenrichtung auf einer Seite des Ventilgehäuses, insbesondere an einem Deckelteil des Ventilgehäuses, angeordnet. Insbesondere ist die andere Hälfte der Fluidzusatzanschlüsse auf der in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses angeordnet, insbesondere an einer Aufnahmeschale des Ventilgehäuses angeordnet. Insbesondere sind sämtliche der wenigstens zwei, vier oder sechs Fluidzusatzanschlüsse in Radialrichtung innerhalb der Außenkontur des Drehschiebers angeordnet. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass sämtliche Öffnungsquerschnitte der Fluidzusatzanschlüsse in Radialrichtung innerhalb der Außenkontur des Drehschiebers angeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die wenigstens zwei oder jeweils zwei der wenigstens vier oder sechs Fluidzusatzanschlüsse einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Überlappungsquerschnitt auf. Insbesondere fluchten die wenigstens zwei oder jeweils zwei der wenigstens vier oder sechs Fluidzusatzanschlüsse in Drehachsenrichtung miteinander. Vorzugsweise beträgt der Überlappungsquerschnitt wenigstens 50%, 70%, 90% oder 95% des sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Öffnungsquerschnitts des Fluidbasiseingangs und/oder Fluidbasisausgangs.
Insbesondere bilden die wenigstens zwei, vier oder sechs Fluidzusatzanschlüsse jeweils Fluidzusatzanschlusspaare, die in Drehachsenrichtung an gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers angeordnet sind. Insbesondere fluchten die Fluidzusatzanschlusspaare entlang von sich im Wesentlichen parallel zur Drehachse erstreckenden Fluchtlinien. Unter im Wesentlichen ist dabei eine axiale Abweichung von 20°, 150, io° oder 50 zu verstehen. Die Fluchtlinien werden insbesondere durch Mittelpunkte der Öffnungsquerschnitte der jeweiligen Fluidzusatzanschlüsse gebildet. Insbesondere sind die Öffnungsquerschnitte der Fluidzusatzanschlüsse kreisförmig ausgebildet. Insbesondere erstrecken sich die Öffnungsquerschnitte der Fluidzusatzanschlüsse eines Fluidzusatzanschlusspaares jeweils rotationssymmetrisch um die Fluchtlinie. Bei der bevorzugten Ausführungsform mit sechs Fluidzusatzanschlüssen sind insbesondere drei Fluchtlinien in Umfangsrichtung zueinander beabstandet um die Drehachse angeordnet. Insbesondere fluchten auch die zwei Fluidbasisanschlüsse entlang einer Fluchtlinie. Die Fluchtlinien der Fluidbasisanschlüsse und der Fluidzusatzanschlüsse sind insbesondere in äquidistanten Abständen um die Drehachse angeordnet. Insbesondere sind die Fluchtlinien in Radialrichtung im Wesentlichen in gleichen Abständen zur Drehachse angeordnet. Unter im Wesentlichen ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine maximale Abweichung von 10%, 20% oder 30% zu verstehen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Drehschieber derart ausgestaltet, dass für jeden Fluidzusatzanschluss eine von der Basisstellung unterschiedliche Zuschaltstellung einstellbar ist, in der eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzanschluss und wenigstens einem Fluidbasisanschluss bereitgestellt ist. Alternativ oder zusätzlich ist der Drehschieber derart ausgestaltet, dass für jeden Fluidzusatzanschluss eine von der Basisstellung unterschiedliche Zuschaltstellung einstellbar ist, in der eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzanschluss und wenigstens einem anderen der Fluidzusatzanschlüsse bereitgestellt ist, wobei insbesondere der wenigstens eine andere der Fluidzusatzanschlüsse in Umfangsrichtung zu dem Fluidzusatzanschluss versetzt ist. Insbesondere erstreckt sich die Durchlassaussparung hierfür in Umfangsrichtung über den Betrag, über den die Fluidzusatzanschlüsse zueinander versetzt sind. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich die Durchlassaussparung hierfür in Radialrichtung und/oder in Umfangsrichtung um wenigstens 50%, 75%, 100% oder 150% der mittleren Querschnittsbreite des Öffnungsquerschnitts der Fluidanschlüsse.
Vorzugsweise ist unter einer fluidalen Basisverbindung eine fluidale Verbindung zwischen zwei Anschlüssen zu verstehen, die einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Überlappungsquerschnitt aufweisen, insbesondere in Drehachsenrichtung miteinander fluchten. Unter einer fluidalen Zusatzverbindung ist insbesondere eine fluidale Verbindung zwischen zwei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Anschlüssen zu verstehen. Wie zuvor ausgeführt, ist unter einem Versatz in diesem Zusammenhang insbesondere zu verstehen, dass die Anschlüsse quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung keinen Überlappungsquerschnitt aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Mehrwegeventils mit insgesamt acht Fluidanschlüssen, insbesondere zwei Fluidbasisanschlüsse und sechs Fluidzusatzanschlüsse, können somit vier Fluidbasisverbindungen bereitgestellt werden. Durch Verstellen des Drehschiebers in einer Zuschaltstellung können dabei jeweils zwei Fluidzusatzverbindungen zwischen den Fluidbasiseingängen und jeweils einem Fluidzusatzeingang bereitgestellt werden.
Es sei klar, dass der Begriff Fluidbasisanschluss und der Begriff Fluidzusatzanschluss insbesondere zur Klarstellung dienen, wonach der Fluidzusatzanschluss zusätzlich zur Basisverbindung eine Zusatzverbindung mit den Fluidbasisanschlüssen bereitstellt. Strukturell müssen sich die Fluidbasisanschlüsse und die Fluidzusatzanschlüsse nicht voneinander unterscheiden. Insbesondere kann jedes Paar von Fluidanschlüssen, die an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Ventilgehäuses angeordnet sind, ein Paar von Fluidbasisanschlüssen bilden. Als Fluidzusatzanschlüsse werden dann diejenigen Fluidanschlüsse bezeichnet, die in Umfangsrichtung zu den Fluidbasisanschlüssen versetzt sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Drehschieber derart ausgebildet, dass wenigstens zwei, besonders bevorzugt vier, Zuschaltstellungen einstellbar sind. Vorzugsweise ist der Stellwinkel zum Verstellen des Drehschiebers von einer Zuschaltstellung in eine andere Zuschaltstellung doppelt so groß wie der Stellwinkel zum Verstellen des Drehschiebers von der Basisstellung in die Zuschaltstellung. Insbesondere ist unter der Basisstellung eine Stellung zu verstehen, in der die Durchlassaussparungen in Umfangsrichtung mittig zu den Basisanschlüssen ausgerichtet ist. Insbesondere erstreckt sich die Durchlassaussparung in der Basisstellung ausgehend von den Fluidbasisanschlüssen symmetrisch in beide Umfangsrichtungen. Insbesondere erstreckt sich die Durchlassaussparung in Umfangsrichtung um den Stellwinkel zu den benachbarten Fluidzusatzanschlüssen hin, um den der Drehschieber verstellt werden muss, um in die jeweilige Zuschaltstellung versetzt zu werden. Insbesondere durch die mittige Ausrichtung der Basisstellung kann der Drehschieber durch Verstellen um den halben Versatzwinkel zwischen Fluidbasisanschluss und Fluidzusatzanschluss in die Zuschaltstellung versetzt werden. In der Zuschaltstellung erstreckt sich die Durchlassaussparung in Umfangsrichtung von einem Fluidbasisanschluss zu einem Fluidzusatzanschluss. Zum Verstellen des Drehschiebers aus dieser Fluidzuschaltstellung in die in Umfangsrichtung gegenüberliegende Zuschaltstellung muss der Drehschieber zunächst um den halben Versatzwinkel wieder zurück in die Basisstellung und anschließend um einen weiteren halben Versatzwinkel in die weitere Zuschaltstellung versetzt werden.
In einer alternativen Ausführungsform weist der Drehschieber zwei Durchlassaussparungen auf. Insbesondere sind beide Durchlassaussparungen gemäß einem oder mehreren der zuvor oder nachfolgend beschriebenen Merkmale ausgestaltet. Insbesondere sind die Durchlassaussparungen hinsichtlich Geometrie und Abmaße identisch ausgestaltet. Insbesondere sind die zwei Durchlassaussparungen in Umfangsrichtung symmetrisch zueinander ausgebildete und/oder angeordnet. Insbesondere weisen die zwei Durchlassaussparungen in Umfangsrichtung beidseitig den gleichen Abstand zueinander auf. Insbesondere erstrecken sich die zwei Durchlassaussparungen jeweils um wenigstens 6o°, 75° oder 90° in Umfangsrichtung um die Drehachse. Durch die Verwendung von zwei Durchlassaussparungen können insbesondere zwei Basisverbindungen gleichzeitig bereitgestellt werden, die insbesondere fluidal voneinander entkoppelt sind. Insbesondere kann je Fluidbasisstellung jeweils eine Zuschaltstellung bereitgestellt werden, in der eine fluidale Zusatzverbindung zwischen jeweils wenigstens einem Fluidzusatzanschluss und wenigstens einem der wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse bereitgestellt wird. Insbesondere können durch eine Ausführungsform mit zwei Durchlassaussparungen zwei insbesondere fluidal voneinander entkoppelte Fluidströme gleichzeitig über das Mehrwegeventil eingestellt werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Durchlassaussparungen, die zwei Fluidbasisanschlüsse und der wenigstens eine Fluidzusatzanschluss derart aufeinander abgestimmt, dass in jeder möglichen Drehschieberstellung wenigstens die Basisverbindung und/ oder die Zusatzverbindung bereitgestellt ist. Insbesondere wird dies dadurch realisiert, dass der Drehschieber um höchstens 150°, 120° oder 90° aus der Basisstellung heraus um die Drehachse gestellt werden kann. Insbesondere soll der Drehschieber jeweils um höchstens 150°, 1200 oder 90° in beide Umfangsrichtungen verstellbar sein. Hierdurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass bei Ausführungsformen, bei denen die Fluidanschlüsse lediglich über 1800 in Umfangsrichtung verteilt sind, stets eine fluidale Verbindung über die Durchlassaussparung bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich wird dies dadurch realisiert, dass die Erstreckung der Durchlassaussparung in Umfangsrichtung dem maximalen Abstand in Umfangsrichtung zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fluidbasisanschlüssen und/oder Fluidzusatzanschlüssen entspricht.
