WO2014206402A1 - SCHALTBARE SPERRVORRICHTUNG, DIE EINE AKTUATORIK SOWIE EINEN DREHSCHIEBER EINSCHLIEßT - Google Patents

SCHALTBARE SPERRVORRICHTUNG, DIE EINE AKTUATORIK SOWIE EINEN DREHSCHIEBER EINSCHLIEßT Download PDF

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WO2014206402A1
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rotary
housing
actuator
rotary slide
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Sebastian Hurst
Markus Gunzl
Michael Weiss
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F16K5/204—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces with the plugs or parts of the plugs mechanically pressing the seals against the housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves

Definitions

  • the invention relates to a schaiibare Spenvor Lhtung for a Köhlsystem or a SoNmiersystem rather internal combustion engine before dhe d a Gehdiise ⁇ in which an oscillating magnet actuates a Rumpkolbep ; the an arsenic medium sucked in via an auger valve) is compressed in a drum space and, after an opening pressure is exceeded by a non-return valve, the arsenic medium is acted upon by an artery scutch, the movement of which is converted into a rotational movement of a rotary valve rotatably mounted in the housing, which is connected to at least two of the working medium durohstrCmharen terminals, an input and: an output, the Sperrvonichinng is connected .:
  • Switchable locking devices can be used in collision systems or oil circuit laofers of internal combustion engines for passenger cars and lorries, which lock a Pomium-sponsored Voiumensirom as needed.
  • liquid-cooled 8? ? nkmftmaschinen is the .Arheitsmedium, Insbesonder a coolant, with Hil e a Kühimitielpumpe in a preferably closed circuit through Kühikanäle in the area of the cylinder and the cylinder head zürn Köhlen the Brennkratfmaschlne pumped.
  • a re-cooling of the heated medium takes place, in particular, in an air-heating circuit by means of a fan.
  • DE 10 2005 004 315 A1 discloses a variable-speed coolant pump whose impeller is positioned on a pump shaft mounted in a pump housing.
  • the impeller is arranged to influence the delivery volume of the cooling medium pump, which is axially displaceable via an electromagnet and against a spring Impeller is displaced while an outer area of the impeller ü ergre ft.
  • Köhlsysteme beirannt di include a Thermomanagementmodui, besiebend from a Küblniitteipumpe, an actuator and a rotary valve, the rotatably inserted in a housing rotary valve regulates a Kyhimtttelstrom * by a fürflassquernift depending on the Drehwinkeiposition the Drebschfebers changed approx.
  • a ⁇ rehsehieber lör is a ⁇ rehsehieber lör is a ku ls stem of a Brennkraftn Asehlne known, which can be placed either in a barrier stiffener bar or in an open position.
  • the object of the laying invention is to treat a Sperryorrlohtung for a Köhlsystem, or lubrication system of a Brennkraftmasehine, which is constructed inexpensively in a highly integrated type and construction space optimsert
  • a Sehaltöare Sperrvorhchlung provided which is intended to block or control a volume flow generated by a pump which is used as a working medium, a cooling or lubricating system of a combustion kraftrnasehine charged.
  • This is the Sperrvorrichtuno; with integral rotary sheath hou- sic and in combination with a hydraulic, crawl-type intake preferably assigned to the pumping process.
  • the Sperrvorrlbung comprises a housing, ' n by means of an actuation means a stable organ a flow of Hein flows from an Arbeifsmedium.
  • the Pumpkoloen of an oscillating magnet aidyler! at the Pumpkoloen of an oscillating magnet aidyler!:.
  • the working fluid entering a test chamber is compressed by the pump manifold until an opening nozzle is reached by an upper-seat check valve.
  • the valve then discharging from the ore compartment exposes a work piston.
  • a rotary valve actuator whose Hybbe egung of a Getrlebeeiernen In e ne rotational movement of the housing rotatably mounted in the housing, designed as a rotary valve actuator is inserted sets.
  • the rotary slide valve which is designed in particular as a spherical rotary selector and is used as a blocking rotary valve, has at least two connections connected to the cylinder by the working medium, an inlet and an outlet.
  • De Erflndungsgemäie concept thus combines a magnet-driven piston, in particular Axialkoihenpurnpe ml a Drehsohlebar.
  • the pump piston of the pump sucks a liquid working medium directly from the closed circuit, compresses it in a pressure chamber and, after reaching a defined pressure, pushes the medium to act on a working coke bans.
  • a steep movement of the working piston resulting therefrom is converted into a rotational distribution of the rotary actuator via a transmission element.
  • the invention is thus subdivided into two basic subsystems: an actuator system b.