Vorzugsweise betrifft die Erfindung ferner ein Kühlsystem für Kraftfahrzeuge, umfassend ein Mehrwegeventil, das gemäß einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Merkmale ausgestaltet ist, und wenigstens eine Fluidleitung, die über einen der Fluidanschlüsse des Mehrventils an dieses angeschlossen ist. Vorzugsweise weist das Kühlsystem jeweils eine Fluidleitung je Fluidanschluss auf, die an jeweils einem Fluidanschluss angeschlossen ist. Vorzugsweise erstreckt sich wenigstens eine, vorzugsweise jede, Fluidleitung parallel zur Drehachsenrichtung. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Fluidleitung in Drehachsenrichtung über wenigstens 10mm, 20mm, 30mm, 40mm oder 50 mm parallel zu Drehachse. Insbesondere sind wenigstens zwei Fluidleitungen über zwei Fluidbasisanschlüsse an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers angeordnet. Insbesondere sind die wenigstens zwei Fluidleitungen derart an gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers angeordnet, dass sie einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung erstreckenden Überlappungsquerschnitt aufweisen, insbesondere in Drehachsenrichtung miteinander fluchten.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der beiliegenden Zeichnungen erläutert. In diesem zeigt:
Fig. l ein Mehrwegeventil gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 das Mehrwegeventil aus Fig. l ohne Gehäusedeckel;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Mehrwegeventil aus Fig. 2, wobei eine Basisstellung des Drehschiebers dargestellt ist;
Fig. 4A eine Draufsicht auf das Mehrwegeventil aus Fig. 2, wobei eine Zuschaltstellung des Drehschiebers dargestellt ist;
Fig. 4B eine Draufsicht auf das Mehrwegeventil aus Fig. 2, wobei eine alternative
Zuschaltstellung zur Zuschaltstellung aus Fig. 4A dargestellt ist;
Fig. 5 den Drehschieber aus den Fig. 1 bis 4B im Eingriff mit einer Antriebsscheibe;
Fig. 6 eine alternative Ausführungsform des Drehschiebers mit zwei
Durchlassaussparungen;
Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Mehrwegeventil ohne Drehschieber und ohne
Gehäusedeckel, bei dem ein Fluidbasisanschluss und zwei Fluidzusatzanschlüsse in der Aufnahmeschale des Ventilgehäuses vorgesehen sind;
Fig. 8 eine Ansicht auf ein Mehrwegeventil ohne Drehschieber und ohne
Gehäusedeckel, bei dem ein Fluidbasisanschluss und drei Fluidzusatzanschlüsse in der Aufnahmeschale des Ventilgehäuses vorgesehen sind;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht durch das Mehrwegeventil aus Fig. 1 entlang der in
Fig. 3 dargestellten Schnittlinie A-A;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht des Mehrwegeventils aus Fig. 1 entlang der in Fig. 4A dargestellten Schnittlinie B-B, wobei zwei Verschließelemente an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers durch Querbalken angedeutet sind; Fig. li die Querschnittsansicht aus Fig. io, wobei die angedeuteten
Verschließelemente diagonal zueinander versetzt sind;
Fig. 12 die Querschnittsansicht aus Fig. io, wobei die Verschließelemente auf einer
Seite des Drehschiebers angedeutet sind;
Fig. 13 die Querschnittsansicht aus Fig. 10, wobei lediglich ein Verschließelement an einer Seite des Drehschiebers angedeutet ist; und
Fig. 14 die Querschnittsansicht aus Fig. 13, wobei das Verschließelement auf der anderen Seite des Drehschiebers angedeutet ist.
Dieselben oder ähnliche Komponenten werden nachfolgend und in den Figuren mit denselben oder ähnlichen Bezugszeichen versehen.
Mehrwegeventile werden folgend mit der Bezugsziffer 1 versehen. In Fig. 1 ist ein Mehrwegeventil 1 zum Einstellen eines Fluidstroms dargestellt. Das Mehrwegeventil 1 umfasst ein Ventilgehäuse 3 mit einem Gehäusedeckel 5 und einer Aufnahmeschale 7. Das Ventilgehäuse 3 umfasst einen Fluidbasiseingang 91 und einen Fluidbasisausgang 911 sowie drei Fluidzusatzeingänge 9111 und drei Fluidzusatzausgänge 9IV. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind der Fluidbasiseingang 91 und der Fluidbasisausgang 911 als Fluidbasisanschlüsse 91, 911 dargestellt. Ferner sind die Fluidzusatzeingänge 9111 und die Fluidzusatzausgänge 9IV als Fluidzusatzanschlüsse 9111, 9IV dargestellt.
Zur vereinfachten Lesbarkeit wird der Begriff Fluideingang 91, 9111 folgend als Synonym für die Begriffe Fluidbasiseingang 91 und Fluidzusatzeingang 9111 verwendet. Ferner wird zur vereinfachten Lesbarkeit folgend der Begriff Fluidausgang 911, 9IV als Synonym für die Begriffe Fluidbasisausgang 911 und Fluidzusatzausgang 9IV verwendet. Sofern im Folgenden nichts Gegenteiliges ausgeführt ist, stellen die für die Fluideingänge bzw. Fluidausgänge beschriebenen Merkmale insbesondere für die Fluidbasiseingänge 91, für die Fluidbasisausgänge 911, für die Fluidzusatzeingänge 9111 und/ oder für die Fluidzusatzausgänge 9^ vorteilhafte Merkmale dar.
Im Folgenden wird der Begriff Fluidanschluss 91, 911, 9111, 9^ als Synonym für die Begriffe Fluidbasisanschluss 91, 911 und Fluidzusatzanschluss 9111, 9IV verwendet. Insbesondere wird folgend der Begriff Fluidanschluss 91, 911, 9111, 9IV als Synonym für die Begriffe Fluideingang 91, 9m und Fluidausgang 911, 9IV verwendet. Sofern zuvor oder nachfolgend nichts Gegenteiliges ausgeführt ist, stellen die für die im Zusammenhang mit dem Begriff Fluidanschluss beschriebenen Merkmale insbesondere vorteilhafte Merkmale für die Begriffe Fluidbasiseingang, Fluidbasisausgang, Fluidzusatzeingang, Fluidzusatzausgang, Fluidbasisanschluss und/oder Fluidzusatzanschluss dar.
Folgend wird zur vereinfachten Lesbarkeit die Bezugsziffer 9 für die Begriffe Fluideingang, Fluidausgang und Fluidanschluss verwendet.
Fig. 2 zeigt das Mehrwegeventil 1 aus Fig. 1, bei dem der Gehäusedeckel 5 ausgeblendet ist. In dem Mehrwegeventil 1 ist ein um eine Drehachse stellbarer Drehschieber 11 mit einer Durchlassaussparung 13 für einen Fluidstrom vorgesehen. Der Drehschieber 11 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, in eine Basisstellung versetzt werden, in der eine fluidale Basisverbindung zwischen dem Fluidbasiseingang 91 und dem Fluidbasisausgang 911 bereitgestellt ist.
Der Fluidbasiseingang 91 und der Fluidbasisausgang 911 sind an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers 11 angeordnet.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ventilgehäuse 3 weist insgesamt acht Fluidanschlüsse 9 auf, von denen jeweils vier Fluidanschlusspaare an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Ventilgehäuses 3 angeordnet sind. Je nachdem, welche dieser Fluidanschlüsse 9 als Fluidbasisanschlüsse 91, 911 bezeichnet werden, werden die anderen Fluidanschlüsse 9 als Fluidzusatzanschlüsse 9111, 9^ bezeichnet. In Fig. 1 ist exemplarisch das linke Paar von in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Fluidanschlüssen 9 als Paar von Fluidbasisanschlüssen 91, 911 bezeichnet. Dementsprechend sind die verbleibenden Fluidanschlüsse 9 als Fluidzusatzanschlüssen 9111 und 9^ bezeichnet. Ferner kann ein Fluidanschluss 9 sowohl als Fluideingang 91, 9111 als auch als Fluidausgang 911, 9^ fungieren. Dies hängt insbesondere davon ab, ob der Fluidanschluss 9 dafür verwendet wird, den Fluidstrom in das Mehrwegeventil 1 einzuführen, oder aus diesem herauszuführen. Zur Veranschaulichungszwecken sind in Fig. 1 die an dem Gehäusedeckel angebrachten Fluidanschlüssen 9 als Fluideingänge 91, 9111 definiert und die an der Aufnahmeschale 7 angebrachten Fluidanschlüsse 9 als Fluidausgänge 911, 9IV gekennzeichnet. Es sei jedoch klar, dass dies lediglich eine exemplarische Darstellung ist. Vorzugsweise sind sämtliche Fluidanschlüsse 9 derart ausgestaltet, dass sie sowohl als Fluideingänge 91, 9111 als auch als Fluidausgänge 911, 9IV eingesetzt werden können.