  • a schaitbare Sperrvorriohtung in the form of a schaliharen element available: in a simple and combininteg- nerte way and catfish to be available, soft in arbitrarily constructed Köhl » medium or ⁇ elsrels tenun ofde » or very high quality is einsefz ar .
  • the blocking arrangement according to the invention is arranged at the output of the respective pump, as a result of which the flow of the volumetric flow is arranged. Be required tightly shut off. In this case, the magnitude of the radial clearance between the outer end of the working shaft and the inner end of the casing and the adjacent endurance play a decisive role with respect to the partial speed of the magnet.
  • a preferred embodiment of the invention comprises as well as Sachiement to be designated gear element indirectly or directly with the ⁇ rbelfs olben connected rack, which with a Zahneieruent the rotary valve in a form-fitting manner in Eieg / if! stands.
  • the rotary valve body is rotatably mounted above a central axis, wherein at the same time as the toothed ring to be designated Zahnalix is arranged to the Drehachs centering.
  • the intake of the intake valve directly influences the pressure level or the dynamic pressure level in the suction intake area and can thus be function-releasing for the actuation hydraulic system.
  • the exit opening of the topical difference can be arranged nicely. Functionally decisive it can be.
  • pressure range the output Thanks to the ability to automatically depressurise the system, here too, M offers the possibility of making a transition to the area in front of the rotary valve on the back pressure plate or into the area downstream of the rotary kiln. the opposite side ⁇ place.
  • the invention provides a failsafe opening.
  • the working cage has a spring element mi with which it automatically and passively adjusts to an unfolding position corresponding to a fully open position of the rotary valve, as a preferred spring element, after an active locking system
  • you can Failsafe- provision a torsion spring are provided, which is supported between the rotary valve and the housing of the Speiworkungungung a back-sharing of the system after Aktu réellesende thus occurs independently and passively on the Faiisafe spring force : which drives the working piston back into its unactuated stop
  • the constructive concept of Sperrvonlobtung acc of the invention advantageously includes a hydraulic Aktuierang a s that is not associated with a rotating or a fixed axis while the contrary, the position of the suction and the lag of the Ansaugr ekachlagventlls can be freely selected.
  • the structure according to the invention does not produce a matching position of the intake and trailing throttle, for example in a shaft or axle, but allows these components to be placed without a specific specification.
  • the valve connecting the non-return valves and intended for receiving the pump piston Druokraum both the location, the design as well as the size of largely free. Also the location of the cooperating with the pump piston magnet.
  • the Drehsehleher inside half of the sealed housing uses the Sperrvorhohtyng used, wherein the brieflymum at least with the ⁇ rheitsmediuni the coolant, is filled.
  • the Drehsohieher and associated da Getheheeiement inschli sequent system are thus, umsebiil the ⁇ rbellsrnedlum which consequently do not require any dynamic seals around di Drebschleberachse üwch this structure the einrnöglic speed is avoided due to an external leakage.
  • the internal friction level of the system for adjusting the rotary sizer is reduced, which has an advantageous effect on the requirements for the actuation of the rotary actuator
  • the invention entrains at least one main seal to seal the rotary shear.
  • the seal which is embodied, in particular, as a radially arranged sealing package, can be used in front of or behind the rotary sizer when viewed from the side. An interpretation is provided.
  • the edindungsge8,e Sperrvornfung can vodeilhaft ode as a separate unit in a collision system Schmlersystern en Brennkraftmaschin To be integrated, for example, to block individual sub-circuits of the overall system as required, or to selectively apply individual charcoal or commutator circulation systems.
  • a locking device according to the invention is shown in a longitudinal section, which in particular illustrates the structure of the actuator; In another section ns the blocking device according to Rg, 1 "is worth mentioning.
  • the seal of a rotary-sole-ins shows, as seen in straightening direction, the pliers behind the rotary tuyer! is: and the sectional view of the Sperrvorriehtung of FIG. 2, wherein the seal of the rotary shear is arranged in the flow direction in front of the rotary valve.
  • Fig. 1 shows an eperrvorhohtung 1 which can be ordered to a iKühlsystem or a Schmlersyetem ⁇ not shown) of a Brennkraftmasehine yordnet.
  • the sectional view particularly illustrates the opening of an actuator 2, which are integrated in a chassis 4 together with a steep-angle gate formed as a rotary slide.
  • the Actuator 2 un summarizes a stationary inserted in a receptacle 5 of the Gehiyses 4: in the operating system! the locking device 1 oscillating magnet 6 aktylert a Pumpkoihen 7.
  • a einüeklg connected to the working piston 14 rack 15 provides a form-fitting with inem: Zehntneie ent 17 of Prehsohlebers 3 In Esngrif.