Die Fig. 4A und 4B zeigen von der in Fig. 3 dargestellten Basisstellung unterschiedliche Zuschaltstellungen. Wie Fig. 4A und 4B entnehmbar, ist die Durchlassaussparung 13 derart ausgestaltet, dass wenigstens in einer Zuschaltstellung eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem wenigstens einen Fluidzusatzeingang 9111 und/ oder Fluidzusatzausgang 9IV und dem Fluidbasiseingang 91 und/oder Fluidbasisausgang 911 bereitgestellt ist.
Wie Fig. 1 und Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Fluidanschlüsse 9 vorzugsweise derart ausgebildet, dass Fluidleitungen (nicht dargestellt) zum Zu- und/oder Abführen des Fluidstroms an das Ventilgehäuse 3 anschließbar sind. Alternativ oder zusätzlich zu Fluidleitungen können insbesondere nicht dargestellte Verschließelemente, wie Stopfen, zum Verhindern des Abführens des Fluidstromes an das Ventilgehäuse 3 angeschlossen werden. Die Leitungsaufnahmen 15 sind im Detail im Zusammenhang mit Fig. 9 beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Mehrwegeventils 1, bei dem auf gegenüberliegenden Seiten des Ventilgehäuses 3 jeweils vier Fluidanschlüsse 9 vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung U zueinander versetzt sind. Insbesondere sind die Fluidanschlüsse 9 jeweils um 90° um die Drehachse zueinander versetzt. Insbesondere sind die Fluidanschlüsse 9 in äquidistanten Abständen zueinander in Umfangsrichtung U um die Drehachse angeordnet. Insbesondere sind jeweils die Fluidanschlüsse 9 an in Drehachsenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers 11 angeordnet. Insbesondere bilden jeweils zwei an gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers 11 angeordnete Fluidanschlüsse 9 Fluidanschlusspaare, die jeweils entlang einer Fluchtlinie 17 miteinander fluchten. In Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform angedeutet, bei der drei Fluidanschlusspaare vorgesehen sind, die jeweils entlang einer Fluchtlinie 17 miteinander fluchten, die parallel zur Drehachse verläuft. Fig. 8 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform, bei der vier Fluidanschlusspaare jeweils entlang einer Fluchtlinie 17 miteinander fluchten, wobei die Fluchtlinien 17 vorzugsweise parallel zur Drehachse verlaufen. Wie insbesondere Fig. 7 und Fig. 8 entnehmbar ist, sind die Fluidanschlüsse 9 vorzugsweise vollständig innerhalb der Außenkontur 65 des Drehschiebers 11 angeordnet. An dieser Stelle sei klargestellt, dass die vollständige Anordnung von Öffnungsquerschnitten 21 der Fluidanschlüsse innerhalb der Außenkontur 65 des Drehschiebers 11 einen 100%-igen Überlappungsquerschnitt zwischen der Außenkontur 65 des Drehschiebers 11 und dem Öffnungsquerschnitt 21 des Fluidanschlusses 9 entspricht. Ferner sei klargestellt, dass zwei miteinander fluchtende Fluidanschlüsse, die insbesondere den gleichen Öffnungsquerschnitt aufweisen, einen Überlappungsquerschnitt der Öffnungsquerschnitte 21 von 100% aufweisen.
Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, begrenzt die Aufnahmeschale 7 des Ventilgehäuses 3 einen Drehschieberaufnahmeraum. Der Drehschieberaufnahmeraum ist insbesondere formkomplementär zu dem Drehschieber 11 ausgebildet, so dass der Drehschieber 11 insbesondere lagernd von dem Drehschieberaufnahmeraum aufgenommen wird. Insbesondere erstreckt sich der Drehschieberaufnahmeraum zylinderartig mit einem Zylinderdurchmesser, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Drehschiebers entspricht. Insbesondere erstreckt sich der Zylinderaufnahmeraum in Drehachsenrichtung über die gesamte Erstreckung des Drehschiebers 11 in Drehachsenrichtung, so dass der Drehschieber 11 in Drehachsenrichtung vollständig von dem Drehschieberaufnahmeraum aufnehmbar ist.
Ferner weist die Aufnahmeschale 7 insbesondere einen Aufnahmeraum für eine Antriebsscheibe 23 zum Antreiben des Drehschiebers 11 auf. Der Aufnahmeraum für die Antriebsscheibe 23 ist insbesondere an die Außenkontur der Antriebsscheibe 23 angepasst. Insbesondere erstreckt sich der Aufnahmeraum für die Antriebsscheibe 23 zylinderartig. Insbesondere erstreckt sich der Aufnahmeraum für die Antriebsscheibe in
Drehachsenrichtung im Wesentlichen über die gesamte Axialerstreckung der Antriebsscheibe 23, so dass die Antriebsscheibe 23 insbesondere in Drehachsenrichtung vollständig in dem Aufnahmeraum der Aufnahmeschale 7 einsetzbar ist.
Insbesondere geht der Aufnahmeraum der Antriebsscheibe 23 in den Aufnahmeraum des Drehschiebers 11 über, so dass der Drehschieber 11 und die Antriebsscheibe 23 in dem Übergangsbereich miteinander im Eingriff stehen können. Vorzugsweise wird der Aufnahmeraum für den Drehschieber 11 und/oder der Aufnahmeraum für die
Antriebsscheibe 23 von einer Dichtnut 25 zur Aufnahme eines Dichtrings 27 umlaufen. Insbesondere erstreckt sich die Aufnahmeschale in Radialrichtung R zur Drehachse tropfenartig. Die Tropfenform der Aufnahmeschale ergibt sich insbesondere dadurch, dass die Antriebsscheibe 23 vorzugsweise einen kleineren Durchmesser aufweist als der
Drehschieber 11. Dadurch kann insbesondere auch der Aufnahmeraum für die
Antriebsscheibe 23 kleiner ausgestaltet werden, so dass sich die Aufnahmeschale 7 zum Aufnahmeraum für die Antriebsscheibe 23 hin in Radialrichtung verjüngt.
Insbesondere sind an der Aufnahmeschale 5 Befestigungsmittel 29, wie Schrauben oder Bolzen, vorgesehen, über die der Gehäusedeckel 5 mit der Aufnahmeschale 7 verbindbar ist.
Über dem Gehäusedeckel 5 wird, wie insbesondere Fig. 9 zu entnehmen, der Aufnahmeraum für den Drehschieber 11 in Drehachsenrichtung D begrenzt. Insbesondere ist der Drehschieber 11 zwischen dem Gehäusedeckel 5 und der Aufnahmeschale 7 drehbar gelagert. Die Position des Drehschiebers 11 in Drehachsenrichtung D ist insbesondere durch den Gehäusedeckel 5 und die Aufnahmeschale 7 festgelegt. Insbesondere ist der Aufnahmeraum derart an die Geometrie des Drehschiebers 11 angepasst, dass das für die Drehlagerung erforderliche Axialspiel und Radialspiel über das Ventilgehäuse 3 eingestellt wird. Insbesondere wird das Axialspiel des Drehschiebers 11 über die den Aufnahmeraum für den Drehschieber 11 begrenzenden Stirnwände 31, 33 des Gehäusedeckels und der Aufnahmeschale definiert. Insbesondere erstrecken sich die Stirnwände 31, 33 des Gehäusedeckels 5 und der Aufnahmeschale 7 parallel zueinander, insbesondere orthogonal zur Drehachsenrichtung D und sind in Drehachsenrichtung D über die Axialerstreckung des Drehschiebers 11 zuzüglich dem Axialspiel voneinander beabstandet. Insbesondere erstrecken sich die Stirnwände 31, 33 des Gehäusedeckels 5 und der Aufnahmeschale 7 in Radialrichtung R im Wesentlichen über die gesamte Erstreckung des Drehschiebers 11.
Wie insbesondere Fig. 9 zu entnehmen ist, erstrecken sich die Stirnwände 31, 33 des Gehäusedeckels 5 und der Aufnahmeschale 7 insbesondere scheibenförmig. Insbesondere werden die Stirnwände 31, 33 des Gehäusedeckels 5 und der Aufnahmeschale 7 in Drehachsenrichtung D durch Öffnungsquerschnitte 21 der Fluidanschlüsse 9 unterbrochen. Ausgehend von den Öffnungsquerschnitten 21 erstrecken sich die Fluidanschlüsse 9 in Drehachsenrichtung D von dem Drehschieber weg.
Die Lagerung des Drehschiebers 11 in Radialrichtung R erfolgt insbesondere durch den Lagerzapfen 35. Der Drehschieber 11 weist insbesondere eine Lagernabe 37 zum Lagern des Drehschiebers 11 auf dem Lagerzapfen 35 auf. Die Lagernabe 37 erstreckt sich in Radialrichtung R insbesondere über den Radius des Lagerzapfens zuzüglich eines Radialspiels zur Bereitstellung der Drehlagerung des Drehschiebers 11. Insbesondere erstreckt sich die Lagewelle 35 in Drehachsenrichtung vollständig durch den Aufnahmeraum für den Drehschieber 11 hindurch.
Der Lagerzapfen 35 erstreckt sich in Drehachsenrichtung D über den Aufnahmeraum für den Drehschieber 11 hinaus und endet in einer Lagerzapfenaufnahme 39 des Gehäusedeckels 5. Die Lagerzapfenaufnahme 39 erstreckt sich insbesondere formkomplementär zu dem Lagerzapfen 35. Durch die Lagerzapfenaufnahme 39 wird insbesondere die Ausrichtung des Gehäusedeckels 5 relativ zur Aufnahmeschale 7 erleichtert.