  • a lifting movement of the Arbel skoihens 1 is thus one of the rack 16 and the Zahneiement 1? formed öetriefoeeiemer 18 in a rotational movement of about a rotational axis 1.9 see rotating rotary swivel S implemented.
  • the designed as Druekfeder, cooperating with the working piston 14 spring element 16 simultaneously forms a Fallsafe-Elnriehtung 20.
  • FIG. 2 shows the O largely Aufbay the Dichtp set 23 ymloidt an elastic seal 24 which acts on a Dlehtnngefeder 25, kraftschlössig truncated on an AnSenkentu the rotary valve 3 is while a Steuergyersehnitt 27 of the rotary valve with respect to the interior: 13 from clears.
  • the rotary valve 3 staydr ek mon, d, h. on the side facing the entrance 21, since sealing package 23 assigned.

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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Sperrvorrichtung (1) für ein Kühlsystem oder ein Schmiersystem einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Gehäuse (4), in dem mittels einer Aktuatorik (2) ein als Drehschieber (3) ausgebildetes Stellorgan verstellbar ist. Die Aktuatorik (2) umfasst einen oszillierenden Magnet (6), der einen Pumpkolben (7) aktuiert, der über ein Ansaugventil (10) ein Arbeitsmedium ansaugt und in einem Druckraum (12) komprimiert. Nach Überschreiten eines Öffnungsdrucks von einem Überschiebeventil (11) wird ein Arbeitskolben (14) beaufschlagt dessen Hufebewegung von einem Getriebeelement (18) in eine Drehbewegung des in dem Gehäuse (4) drehbar gelagerten Drehschiebers (3) umgesetzt wird, der mit zumindest zwei vom Arbeitsmedium durchströmbaren Anschlüssen, einem Eingang (21) und einem Ausgang (22) der Sperrvorrichtung (1), verbunden ist.

Description

Sctiait are Sperryomcbtung, die eine Äktuatorlk sowie einen Drehschieb elrssehli St Die Erfindung betrifft eine schaiibare Spenvor lohtung für ein Köhlsystem oder ein SoNmiersystem eher Brennkraft aschine b s ehe d aus einem Gehdiise< in dem ein oszillierender Magnet einen Rumpkolbep aktuiert; der ein über ein Aß- augvenfi) angesaugtes Arheitsmedium in einem Druekraum komprimiert und nach Überschreiten eines Öffnungsdrucks von einem Rückschlagventil das Ar- heitsrnedium einen Arhei skolben beaufschlagt, dessen Nubbewegung von eh nem Gefhebeeiement In eine Drehbewegung eines in dem Gehäuse drehbar gelagerten Drehschiebers umgesetzt wird, der mit zumindest zwei vo Arbeits- medium durohstrCmharen Anschlüssen, einem Eingang und: einem Ausgang, der Sperrvonichinng verbunden ist.:
Schaltbare Sperrvorrichtungen sind In Kollisystemen ode Ölkreislaofen von Brennkraftmaschinen för Pkw und Lkw einsetzbar, die einen von einer Pompe geförderten Voiumensirom bedarfsabhängig sperren. Bei iüssigkeitsgekuhlten 8? ? nkmftmaschinen wird das .Arheitsmedium, Insbesonder ein Kühlmittel, mit Hil e einer Kühimitielpumpe in einem bevorzugt geschlossenen Kreislauf durch Kühikanäle Im Bereich der Zylinder und des Zylinderkopfes zürn Köhlen der Brennkratfmaschlne gepumpt. Eine Rüekkuhlung des erwärmten Mediums erfolgt insbesondere In einem LuftA^a^er- ärmetayscher mittels eines Ventilators, Zum: Antrieb der Köblmlfielpumpe ist eine direkte Antnehverblndung zur Kurhek welle der Srennkrattmaschlne üblicherweise vorgesehen, die eine Abhängigkeit der Pumpendrehzahl von der Drehzahl der Brennkraftmaschine bewirkt. Dies hat u Folge, dass Im hohen Drehiahlbereich des Motors ein entsprechend großer Vetumenstrem: der Pumpe zur V rlegung steht der in diesem Ausmaß nicht zur Kühlung der Srennkraftmaschine benötigt ird, Seim Kaltstart des Motors- tritt dagegen das Problem auf, dass das bereits durch die Kühikanäle zirkulierende Kühlmittel die Erwärmung der Brennriume verzögert und sich somit die Zei bis zum: Erreiche einer optimalen Betriebstemperatur verl ngert. Zur yemreidung dieser Froölernaffc; ist es eka nt, regelbare Kühl itteipurnpen für Brennkrallmaschinen einzusetzen, der n geförderter Volumenstrom entsprechend dem Bedarf geregelt werden kann. Dazu offenbart die DE 10 2005 004 315 A1 mm regelbare Kühimsftetpumpe, deren Flügelrad auf einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Pumpenweile positioniert Ist: Dem Flügelrad ist zur Beeinflussung des Fördervotumens der Kühlmiifelpumpe ei Sehiebealement: zug ordnet, das über einen Elektromagneten und entgegen einer Feder axial dem Flügelrad verschiebbar ist und dabei einen Aussenbereich des Flügelrades ü ergre ft.
Weiterhin sind Köhlsysteme beirannt, di ein Thermomanagementmodui einschließen, besiebend aus einer Küblniitteipumpe, einem Stellantrieb sowie einem Drehschieber, Der drehbar in einem Gehäuse eingesetzte Drehschieber regelt einen Kyhimtttelstrom* indem ein Durchflassquerschnift in Abhängigkei der Drehwinkeiposition des Drebschfebers verändert rd. Aus der DE 198 49 492 AI ist ein örehsehieber lör ein Kü ls stem einer Brennkraftn asehlne bekannt, der wahlweise in eine Sperrsteifung öder in eine geöffnete Stellung gebracht werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, einen Mischbetrieb herzustellen, um gleichzeitig unterschiedliche hlerkreise des Köhlsystems mit Kühlmittel ,m: beauf- sehlagen.
Die Aufgabe der verlegenden Erfindung besieht darin., eine Sperryorrlohtung für ein Köhlsystem, oder Schmiersystem einer Brennkraftmasehine anzugehen, die in einer hochintegrierten Art und eise baufaumoptlmsert aufgebaut kostengünstig realisierbar ist
Diese .Problemstellung wird durch eine schattbare Sperrvorrlchlung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unleransprüchen angeführt.
Genial der Eriindung Ist eine sehaltöare Sperrvorhchlung vorgesehen, die zum Sperren oder Steuern eines von einer Pumpe erzeugten Volumenstrems bestimmt ist der als Arbeitsmedium ein Kühl- oder Schmiersystem einer Brenn- kraftrnasehine beaufschlagt. Dazu ist die Sperrvorrichtuno; mit Integrierter Dreh« sehleherteehuik und in Kombination mit einer hydraulischen, krelslauflntemen Akluierung evorzugt dem Pumpenaesgang zugeordnet. Die Sperrvorrlcbtung umfasst ein Gehäuse, ' dern mittels einer Aktuatorik ein Stallorgan einen Vo u- menstrom von einem Arbeifsmedium heeinflusst. Dazu w rd am Pumpkoloen von einem oszillierenden Magnet aidyler!:. Da über ein Ansaugvenfl In einen Pruek- rsum eintretende Ärbeitsmediurn, insbesondere e|n Kühlmittel, wird von dem Pumpkol eri komprimiert, bis ein dffnungsdryck von einem Obersehiebe- Rückschlagventi erreicht Ist, Das anschließend aus dem Oreokraum austretende Äm itsniedlu?« beaufschlagt einen Ärbeitskolben, dessen Hybbe egung von einem Getrlebeeiernen In e ne Drehbewegung des in dem Gehäuse drehbar gelagerten, als Drehschieber ausgebildeten Stellorgans umg setzt wird. Der ins besondere als ein Kugeldrehsehleher ausgeführte Drehschieber, der als Sperr- drehsohieber eingesetzt Ist, weist zumindest zwei vom Arbeitsmedium durch- strömbare, mit der Spenvorrlchtung verbundene Anschl sse auf, einen Eingang und einen Ausgang.