In Radialrichtung ist der Aufnahmeraum der Aufnahmeschale 7 insbesondere durch einen zylinderförmigen Mantel 41 begrenzt. Der zylinderförmige Mantel 41 der Aufnahmeschale 7 weist insbesondere einen Durchmesser auf, der im Wesentlichen dem Durchmesser des Drehschiebers entspricht. Insbesondere ist der Durchmesser des zylinderförmigen Mantels der Aufnahmeschale höchstens 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 3% oder 1% größer als der Durchmesser des Drehschiebers.
Insbesondere weist das Ventilgehäuse 3 eine Antriebsaufnahme 43 für einen Antrieb zum Antreiben der Antriebsscheibe 23 auf. Die Antriebsaufnahme 43 erstreckt sich insbesondere hohlzylinderförmig und weist eine Durchlassöffnung 45 auf, über die eine Antriebswelle eines Antriebs in den Aufnahmeraum für die Antriebsscheibe 23 hineinragen kann. Die Antriebsscheibe weist insbesondere eine Lagernabe 47 auf, über die die Antriebsscheibe 23 kraftschlüssig mit der Antriebswelle eines Antriebes verbunden werden kann. Insbesondere ist zwischen der Lagernabe 47 der Antriebsscheibe 23 und der Durchlassöffnung 45 für die Antriebswelle des Antriebs ein Dichtmittel 49, wie ein Dichtring, vorgesehen. Insbesondere ist der Drehschieber 23 drehbeweglich zwischen dem Gehäusedeckel 5 und der Aufnahmeschale 7 gelagert.
In Fig. 3 ist der Drehschieber 11 in der Basisstellung dargestellt. In Fig. 4A ist der Drehschieber 11 in einer Zuschaltstellung dargestellt, die durch Verdrehen des Drehschiebers aus der Basisstellung gemäß Fig. 3 um 450 im Uhrzeigersinn einstellbar ist. Fig. 4B zeigt den Drehschieber 11 in einer Zuschaltstellung, die durch Verdrehen des Drehschiebers 11 aus der Basisstellung gemäß Fig. 3 um 450 gegen den Uhrzeigersinn einstellbar ist. Wie insbesondere Fig. 4A und 4B entnehmbar ist, ist die Durchlassaussparung 13 derart ausgestaltet, dass in einer Zuschaltstellung eine fluidale Zusatzverbindung zwischen zwei in Umfangsrichtung U zueinander versetzten Fluidanschlüsse 9 bereitgestellt ist.
Die Durchlassaussparung 13 ist insbesondere derart ausgestaltet, dass der Fluidstrom in der in Fig. 3 dargestellten Basisstellung umlenkungsfrei von dem Fluidbasiseingang 91 (in Fig. 3 nicht dargestellt) in dem Fluidbasisausgang 911 überführbar ist.
Ferner ist die Durchlassaussparung 13 derart ausgestaltet, dass in der in Fig. 4A und Fig. 4B dargestellten Zuschaltstellungen jeweils eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzausgang 9IV und dem Fluidbasiseingang (nicht dargestellt) sowie dem Fluidbasisausgang 911 bereitgestellt ist.
Insbesondere ist der Fluidstrom in der Zuschaltstellung in Umfangsrichtung über einen bogenförmigen Strömungsweg 51 umlenkbar. Mögliche Strömungswege, wie sie in Abhängigkeit der Besetzung der Fluidanschlüsse 9 und Fluidleitungen eingestellt werden können, sind in den Fig. 10 bis 14 dargestellt. Darin sind die Strömungswege über die eingezeichneten Pfeile symbolisch dargestellt und mit der Bezugsziffer 51 versehen. Sämtliche der Fig. 10 bis 14 zeigen das Mehrwegeventil 1 in einer Zuschaltstellung. Die Balken 53 symbolisieren Verschließelemente 53, wie Stopfen, mit denen die Fluidanschlüsse 9 gegenüber dem Ventilgehäuse 3 abgedichtet sind. Fig. 10 zeigt einen Zustand, in dem zwei Fluidzusatzanschlüsse 9111, 9IV mit Verschließelementen 53 versehen sind. Wie Fig. 2 entnehmbar ist, besteht auch in diesem Zustand eine fluidale Zusatzverbindung zwischen den Fluidbasisanschlüssen 91, 911 und den Fluidzusatzanschlüssen 9111, 9 Durch die Verschließelemente 53 wird jedoch ein Abführen des Fluidstroms aus dem Ventilgehäuse 3 heraus verhindert. Dadurch entsteht in dieser Konfiguration keine Umlenkung des Fluidstroms quer zur Drehachsenrichtung D. Vielmehr durchströmt der Fluidstrom insbesondere entlang eines geradlinigen Strömungsverlaufs 511 das Ventilgehäuse insbesondere umlenkungsfrei über den Strömungsweg 51 entlang der fluidalen Basisverbindung.
Durch Versetzen eines der Verschließelemente 53 von dem Fluidzusatzausgang 9IV zu dem Fluidbasiseingang 911 wird hingegen der Strömungsweg 51 entlang der fluidalen Basisverbindung unterbrochen. Insbesondere wird der Fluidstrom dadurch quer zur Drehachsenrichtung D umgelenkt. Insbesondere wird der Fluidstrom in Drehachsenrichtung D über einen S-förmigen Strömungsweg 5111 umgelenkt.
Alternativ kann auch das zweite Verschließelement 53 aus Fig. 10 anstelle von dem Fluidzusatzeingang 9111 an dem Fluidbasisausgang 911 angebracht werden. Dadurch wird der Fluidstrom in der Zuschaltstellung zwischen dem Fluidbasiseingang 91 und dem Fluidzusatzeingang 9111 quer zur Drehachsenrichtung D umgelenkt. Dabei dient der Fluidzusatzeingang 9111 als Fluidzusatzausgang. In dieser Konfiguration wird der Fluidstrom in Drehachsenrichtung D über einen U-förmigen Strömungsweg 51111 umgelenkt.
Der in Fig. 11 dargestellte S-förmige Strömungsweg 5111 und der in Fig. 12 dargestellte U- förmige Strömungsweg 51111 werden insbesondere durch den in den Fig. 4A und 4B angedeuteten bogenförmigen Strömungsweg 51™ in Umfangsrichtung U überlagert. In Fig. 13 ist eine Ausführungsform dargestellt, in der einer der Fluidzusatzanschlüsse, insbesondere ein Fluidzusatzausgang 9IV, offen ist, während der andere Fluidzusatzanschluss, insbesondere ein Fluidzusatzeingang 9111, durch ein Verschließelement 53 verschlossen ist. Dadurch wird insbesondere eine zweigartige Aufteilung aus einem Eingangsstrom in zwei Ausgangsströme realisiert. Insbesondere geht die Zusatzverbindung in der Zuschaltstellung zweigartig in die Basisverbindung über. Insbesondere ist der Fluidbasiseingang 91 fluidal mit dem Fluidbasisausgang 911 und einem Fluidzusatzausgang 9^ verbunden. Hierbei strömt einer der zwei Ausgangsströme über einen geradlinigen Strömungsweg 511 entlang der Fluidbasisverbindung. Der zweite Ausgangsstrom wird quer zur Drehachsenrichtung D umgelenkt. Insbesondere wird der zweite Ausgangsstrom in Drehachsenrichtung D über einen S-förmigen Strömungsweg 5111 entlang der fluidalen Zusatzverbindung umgelenkt. Durch Versetzen des Verschließelementes 53 von dem Fluidzusatzeingang 9111 zu dem Fluidbasisausgang 911 wird der geradlinige Strömungsweg 511 von der fluidalen Basisverbindung auf eine fluidale Zusatzverbindung umgelenkt. Dadurch wird der zweite Ausgangsstrom über einen U-förmigen Strömungsweg 51111 entlang einer fluidalen Zusatzverbindung zwischen dem Fluidbasiseingang 91 und dem Fluidzusatzeingang 9111 umgelenkt. Dabei fungiert der als Fluidzusatzeingang 9111 bezifferte Fluidanschluss 9 als Fluidzusatzausgang.
Die Basisverbindung wird, wie insbesondere Fig. 9 zu entnehmen, durch einen sich in Drehachsenrichtung D erstreckenden Basisverbindungsabschnitt 55 der Durchlassaussparung 13 ausgebildet. Wie insbesondere durch die durchgängige Fluchtlinie 17 in Fig. 9 angedeutet, erstreckt sich der Basisverbindungsabschnitt zylinderförmig durch den Drehschieber 11 hindurch. Insbesondere geht der Basisverbindungsabschnitt 55 in Drehachsenrichtung D stufenfrei in die gegenüberliegenden Basisanschlüsse 91, 911 über. Insbesondere fluchtet der Basisverbindungsabschnitt 55 in der Basisstellung mit den Öffnungsquerschnitten 21 der Fluidbasisanschlüsse 91, 911.
Wie insbesondere Fig. 4A und 4B entnehmbar ist, ist der Basisverbindungsabschnitt 55 in der Zuschaltstellung in Umfangsrichtung U an einer Wandungsseite durch eine schalenförmige Stirnwandung 57 des Drehschiebers begrenzt. Die schalenförmige Stirnwandung 57 des Drehschiebers 11 ist insbesondere als ein sich über 1800 erstreckende Hohlzylinderabschnitt ausgebildet.
Insbesondere Fig. 4A und 4B ist entnehmbar, dass die Zusatzverbindung durch einen sich quer zur Drehachsenrichtung D erstreckenden Zusatzverbindungsabschnitt 59 ausgebildet ist, der in der Durchlassaussparung 13 ausgebildet ist. Der Zusatzverbindungsabschnitt erstreckt sich bogenförmig, insbesondere nierenförmig. Insbesondere erstreckt sich der Zusatzverbindungsabschnitt 59 in Umfangsrichtung U um 90° um die Drehachse. Insbesondere wird der Zusatzverbindungsabschnitt 59 in Radialrichtung R durch zwei in Radialrichtung R durch die Durchlassaussparung 13 voneinander getrennte schalenförmige Bogenwandungen 61 des Drehschiebers 11 begrenzt. Die schalenförmigen Bogenwandungen 61 sind insbesondere als sich über 90° erstreckende Hohlzylinderabschnitte abgebildet.
Der Basisverbindungsabschnitt 55 geht in Umfangsrichtung U an einer Übergangsseite in den Zusatzverbindungsabschnitt 59 der Durchlassaussparung 13 über. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind der Basisverbindungsabschnitt 55 und der Zusatzverbindungsabschnitt in einer nierenförmigen Durchlassaussparung vereint. Insbesondere ist die Durchlassaussparung 13 in Radialrichtung und in Umfangsrichtung vollständig von dem Drehschieber 11 umschlossen. Insbesondere ist die Durchlassaussparung 13 in dem Drehschieber 11 in Umfangsrichtung U durch zwei schalenförmige Stirnwandungen 57 und in Radialrichtung R durch zwei schalenförmige Bogenwandungen 61 begrenzt, die insbesondere stufenfrei ineinander übergehen. Insbesondere bilden die schalenförmigen Stirnwandungen 57 und die schalenförmigen Bogenwandungen 61 gemeinsam eine nierenförmige Kontur aus, welche die Durchlassaussparung umläuft.
Fig. 5 zeigt eine isolierte Ansicht auf den Drehschieber 11 und die Antriebsscheibe 23 aus den Fig. 2 bis 4B und 9 bis 14. Die Antriebsscheibe 23 ist als Antriebszahnrad ausgebildet. Im montierten Zustand ist die Antriebsscheibe 23 in einer gemeinsamen Ebene mit dem Drehschieber 11 angeordnet. Der Drehschieber 11 ist scheibenförmig ausgebildet und weist an dessen Außenumfang eine Verzahnung 63 auf. Die Verzahnung 63 ist als umlaufender Zahnkranz 63 ausgebildet. Über die Verzahnung 63 ist der Drehschieber 11 außenumfänglich verstellbar. Insbesondere ist der Drehschieber 11 über eine insbesondere als Antriebszahnrad 23 ausgebildete Antriebsscheibe 23 über dessen Außenumfang verstellbar. Dadurch kann insbesondere die Antriebsmechanik für die Antriebsscheibe 23 in Radialrichtung R außerhalb des Drehschiebers angeordnet werden, so dass die Antriebsmechanik für die Antriebsscheibe 23 der Führung von Fluidleitungen im Bereich der Fluidanschlüsse 9 nicht im Weg steht. Insbesondere erstreckt sich der Drehschieber 11 in Drehachsenrichtung D über dessen Verzahnung hinaus. Insbesondere erstreckt sich der Drehschieber 11 in Drehachsenrichtung D über wenigstens das Zweifache, Dreifache oder Vierfache der Erstreckung der Verzahnung hinaus.
Für die Erstreckung des Drehschiebers 11 in Drehachsenrichtung D über die Erstreckung der Verzahnung hinaus ist insbesondere ein Drehschiebermantel 65 vorgesehen, der sich in Drehachsenrichtung D erstreckt. Insbesondere definiert der Drehschiebermantel 65 die Außenkontur des Drehschiebers 11. Die Durchlassaussparung 13 ist insbesondere vollständig innerhalb des Drehschiebermantels 65 bzw. der Außenkontur des Drehschiebers 11 angeordnet. Der Drehschiebermantel 65 erstreckt sich in Radialrichtung R im Wesentlichen bis zu dem Beginn der Verzahnung 63, die in Radialrichtung R an den Drehschiebermantel D anschließt.
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Drehschiebers 11 mit zwei Durchlassaussparungen 13. Die Durchlassaussparungen 13 sind in Radialrichtung R einander gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere weisen die Durchlassaussparungen 13 in Umfangsrichtung U und in Radialrichtung R den gleichen Abstand zueinander auf. Insbesondere sind die zwei Durchlassaussparungen 13 gleichgeformt und gleich dimensioniert. Durch die Verwendung von zwei Durchlassaussparungen 13 können insbesondere gleichzeitig zwei Fluidströme unabhängig voneinander eingestellt werden. Insbesondere können über jede der zwei Durchlassaussparungen 13 jeweils eine fluidale Basisverbindung und eine oder mehrere fluidale Zusatzverbindungen gleichzeitig und unabhängig voneinander bereitgestellt werden.
Fig. 7 und 8 zeigen jeweils Ansichten auf ein Mehrwegeventil l, bei denen der Gehäusedeckel 5 und der Drehschieber n ausgeblendet sind. In der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind drei Fluidanschlüsse 9 in der Aufnahmeschale 7 des Ventilgehäuses 3 vorgesehen. Zu sehen sind in der Fig. 7 lediglich die Öffnungsquerschnitte 21 der Fluidanschlüsse 9. Die Öffnungsquerschnitte 21 sind kreisförmig ausgebildet und werden in ihrer Größe durch die mittlere Querschnittsbreite in Form des Durchmessers 67 definiert. Die Öffnungsquerschnitte 21 der Fluidanschlüsse 9 sind in Umfangsrichtung jeweils um 90° zueinander versetzt. Insbesondere sind die Öffnungsquerschnitte 21 in Radialrichtung R vollständig innerhalb des zylinderförmigen Mantels 41 angeordnet. Der zylinderförmige Mantel 41 weist, wie insbesondere Fig. 9 zu entnehmen ist, im Wesentlichen den Durchmesser der Außenkontur 65 des Drehschiebers 11 auf. Die in Fig. 7 dargestellte Anordnung der Öffnungsquerschnitte 21 innerhalb des zylinderförmigen Mantels 41 der Aufnahmeschale 7 entspricht einem Überlappungsquerschnitt zwischen Drehschieber 11 und Fluidanschlüssen 9 von 100%. Durch die bogenförmige, insbesondere nierenförmige, Ausgestaltung der Durchlassaussparung 13 wird insbesondere sichergestellt, dass jeder der Öffnungsquerschnitte 21 in Fig. 7 jeweils in fluidaler Verbindung mit einem anderen der Fluidanschlüsse 9 versetzt werden kann. Insbesondere ist die Umfangserstreckung der Durchlassaussparung 13 dementsprechend auf den Versatz der Öffnungsquerschnitte 21 angepasst.
Mit einer Ausgestaltung gemäß Fig. 7 können mit einem Drehschieber insbesondere zwei Zuschaltstellungen, wie in den Fig. 4A und 4B angedeutet, eingestellt werden. Dabei muss der Drehschieber 11 zum Verfahren von einer Zuschaltstellung in die andere Zuschaltstellung jeweils um den doppelten Stellwinkel in Umfangsrichtung gestellt werden, wie beim Verfahren von der Basisstellung in die Zuschaltstellung.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform des Mehrwegeventils 1 mit vier Öffnungsquerschnitte 21, die in Umfangsrichtung U jeweils um 90° zueinander versetzt sind. Insbesondere sind die vier Öffnungsquerschnitte 21 in Umfangsrichtung U in äquidistanten Abständen zueinander angeordnet. Insbesondere erstreckt sich die Durchlassaussparung 13 in Umfangsrichtung U wenigstens über den maximalen Abstand zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fluidanschlüssen 9. Dadurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass in jeder Stellung des Mehrwegeventils 1 wenigstens eine fluidale Verbindung zwischen zwei Fluidanschlüssen bereitgestellt ist. Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht eines Mehrwegeventils l entlang der in Fig. 3 eingezeichneten Schnittlinie A-A. Die Fig. 10 bis 14 zeigen Schnittansichten entlang der in Fig. 4A eingezeichneten Schnittlinie B-B.
Die darin dargestellten Fluidanschlüsse 9 begrenzen jeweils einen Öffnungsquerschnitt 21 mit einer mittleren Querschnittsbreite 67 in Form eines Durchmessers 67. Über den Öffnungsquerschnitt 21 ist der Fluidstrom dem Ventilgehäuse 3 zu- oder abführbar.
Die Durchlassaussparung 13 des Drehschiebers 11 erstreckt sich in Drehachsenrichtung D um über 100% des Durchmessers 67 des Öffnungsquerschnitts 21. Es hat sich herausgestellt, dass durch eine derartige Dimensionierung der Durchlassaussparung 13 in Drehachsenrichtung D Strömungsverluste infolge der Umlenkung des Fluidstroms deutlich reduziert werden können. Als besonders vorteilhaft hat sich die Erstreckung der Durchlassaussparung 13 in Drehachsenrichtung D über wenigstens 16 mm herausgestellt. Hierfür erstreckt sich insbesondere der zylinderförmige Mantel in Drehachsenrichtung D über wenigstens 16 mm. Insbesondere erstreckt sich eine die Durchlassaussparung 13 in Umfangsrichtung U umschließende Begrenzungswandung 31, 33 des Drehschiebers 11 in Drehachsenrichtung D über wenigstens 16 mm.
Wie insbesondere Fig. 9 entnehmbar ist, erstreckt sich die Durchlassaussparung 13 in Radialrichtung R über die mittlere Querschnittsbreite 67 des Öffnungsquerschnitts 21. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass der Fluidstrom die fluidale Basisverbindung in Radialrichtung R frei von Querschnittssprüngen durchströmen kann.