De erflndungsgemäie Konzept kombiniert somit eine magnetgetriebene Kolben- insbesondere Axialkoihenpurnpe ml einem Drehsohlebar. Der Pumpkolben der Pum e saugt ein flüssiges Arbeitsrnedium direkt aus dem geschlossenen Kreislauf an, verdichtet e In einem Druokraum und überschiebt das Medium nach Erreichen eines definierten Drucks zur Beaufschlagung eines Arbeltskok bans. Eine sich daraus ergehende Steilbewegung des Arbeitskolbens wird über ein Getriebeelement In e ne Drehvereteilung des Drehsohiebers urngesetzt Die Erfindung gliedert sich somit in zwei frundiegende: Subsysteme, eine Aktuatorik b . Kolbenaktuatorik, sowie ein Drehsohieberkonzept, Bis zum Erreichen eines mechanischen Endansehiags des Drehschiebers sowie zum U m einer aktiven Sperrposition ist ein andauernder Betheb des oszillierenden Pampkolbens der autreihenden Pumpe m des antreibenden agneten nötig:,
Vorteilhaft kann mit der Erfindung kostengünstig und auf einfache und hochinteg- nerte Art und Welse eine schaitbare Sperrvorriohtung In Form eines schaliharen Elements zu Verfügung: gesteil werden, weiches In beliebig aufgebauten Köhl» mittel- oder Öikrelsläufen von Kühl» oder Sehrniersystarf en einsefz ar ist .Gemäß» eher evorzugten Anordnung Ist die erfindungsgemä&e Sperrvomehlung arn Ausgang der jeweiligen Pumpe angeordnet, wodurch der Vo!umenstrom. be Bedarf dicht abgesperrt werden kann. Hierbei spielt die Größ des Radialspiels zwischen dem Äu^endurthniesser des Arbeifskoihen und dem Innendurohmes- sei des Gehäuses sowie die sich daran ansc eßende Äusthttsöifnyng eine entscheidende Rolle in Bezug auf die Röcksteilgeschwindlgkeii Das Leistungsvermögen des Magneten und der Offne ngsdruek des als Rückschlagventil a fgeführtem Ö erschiebeventils detinferen zusammen mit der wirksame Fläche des PumpkoUsen» das Axiaikraftniveau, welches übe ein Geirieheeiemen! in ein Drehmoment am Orehschleher umgav^andeit wird.
OemiE einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung urnfasst da auch als Stelleiement zu bezeichnende Getriebeelement eine mittelbar oder unmittelbar mit dem Ärbelfs olben verbundene Zahnstange, die mit einem Zahneieruent des Drehschieber iormschlüssig in Eieg/if! steht. Bevorzugt ist der Drehschieberkörper Ober ein mittige Achse verdrehbar gelagert, wobei gleichzeitig das auch als Zahnkranz zu bezeichnende Zahnalernent zu der Drehachs zentrier angeordnet ist. Über das Getriebeelement kann der von einer Pumpe geförden te, da Kö l- oder das Sehmiersysten beaufschlagende Vuiernenstrom mitteis einer Verstellung des als Kagelkörper mit zumindest einem Steuerquerschniti ausgeführten Drehschiebers zwischen zwei Erstellungen, einer maximal geöffneten und einer gesehiosseoen Position, stufenios eingestellt werden, Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Möglichkeit, das Äusaegven- Iii bzw. das ÄnsaugrQckschlagventii der Akfua orik auf einer Staudruckseile, d.h. in einem dem Drehschieber vorgelagerten Raum oder auf einer Gegenseite, einem in Strömungsnchtung dem Prebse ileber nachgeordneten Raum einzubringen. Bei vollaktuiertem Sperrdrehschieber nimmt die Einhaiiiage des Ansaugven- Iiis unmittelbar Elnfluss auf das Druckniveau bzw.. Staudruckniveau irn Aiisaug- bereich und kann somit für die Aktylerungshydrauiik fcnktionsentsoheidend sein,. Außerdem kann die Austrittsöfmung der Aktualorik unterschied lieb angeordnet werden. Funktionsentscheidend kann es sein. In welchem Druckbereich die Aus- triftsofmuog nach Arbeltskol en zum selbsttätigen Entspannen des Systems mundet Auch hier M die prinzi ieile Möglichkeit, di s n Übergang in den Bereich .vor dem Drehschieber auf der Staudruckselte oder in den Bereich nach dem Drehsohiebec. der Gegenseite ζ platzieren. Durch die Anordnung der Aus- thttsoffrtung kann die Akfuleryngsfunktion und Röckstellfunktion beeinffusst werden, da sich die Ornoknivesus wischen den Drehschieberseiten speziell im volle feierten Betrieb unterscheiden.