Wie insbesondere Fig. 10 entnehmbar ist, weist die Durchlassaussparung 13 an den in Drehachsenrichtung D gegenüberliegenden Seiten jeweils einen Aussparungseingang bzw. - ausgang 69 auf. Der Aussparungseingang bzw. -ausgang 69 ist an beiden Seiten des Drehschiebers 11 in Drehachsenrichtung D jeweils gleich ausgebildet. Insbesondere sind der Aussparungseingang und der Aussparungsausgang 69 jeweils nierenförmig ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich die Durchlassaussparung 13 vom Aussparungseingang zum Aussparungsausgang 69 über einen gleichbleibenden Querschnitt. Insbesondere ist der Querschnitt der Durchlassaussparung 13 in Drehachsenrichtung D konstant.
Wie insbesondere Fig. 9 entnehmbar ist, sind vorzugsweise an den in Drehachsenrichtung D gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers 11 Dichtmittel 21 zwischen dem Drehschieber 11 und dem Ventilgehäuse 3 vorgesehen. Insbesondere erstrecken sich die Dichtmittel 71 in Radialrichtung vor und hinter der Durchlassaussparung 13. Insbesondere sind die Dichtmittel 71 im montierten Zustand zwischen dem Drehschieber 11 und der Stirnwand des Gehäusedeckels 31 und der Stirnwand der Aufnahmeschale 33 angeordnet. Dadurch kann die Durchlassaussparung 13 in der Basisstellung insbesondere fluiddicht an dem Fluidbasiseingang 91 und an dem Fluidbasisausgang 911 anschließen. Ferner kann dadurch die Durchlassaussparung 13 in der Zuschaltstellung insbesondere fluiddicht an den Fluidbasiseingang 91, den Fluidbasisausgang 911, den Fluidzusatzeingang 9111 und an den Fluidzusatzeingang 9IV anschließen.
Wie insbesondere Fig. 9 zu entnehmen ist, weisen die Durchlassaussparungen 13 von in Drehachsenrichtung D gegenüberliegend angeordneten Fluidanschlüssen 9 jeweils einen Überlappungsquerschnitt auf. In der in Fig. 9 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform fluchten die in Drehachsenrichtung D an gegenüberliegenden Seiten angeordneten Fluidanschlüsse 9 derart miteinander, dass sie einen Überlappungsquerschnitt von 100% aufweisen. Insbesondere sind die in Drehachsenrichtung D an gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers 11 an das Ventilgehäuse anschließenden Fluidanschlüsse 9 jeweils entlang von Fluchtlinien 17 miteinander fluchtende Fluideingänge und Fluidausgänge.
Die Fluidanschlüsse 9 weisen insbesondere Leitungsaufnahmen 15 auf. Die Leitungsaufnahmen erstrecken sich insbesondere hohlzylinderförmig in Drehachsenrichtung D. Insbesondere begrenzen die Leitungsaufnahmen einen hohlzylinderförmigen Aufnahmeraum für Fluidleitungen. Insbesondere weisen die Leitungsaufnahmen 15 in Umfangsrichtung U um den Öffnungsquerschnitt 21 der Fluidanschlüsse 9 angeordnete Schnapphaken 73 auf. Die Schnapphaken 73 sind insbesondere in Umfangsrichtung U voneinander beabstandet. Insbesondere weisen die Schnapphaken 73 Vorsprünge 75 auf, die zum Eingreifen in eine entsprechend ausgebildete Aussparung einer Rohrleitung (nicht dargestellt) ausgebildet sind. Die Schnapphaken 73 sind insbesondere elastisch an dem Ventilgehäuse 3 befestigt. Insbesondere gehen die Schnapphaken 73 an der in Drehachsenrichtung D dem Ventilgehäuse 3 zugewandten Seite in einen zylinderförmigen Übergangsabschnitt 77 über, der an den Öffnungsquerschnitt 21 der Fluidanschlüsse 9 anschließt. Der Übergangsabschnitt 77 ist insbesondere in Umfangsrichtung U als durchgehender Hohlzylinder ausgebildet, der insbesondere einen größeren, insbesondere wenigstens 5 %, 10 % oder 20 % größeren, Durchmesser aufweist als der Öffnungsquerschnitt 21. Insbesondere ist die Wandstärke der Schnapphaken 73 in Radialrichtung kleiner, insbesondere wenigstens 10%, 30% oder 50% kleiner, als die Wandstärke des Übergangsabschnitts 77. Insbesondere durch die geringere Wandstärke der Schnapphaken 73 wird ein elastisches Verbiegen der Schnapphaken in Radialrichtung ermöglicht. Dadurch können insbesondere Rohrleitungen mit geringem Montageaufwand an die Fluidanschlüsse 9 angebracht und von diesen gelöst werden. Wie insbesondere den Fig. 9 bis 14 entnehmbar ist, ist der Drehschieber 11 in einem von dem Ventilgehäuse 3 umschlossenen Aufnahmeraum angeordnet. Der Aufnahmeraum ist formkomplementär zu dem Drehschieber 11 ausgebildet. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Drehschieber 11 drehbar in dem Ventilgehäuse 3 gelagert ist, wobei Abstände zwischen dem Drehschieber 11 und dem Ventilgehäuse 3 im Wesentlichen auf das erforderliche Axialspiel und Radialspiel zur Bereitstellung der drehbaren Lagerung beschränkt sind. Insbesondere durch den Einsatz der Dichtmittel 49, 71 dichtet das Ventilgehäuse den Aufnahmeraum derart fluiddicht ab, dass ein Fluideintritt und/oder Fluidaustritt in das Ventilgehäuse 3 ausschließlich über die Fluidanschlüsse 9 erfolgen kann.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste : l Mehrwegventil
3 Ventilgehäuse
5 Gehäusedeckel
7 Aufnahmeschale
91 Fluidbasiseingang, Fluidbasisanschluss
9n Fluidbasisausgang, Fluidbasisanschluss
9in Fluidzusatzeingang, Fluidzusatzanschluss
9IV Fluidzusatzausgang, Fluidzusatzanschluss
9 Fluideingang, Fluidausgang, Fluidanschluss li Drehschieber
13 Durchlassaussparung
15 Leitungsaufnahmen
17 Fluchtlinie
21 Öffnungsquerschnitt
23 Antriebsscheibe
25 Dichtnut
27 Dichtring
29 Befestigungsmittel
31 Stirnwand des Gehäusedeckels
33 Stirnwand der Aufnahmeschale
35 Lagerzapfen
37 Lagernabe
39 Lagerzapfenaufnahme
41 zylinderförmiger Mantel
43 Antriebsaufnahme
45 Durchlassöffnung
47 Lagernabe der Antriebsscheibe
49 Dichtmittel
51 Strömungsweg
511 geradliniger Strömungsweg
5111 S-förmiger Strömungsweg
51111 U-förmiger Strömungsweg
51™ bogenförmiger Strömungsweg 53 Balken/Verschließelement
55 Basisverbindungsabschnitt
57 schalenförmige Stirnwandung
59 Zusatzverbindungsabschnitt
6i schalenförmige Bogenwandung
63 Verzahnung des Drehschiebers
65 Drehschiebermantel, Außenkontur des Drehschiebers
67 Mittlere Querschnittsbreite/Durchmesser des Öffnungsquerschnitts
69 Aussparungseingang bzw. -Ausgang
71 Dichtmittel
73 Schnapphaken
75 Vorsprünge
77 Übergangsabschnitt
D Drehachsenrichtung
U Umfangsrichtung
R Radialrichtung

Claims

Ansprüche:
1. Mehrwegeventil (l), insbesondere 3/2-Wegeventil, 4/2-Wegeventil, 6/ 2- Wegeventil oder 8/2-Wegeventil, zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere eines Kühlflüssigkeitsstroms, eines Kraftfahrzeugs, wie eines Elektrofahrzeugs, umfassend: ein Ventilgehäuse (3) mit einem Fluidbasiseingang (91) und einem Fluidbasisausgang (911); und einen um eine Drehachse stellbaren Drehschieber (11) mit einer Durchlassaussparung (13) für den Fluidstrom, die in einer Basisstellung des Drehschiebers (11) eine fluidale Basisverbindung zwischen dem einen Fluidbasiseingang (91) und Fluidbasisausgang (911) bereitstellt, wobei der Fluidbasiseingang (91) und der Fluidbasisausgang (911) an in Drehachsenrichtung (D) gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers (11) angeordnet sind, wobei das Ventilgehäuse (3) wenigstens einen Fluidzusatzeingang (9111) und/oder Fluidzusatzausgang (9IV) aufweist und die Durchlassaussparung (13) derart ausgestaltet ist, dass in einer von der Basisstellung unterschiedlichen Zuschaltstellung eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzeingang (9111) und/oder Fluidzusatzausgang (9IV) und dem Fluidbasiseingang (91) und/oder Fluidbasisausgang (911) bereitgestellt ist.
2. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Durchlassaussparung (13) derart ausgestaltet ist, dass der Fluidstrom in der Zuschaltstellung zwischen dem Basiseingang und/oder Basisausgang und dem Zusatzeingang und/ oder Zusatzausgang quer zur Drehachsenrichtung (D) umlenkbar ist, insbesondere in Drehachsenrichtung (D) über einen S-förmigen Strömungsweg (5111) oder einen U-förmigen (51111) Strömungsweg und/oder in Umfangsrichtung (U) über einen bogenförmigen Strömungsweg (51^) unlenkbar ist, wobei der Strömungsweg vorzugsweise innerhalb der Durchlassöffnung verläuft.
3. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a du r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die Zusatzverbindung in der Zuschaltstellung zweigartig in die Basisverbindung übergeht, insbesondere der Fluidbasiseingang (91), der Fluidbasisausgang (911) und der Fluidzusatzeingang (9111) und/oder Fluidzusatzausgang (9IV) über die Durchlassaussparung (13) fluidal miteinander verbunden sind, wobei der Fluidstrom vorzugsweise aus einem Eingangsstrom in zwei Ausgangströme aufteilbar ist oder aus zwei Eingangsströmen in einen Ausgangsstrom überführbar ist.
4. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Basisverbindung durch einen sich in Drehachsenrichtung (D) erstreckenden Basisverbindungsabschnitt (55) der Durchlassaussparung (13) ausgebildet ist, wobei der Basisverbindungsabschnitt (55) vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet ist und/oder sich in Drehachsenrichtung (D) vollständig durch den Drehschieber (11) hindurch erstreckt.
5. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisverbindungsabschnitt (55) in der Zuschaltstellung in Umfangsrichtung (U) an einer Wandungsseite durch eine insbesondere schalenförmige Stirnwandung (57) des Drehschiebers (11) begrenzt ist, die vorzugsweise als ein sich über wenigstens 120°, 150° oder 1800 erstreckender Hohlzylinderabschnitt ausgebildet ist.
6. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zusatzverbindung durch einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung (D) erstreckenden
Zusatzverbindungsabschnitt (59) der Durchlassaussparung (13) ausgebildet ist, vorzugsweise wobei der Zusatzverbindungsabschnitt (59) bogenförmig, insbesondere nierenförmig, ausgebildet ist und/oder sich in Umfangsrichtung (U) um wenigstens 45°, 6o° oder 90° um die Drehachse erstreckt.
7. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzverbindungsabschnitt (59) in Radialrichtung (R) durch wenigstens eine, vorzugsweise zwei in Radialrichtung (R) durch die Durchlassaussparung (13) voneinander getrennte, insbesondere schalenförmige Bogenwandung (61) des Drehschiebers (11) begrenzt ist, die vorzugsweise als ein sich über wenigstens 450, 6o° oder 90° erstreckender Hohlzylinderabschnitt ausgebildet ist.
8. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Basisverbindung durch einen sich in Drehachsenrichtung (D) erstreckenden Basisverbindungsabschnitt (55) der Durchlassaussparung (13) ausgebildet ist und dass die Zusatzverbindung durch einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung (D) erstreckenden Zusatzverbindungsabschnitt (59) der Durchlassaussparung (13) ausgebildet ist, vorzugsweise wobei der Basisverbindungsabschnitt (55) in Umfangsrichtung (U) an einer Übergangsseite in den Zusatzverbindungsabschnitt (59) der Durchlassaussparung (13) übergeht und/oder wobei die Durchlassaussparung (13) den Zusatzverbindungsabschnitt (59) und den Basisverbindungsabschnitt (55) in einer Nierenform vereint, die sich vorzugsweise um wenigstens 6o°, 750 oder 90° um die Drehachse erstreckt.
9. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Fluidbasiseingang (91), der Fluidbasisausgang (911) und/ oder der wenigstens eine Fluidzusatzeingang (9111) und/ oder Fluidzusatzausgang (9IV) jeweils einen Öffnungsquerschnitt (21) mit einer mittleren Querschnittsbreite (67), insbesondere einem mittleren Durchmesser, begrenzt, über die der Fluidstrom dem Ventilgehäuse (3) zu- und/oder abführbar ist, vorzugsweise wobei der Öffnungsquerschnitt (21) in Radialrichtung (R) mit dem Drehschieber (11) überlappt, insbesondere vollständig innerhalb der Drehschieberkontur angeordnet ist.
10. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich die Durchlassaussparung (13) in Drehachsenrichtung (D) um wenigstens 50 %, insbesondere um wenigstens 75%, 100% oder 150%, der mittleren Querschnittsbreite (67) erstreckt, und/oder dass sich die Durchlassaussparung (13) in Drehachsenrichtung (D) um wenigstens 8 mm, 12 mm, 14 mm oder 16 mm erstreckt.
11. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h gekennzeichnet, dass sich die Durchlassaussparung (13) in Radialrichtung (R) um wenigstens 50%, insbesondere um wenigstens 75%, 85% oder 95%, und vorzugsweise um höchstens 200%, insbesondere um höchstens 150%, 125%, 115% oder 105%, der mittleren Querschnittsbreite (67) erstreckt.
12. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich die Durchlassaussparung (13) in Umfangsrichtung (U) um 6o°, 750 oder 90° um die Drehachse erstreckt, insbesondere bogenförmig, vorzugsweise nierenförmig, erstreckt und/oder dass die Durchlassaussparung (13) quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung (D) vollständig von dem Drehschieber, insbesondere von zwei Stirnwandungen (57) und zwei Bogenwandungen (61) des Drehschiebers, umschlossen ist.
13. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Durchlassaussparung (13) einen dem Fluidbasiseingang (91) in Drehachsenrichtung (D) zugewandten Aussparungseingang (69) und einen dem Fluidbasisausgang (911) in Drehachsenrichtung (D) zugewandten Aussparungsausgang (69) aufweist, vorzugsweise wobei der Aussparungseingang (69) und/oder der Aussparungsausgang (69) bogenförmig, insbesondere nierenförmige, ausgebildet ist, und/oder wobei der Aussparungseingang (69) und/oder der Aussparungsausgang (69) sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung (D) erstrecken, und/oder wobei der Aussparungseingang (69) und der Aussparungsausgang (69) die Durchlassaussparung (13) in Drehachsenrichtung (D) begrenzen.
14. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 13, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Aussparungseingang (69) und der Fluidbasiseingang (91) und/ oder der Aussparungsausgang (69) und der Fluidbasisausgang (911) in der Basisstellung und/oder der Zuschaltstellung einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung (D) erstreckenden Überlappungsquerschnitt aufweisen.
15. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Durchlassaussparung (13) in der Basisstellung insbesondere fluiddicht an den Fluidbasiseingang (91) und an den Fluidbasisausgang (911) anschließt, und/oder dass die Durchlassaussparung (13) in der Zuschaltstellung insbesondere fluiddicht an den Fluidbasiseingang (91), an den Fluidbasisausgang (911) und an den Fluidzusatzeingang (9111) und/oder an den Fluidzusatzausgang (9^) anschließt.
16. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fluidzusatzeingang (9111) und/ oder Fluidzusatzausgang (9IV) in Umfangsrichtung (U) von dem Fluidbasiseingang (91) und/oder Fluidbasisausgang (911) versetzt ist, insbesondere in Umfangsrichtung (U) um wenigstens 450, 6o°, 750 oder 90° versetzt ist.
17. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Fluidbasiseingang (91) und der Fluidbasisausgang (911) einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung (D) erstreckenden Überlappungsquerschnitt aufweisen, insbesondere in Drehachsenrichtung (D) miteinander fluchten.
18. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Drehschieber (11) in einem von dem Ventilgehäuse (3) umschlossenen Aufnahmeraum angeordnet ist, wobei der Aufnahmeraum vorzugsweise durch eine formkomplementär zu dem Drehschieber (11) ausgebildete Ventilgehäusewandung begrenzt ist und/oder wobei das Ventilgehäuse (3) den Aufnahmeraum fluiddicht abdichtet, insbesondere derart abdichtet, dass ein Fluideintritt und/oder Fluidaustritt in das Ventilgehäuse (3) ausschließlich über den Fluidbasiseingang (91), den Fluidbasisausgang (911) und den Fluidzusatzeingang (9111) und/ oder Fluidzusatzausgang (9IV) erfolgt.
19. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Antriebsscheibe (23), insbesondere ein Antriebszahnrad, zum Stellen des Drehschiebers (11) in dem Ventilgehäuse (3) angeordnet ist, insbesondere in einer gemeinsamen Ebene mit dem Drehschieber (11) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Antriebsscheibe (23) gegenüber dem Fluidstrom abgedichtet ist, und/oder dass der Drehschieber (11) scheibenförmig ausgebildet ist, wobei der Drehschieber (11) an dessen Außenumfang eine Verzahnung (63), insbesondere einen umlaufenden Zahnkranz (63), zum Stellen des Drehschiebers, insbesondere zum Stellen des Drehschiebers (11) über ein Antriebszahnrad, aufweist.
20. Mehrwegeventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Fluidbasiseingang (91) und der Fluidbasisausgang (911) als zwei Fluidbasisanschlüsse (9 I) ausgebildet sind und/oder der wenigstens eine Fluidzusatzeingang (9111) und/oder Fluidzusatzausgang (9IV) als wenigstens ein Fluidzusatzanschluss (9m lv) ausgebildet ist, insbesondere nach Anspruch 21 ausgebildet ist/sind.
21. Mehrwegeventil (1) insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere 3/2-Wegeventil, 4/ 2- Wegeventil, 6/ 2- Wegeventil oder 8/2-Wegeventil, zum Einstellen eines Fluidstroms, insbesondere eines Kühlflüssigkeitsstroms, eines Kraftfahrzeugs, wie eines Elektrofahrzeugs, umfassend: ein Ventilgehäuse (3) mit zwei Fluidbasisanschlüssen (91 11); und einen um eine Drehachse stellbaren Drehschieber (11) mit einer Durchlassaussparung (13) für den Fluidstrom, die in einer Basisstellung des Drehschiebers (11) eine fluidale Basisverbindung zwischen den zwei Fluidbasisanschlüssen (91 11) bereitstellt, wobei die Fluidbasisanschlüsse (9111) an in Drehachsenrichtung (D) gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers (11) angeordnet sind, wobei das Ventilgehäuse (3) wenigstens einen Fluidzusatzanschluss aufweist und die Durchlassaussparung (13) derart ausgestaltet ist, dass in einer von der Basisstellung unterschiedlichen Zuschaltstellung eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem wenigstens einen Fluidzusatzanschluss und wenigstens einem der zwei Fluidbasisanschlüsse (91 11) bereitgestellt ist.
22. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens einer, vorzugsweise beide, der Fluidbasisanschlüsse (91 11) und/ oder der wenigstens eine Fluidzusatzanschluss (9IPin) derart ausgebildet ist, dass eine Fluidleitung zum Zu- und/oder Abführen des Fluidstroms an das Ventilgehäuse (3) anschließbar ist, und/oder dass ein Verschließelement (53), wie ein Stopfen, zum Verhindern des Abführens des Fluidstroms an das Ventilgehäuse (3) anschließbar ist.
23. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 21 oder 22, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) wenigstens zwei oder drei in Umfangsrichtung (U) und/oder in Radialrichtung (R) zueinander versetzte, insbesondere in Umfangsrichtung (U) um wenigstens 450, 6o°, 750 oder 90° zueinander versetzte, Fluidzusatzanschlüsse (9™^) aufweist.
24. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 23, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei oder drei Fluidzusatzanschlüsse (9in IV) und einer der zwei Fluidbasisanschlüsse (91 11) in äquidistanten Abständen zueinander in Umfangsrichtung (U) um die Drehachse angeordnet sind.
25. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 23 oder 24, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei oder drei Fluidzusatzanschlüsse und/ oder einer der wenigstens zwei Fluidbasisanschlüsse (91 11) in Radialrichtung (R) einen Überlappungsquerschnitt mit dem Drehschieber (11) aufweisen, insbesondere vollständig innerhalb der Außenkontur des Drehschiebers (11) angeordnet sind.
26. Mehrwegeventil (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 25, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) wenigstens zwei, vier oder sechs Fluidzusatzanschlüsse (9inIV) aufweist, die an in Drehachsenrichtung (D) gegenüberliegenden Seiten des Drehschiebers (11) angeordnet sind.
27. Mehrwegeventil (1) nach Anspruch 26, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei oder jeweils zwei der wenigstens vier oder sechs Fluidzusatzanschlüsse (9in IV) einen sich quer, insbesondere orthogonal, zur Drehachsenrichtung (D) erstreckenden Überlappungsquerschnitt aufweisen, insbesondere in Drehachsenrichtung (D) miteinander fluchten.
28. Mehrwegeventil (1) nach einem der Ansprüche 23 bis 27, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Drehschieber (11) derart ausgestaltet ist, dass für jeden Fluidzusatzanschluss (9™^) eine von der Basisstellung unterschiedlichen Zuschaltstellung einstellbar ist, in der eine fluidale Zusatzverbindung zwischen dem Fluidzusatzanschluss (9IPin) und wenigstens einem Fluidbasisanschluss (91 11) und/oder wenigstens einem anderen der Fluidzusatzanschlüsse (9m lv) bereitgestellt ist.
29. Mehrwegeventil (1) nach einem der Ansprüche 23 bis 28, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Drehschieber (11) vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass wenigstens zwei, besonders bevorzugt vier, Zuschaltstellungen einstellbar sind, vorzugsweise wobei der Drehschieber (11) zum Verfahren von einer Zuschaltstellung in eine andere Zuschaltstellung um den doppelten Stellwinkel in Umfangsrichtung (U) gestellt werden muss, als beim Verfahren von der Basisstellung in die eine Zuschaltstellung.
30. Mehrwegeventil (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 29, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Durchlassaussparung, die zwei Fluidbasisanschlüsse (91 11) und der wenigstens eine Fluidzusatzanschluss (9™^) derart aufeinander abgestimmt sind, dass in jeder möglichen Drehschieberstellung wenigstens die Basisverbindung und/oder die Zusatzverbindung bereitgestellt ist, und/oder dass der Drehschieber (11) um höchstens 150°, 120° oder 90° aus der Basisstellung heraus um die Drehachse gestellt werden kann, insbesondere jeweils in beide Umfangsrichtungen gestellt werden kann, und/oder dass die Erstreckung der Durchlassaussparung (13) in Umfangsrichtung (U) dem maximalen Abstand zwischen zwei Fluidbasisanschlüssen (91 11) und/oder Fluidzusatzanschlüssen (9™^) jn Umfangsrichtung (U) entspricht.
EP20807324.7A 2019-11-15 2020-11-12 Mehrwegeventil zum einstellen eines fluidstroms Pending EP4058701A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202019106394.7U DE202019106394U1 (de) 2019-11-15 2019-11-15 Mehrwegventil zum Einstellen eines Fluidstroms
PCT/EP2020/081845 WO2021094417A1 (de) 2019-11-15 2020-11-12 Mehrwegeventil zum einstellen eines fluidstroms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4058701A1 true EP4058701A1 (de) 2022-09-21

Family

ID=73449034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20807324.7A Pending EP4058701A1 (de) 2019-11-15 2020-11-12 Mehrwegeventil zum einstellen eines fluidstroms

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4058701A1 (de)
CN (1) CN114729703A (de)
DE (1) DE202019106394U1 (de)
WO (1) WO2021094417A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022202216A1 (de) 2022-03-04 2023-09-07 Vitesco Technologies GmbH Ventil-Pumpen-Einheit
DE102022202217A1 (de) 2022-03-04 2023-09-07 Vitesco Technologies GmbH Ventil-Pumpen-Einheit
DE102022112572A1 (de) 2022-05-19 2023-11-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlmittelventil mit strömungsoptimierter Leitgeometrie im Ventilkörper und Thermomanagementmodul

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2797707A (en) * 1954-08-27 1957-07-02 Lukens Steel Co Filter valve
US3066697A (en) * 1961-02-08 1962-12-04 Western Electric Co Fluid distribution system
US4195777A (en) * 1977-02-03 1980-04-01 Nippondenso Co., Ltd. Hot water heating system
FR2479397A1 (fr) * 1980-03-31 1981-10-02 Ferodo Sa Robinet, notamment pour le reglage du chauffage de l'habitacle d'un vehicule automobile
AT390130B (de) * 1988-11-30 1990-03-26 Vaillant Gmbh Drehschieber sowie heizungsanlagen mit einem solchen drehschieber
US5308040A (en) * 1991-11-28 1994-05-03 Torres Nestor Ruben Fluid flow regulating valve
JP2000314575A (ja) * 1999-04-28 2000-11-14 Mitsubishi Electric Corp 流路制御弁及び空気調和機及び多室形空気調和機
FR2837897B1 (fr) * 2002-03-26 2008-04-04 Valeo Thermique Moteur Sa Vanne a commande electrique pour circuit de circulation de fluide
DE20311198U1 (de) * 2003-07-22 2003-10-30 Phung Ngoc Thuy Ventil
DE102006053307A1 (de) * 2006-11-13 2008-05-15 Robert Bosch Gmbh Ventil zur Steuerung von Volumenströmen
CN101608696B (zh) * 2009-06-30 2011-04-06 林波 旋片式多功能多用途阀
DE102010064307A1 (de) * 2010-12-29 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Ventil zur Steuerung von Volumenströmen
DE102012224369A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Robert Bosch Gmbh Ventil zur Steuerung von Volumenströmen
EP3153361B1 (de) * 2015-10-05 2020-04-22 Helbako GmbH Vorrichtung zur verteilung von waschwasser in einem fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021094417A1 (de) 2021-05-20
CN114729703A (zh) 2022-07-08
DE202019106394U1 (de) 2021-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4058701A1 (de) Mehrwegeventil zum einstellen eines fluidstroms
DE19637174C2 (de) Schaltventil
EP2606234B1 (de) Drehkolbenpumpe
DE102012016208A1 (de) Aggregat und Gehäuse mit einem Kühlmantel
WO2021094577A1 (de) Stellventilanordnung zum einstellen von wenigstens zwei fluidströmen in einem leitungssystem
WO2018015008A1 (de) Massenstromregel- oder ventileinheit
EP3232102B1 (de) Drehschieberventil
DE102008046594A1 (de) Ventileinrichtung
DE202014102389U1 (de) Modulares Ventilsystem
DE102020115516A1 (de) Wegeventil und Ventilkäfig für ein Wegeventil
DE102011008523B4 (de) Elektromotor
DE2043468A1 (de) Pumpenanordnung
DE3219468C2 (de)
EP2378127B1 (de) Strömungsführendes Bauteil mit Pumpe und Armatur
WO2016150736A1 (de) Fluidgekühlte antriebseinheit für ein kraftfahrzeug
EP0358843B1 (de) Pumpen für eine Warmwasserheizungsanlage
DE102011090208A1 (de) Wasserpumpe
EP4198311A1 (de) Schraubenspindelpumpe
EP0713975B1 (de) Seitenkanalverdichter
WO2016016180A1 (de) Ventil für einen fluidkreislauf eines kraftfahrzeugs
DE102010063517A1 (de) Pumpe, Verdichter oder Motor mehrstufig oder mehrflutig
WO2000011333A1 (de) Saugrohr mit schaltwalze
DE102022000283A1 (de) Massenstromsteuerungseinrichtung
DE102006039480A1 (de) Mehrwegeventil, insbesondere für ein Fahrzeug-Heiz/Kühl-System
DE4310621C2 (de) Innenachsiger Drehkolbenverdichter

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220505

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230526

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20240327