Ferner uoifass die Erfindung eine Failsafe>€inriehiung, Dazu weist der Arbeits- kütbeti ein Federelenient mi mit dem sich dieser nach einer aktiven Sperrakty- mun eigenständig und passiv wWer auf eine Ausfaliposition stellt die eine vollständig geöffneten Stellung des Drehschiebers entspricht, Als bevorzugtes Federelement Ist zwischen dem Arheltskoihen und dem Gehäuse der Sperrvorrichtung eine Druckfede eingesetzt, Alternativ d u kann zur Failsafe- Rückstellung eine Torsionsfeder vorgesehen werden, welche zwischen dem Drehschieber und dem Gehäuse der Speiworrlchtung abgestützt ist Ein Rück- teilen des Systems nach Aktuierungsende erfolgt somit eigenständig und passiv Ober die Faiisafe- Federkraft: welche den Arbeitskolben wieder in seinen nicht akfyierten Anschlag treibt
Das konstruktive Konzept der Sperrvonlobtung gemäS der Erfindung schließt vorteilhaft eine hydraulische Aktuierang eins die nicht einer drehenden Weile oder einer fixen Achse zugeordnet Ist Vielmehr kann die Lage der Ansaugung bzw. die Lag des Ansaugr ekachlagventlls frei ausgewählt werden. Außerdem erfer- der der erfindungsgemiSe Aufbau keine übereinstimmende Lage von dem Ansaug- und Oberschlebe^R okschiagventii, beispielsweise In einer Welle oder Achse, sondern ermöglicht diese Bauteile ohne eine konkrete Vorgabe zu platzieren, Weiterhin kann der die Rückschlagventile verbindende und zur Aufnahme des Pumpkolbens bestimmte Druokraum sowohl von der Lage, der Gestaltung wie auch vo der GroSe weitestgehend frei gestattet werden. Auch die Lage von dem mit dem Pumpkolben zusammenwirkenden Magneten. Ist relativ variabel, da dieser nicht an die Achse eines der beiden Rückschlagventile gebunden ist Erforderlich Ist lediglich, dass der fvtagnetanker und der Pumpkolben in eine .über- eins immender* Acftsa ausgerichtet sind, um eine schwellende Bewegung von eiern Magneianker direkt auf den Pumpkolben ühedragen zu können. Dagegen ist keine Drehenfkop lyng z isc e diesen beiden Elementen edorderfch, da das System komplett in einem ruhenden Gehäuse untergebracht wird,
Gemäß einer weiteren Ausgest ltung der Erfindung ist der Drehsehleher Innen halb des abgedichteten Geh uses der Sperrvorhohtyng eingesetzt, wobei dessen Innenmum zumindest mit dem Ärheitsmediuni dem Kühlmittel, gefüllt ist. Der Drehsohieher sowie das zugehörige da Getheheeiement inschli ßende System sind somit, von dem Ärbellsrnedlum umsebiossem die folglich um di Drebschleberachse keinerlei dynamische Dichtungen benötige , üwch diesen Aufbau wird die Fehlerrnöglic keit aufgrund einer äußeren Leckage vermieden. Außerdem reduziert sieb das Innere Reibniveau des Systems zur Verstellung des Drehsehlebers, was sich vorteilhaft auf die Anforderungen an die Aktuie- fungselnbeit auswirkt
Ferner schlefM die Erfindung zur Abdichtung des Drehschiehers zumindest eine Hauptdichtung ein. Die insbesondere als ein radial angeordnetes Dichtpaket ausgeführte Dichtung kann in S ro ungshehfung gesehen vor oder hinter dem Drehschleber eingesetzt werden. Dabei Ist eine Auslegung vorgesehen,. die unabhängig von der Pichtungslage sicherstellt, dass in der vellakfuieden Position des Drehschiebers eine durch den Staudruck hervorgerufene Druekun- tersiützung an der Dichtung erfolgt, um damit die Oichtwirkung auf den Drehschieber zu gewährleisten, Die edindungsgemaße Sperrvornehfung kann vodeilhaft als eine separate Einheit in ein Kollisystem ode Schmlersystern de Brennkraftmaschin Integriert werden, um beispielsweise einzelne Teilkreise des Gesamtsystems oedarfsah- hängig zu sperren oder um gezielt einzelne Köhl- oder Sehmlermrheikreisiäirie zu beaufschlagen. Da bietet es sich an, die Sperrvorrichtung im„plug-rpiay- Style auszubilden, d.h. als eine direkt einbaufähige Einheit, mit der ein bestehendes System I einfacher Weise ergänzt oder eine vorhandene Sperr orrlch» fung vereinfacht ausgetauscht werden kann. Zur funktionalen ufwe tung ®me$ vorhandenen Systems kann die erfi'nclungs» gemäße S erfvomchtung au&efdem über Schteuchanschlüsse nach einer Pumpe in ein Köhlsystem oder Sehmiersystem eingebrac t werden. Alternativ dazu schließt die Erfcdyyg ein die Sperrvor e yng mit einem Bauteil bevor- zugt mit einem Purri ngehäu^, des Kühl» öder Schmlersysterrss der Brehn- kraftmasehine zu kombinieren.
Weitere Merkmale de Erfindung ergebe sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen-, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die dargestellte Ausföhrungsform zeigt ein Beispiel von einer erfindyn sgemäSen Lösung, sie stellt jedoch keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar. Dabei -zeigt eine erflndungsgemaSe Sperrvorriehtung in einem Längsschnitt, der insbesondere den Aufbau der Äktoatehk verdeutlicht; i einer weiteren Schnitte ns loht die Sperrvorriehtung gemäS Rg, 1 « die eine Abdichtung eines Drehsohlebers zeigt die in Stre* mungsriehtung gesehen hinter dem Drehsehieber platter! ist: und die Schnittansicht der Sperrvorriehtung gemäß Fig. 2, wobei die Abdichtung des Drehschiehers In Strömungsrichtung gesehen vor dem Drehschieber angeordnet ist.
Die Fig. 1 zeigt ein eperrvorhohtung 1 die einem iKühlsystem oder einem Schmlersyetem {nich gezeigt) einer Brennkraftmasehine ygeordnet werden kann. Dabei verdeutlicht die Schnittansich insbesondere den Aufhau einer AN- tuatorlk 2, die gemeinsam mit einem als Drehschieber ausgebildeten Steiler- gan in einem Gehayse 4 integriert sind. Die Aktuatorik 2 un fasst einen ortsfest in einer Aufnahme 5 des Gehiyses 4 eingesetzten: im Betriebssysteme! der Sperrvorrichtung 1 oszillierenden Magnet 6, der einen Pumpkoihen 7 aktylert. Der mittels einer Dichtung 8 abgedichtete und mit einer Rückholfeder 9 zusammenwirkende Pumpkolben 7 begrenzt In der Aufnahme 5 gemeinsam- mit einem Anmaugventll 10 und einem Öhersehleeevenill 1 1 einen Dreckraum 12, Aufgrund des oszillierenden Pumpkclbeus 7 wird ein rbetorneblyrn, beispielsweise ein ühlml : aus einem Irnienraurn 13 des Gehäuses 4 ober das als Rückschlagventil ausgebildete Ansaugventll 10 in den Druckrauni 12 angesaugt Anschließend wird da angesaugte Ärbeitsmedlum irr* Druckraum 12 kcmprimiert und nach Überschreiten eines Öffnungsdrueks vo dem ebenfalls als Rückschlagventil ausgebildeten Öbe ehiebeveutll 11 einem Arbeitskolben 14 zugeleitet. Eine Verschiebung in Pfelrichtung des rechtwinkelig zu dem Pumpkolben 7 in dem Gehäuse 4 geführter? und abgedichteten Ärbeitskolbens 14 aus der in Fig. 1 gezeigten Ausgängsstellung erfolgt nach
Figure imgf000010_0001
ner Kraft des Federelements 16. Eine einstüeklg mit dem Arbeitskolben 14 verbundene Zahnstange 15 sieht formschlüssig mit inem: Zäbneie ent 17 des Prehsohlebers 3 In Esngrif . Eine Hubbewegung des Arbel skoihens 1 wird somit von einem aus der Zahnstange 16 und dem Zahneiement 1? gebildeten öetriefoeeiemer 18 in eine Drehbewegung des um eine Drehachse 1.9 sieh drehenden Drehschiehers S umgesetzt. Das als Druekfeder ausgelegte, mit dem Arbeitskolben 14 zusammenwirkende Federelement 16 bildet gleichzeitig eine Fallsafe-Elnriehtung 20. Diese stellt beispielsweise bei einer Störung der Akteatobk 2 sieher., dass der Arbeifsk iben 14 und gleichzeitig der über das Getriebeelement 18 mit dem Arbeitskolben 14 verbundene: Drehschieber 3 In eine einen maximalen Durcbfluss sicherstellende Ausgangsstellung verstellt wird. Die S errvorrichtung 1 omfasst gemäS der Fig. 1 einen Eingang 21 sowie einen Ausgang 22, die jeweils als Sehlauehansehiuss ausgebildet sind, über di das Arbeltsmedium in das Gehäuse 4 der SperrvOrhchtung 1 ein- und ausströmen kann, Diese Kühimedlumansehlüsse: vereinfachen den Einbau der Sperr« Vorrichtung 1 als eine separate Einheit in ein Kühl- oder Scbmiersystem einer Brennkraftmasoiiine-
Die Flg. 2 und Fig. 3 veranschaulichen in einer zu der Fig.. 1 abweichenden Schnittdarstellung durch die Sperrvorrichtung 1 Insbesondere die Abdichtung des Orehschieber 3 In dem Gehäuse 4, Ähnliche cder gleich Bauteile sind In den Flg. 2 und Flg, 3 mit ybereinstimmenden ßezugszeiehen zu Fig. 1 versehen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher weitestgehend auf Ausgestaltungen, die sich von der Fig. 1 ..unterscheiden. Die Fig. 2 zeigt den 0 weitestgehend als uge lcörper ausgebildeten Drehschieber 3, der auf der um Ausgang 22 gerichteten Seite zur Abdichtung ein Dichtpaket 23 einschließt Oer Aufbay des Dichtp tets 23 ymfasst ein elastische Dichtung 24, die von einer Dlehtnngefeder 25 beaufschlagt, kraftschlössig an eine AnSenkentu des Drehschiebers 3 abgestutzt is und dabei einen Steuergyersehnitt 27 des Dreh- schiebers gegenüber dem Innenraum: 13 ab lichtet. In der Abbildung gemäß der Fig. 3 Ist dem Drehschieber 3 staydr ekseitig, d,h. auf der zum Eingang 21 gerichteten Seite, da Dichtpaket 23 zugeordnet.
Sperrvorrichtimg
2 Äkiuaiemk
Drehsohfeher
4 Gehäuse
5 Aufnahme
6 fvlagnef
7 Pympkoihsn
8 Dichtung
9 Rdekhbffeder
10 nsaugventl!
Ί1. Öbarsc ebev ntäl
12 Druckraum
13 Inrienraum
14 ÄFbetekofhtn
15 Zahnstange
16 Federelement T Zahnetemeni
18 öetrieheeernent
19 Drehachse
20 Fafeaie-EnHchtyi
21 Eingang
22 Ausg ng
23 Dfchtpsket
24 Dichtung
25 Oiohtyngsfeder
Sl uerquerschoitt

Claims

Schaltbare Sperrvorrichtung fl) für ein Kühlsv'stom oder ein Sebmiersys- tem einer Brennkraitmaschlne, bestehend aus einem Gehäuse (4), in dem mittels einer Äktualorik (2) ein als Drehschieber (3) ausgebildetes Stellorgan verstellbar st wober als Aktuaterik (2) ein oszillierender fvlag- '$) ® m Pumpko (?) aktuleri der über ein Änsaygvfcntil (iö) e Ärfoeitsmedtum ansaugt und n einem Druckraunl (12) komprimiert, wobei nach Überschreiten eines ö nungsdfUö s- von einem Überschiebe- ventil (11) das Arbeitsmedlüm einen Arbeitskotben (1 ) beaufschlagt desse Hubbewegung von einem Getriebeelement (18) in eine Drehbewegung des in dem Gehäuse (4) drehbar gelagerlen Drehschiebers (3) umgesetzt wird, der mit zumindest zwei vöm Arbeitsmedlüm durc - strömbaren Anschlüssen, einem Eingang (21) und einem Ausgang (22),
Figure imgf000013_0001
ist.
Sperrvornehtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das ein Volumenstrom des Arbeitsmediums über eine Verstellung des als Kugelkörper mit zumindest einem Steuerrfuerschhttt (26) ausgeführten Dreh- Schiebers (3) Ober di Akiuatorik (2) zwischen i Endsteliungen stufenlos einstellbar Ist,
Sperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das öetrieheelernant (18) eine mittelbar oder unmittelbar mit dem rbeitskolben (14) verbunden Zahnstange (15) auf- weist, die mit einem Zaboelement (17) des Drehschiebers (3) form- schlüssig in Eingriff steht,
Sperrvorhohtung nach einem der vorhergebenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ansaugventli (10) der Aktuatorik (2) einer dem Dnehsehieber (3) vorgelagerten Vorderseite öder auf einer Ruckseite des örehschiebers (3) zugeordnet Ist . SperfvornchiufiO nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass eine AastrittsöfnunQ des Arbeitskoihens (14) In einem Bereich vor dem Pre sshieher (3) oder nac dem Drehschieher (3) mündet.
Sparrvorrichlung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eis Falisafe-Elnrlchlyn (20) der Arheits oldea (14) ein f ederelement (16) aufweist, das nach einer Aktiuierung eigen- sündig eine ückstellung des ArfeeitskotDens (14) vornimmt wodurch gleichzeitig der Drehschieher (3) in eine Ausgangsstellung verstellt wird,
Sperfvörhchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurc gekennzeichnet das eine Lage des Pumpkorfeens (?) und des zugehörigen oszillierenden Magnets (8) in dem Gehäuse (4) der Sperrvorrichtung (1) relativ frei wählbar ist,
Sperrvorrichtun nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass In einem Innenraum (13) des mi dem Ärbeitsme- di m .gefüllten Gehäusoa (4) der Sperrvorrichtung (1) der Drehschieher (3) sowie das zugehörige Getrieheelement (18) eingesetzt sind,
Sperrvorrichtung: nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehsahieoer (3) über zumindest ein radial angeordnetes Dichtpaket (23) abgedichtet ist, das In Sfrömungsnchiung gesehen hinter oder vor dem Orehschiefoer (3) platziert Is
Sperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrverhchtung (1) als separate Einheit In dem Köhlsystem oder dem Sehn iemystem der Brennkraftmaschine eingesetzt oder unmittelbar einem Bauteil des Kühh oder Schmiersystems zugeordnet ist.
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