WO2019214776A1

WO2019214776A1 - Steuerventil für ein wärmemanagementmodul

Info

Publication number: WO2019214776A1
Application number: PCT/DE2019/100410
Authority: WO
Inventors: Sebastian Hurst
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2019-11-14
Also published as: CN111788374A; EP3791053A1; DE102018110983B3; US11306646B2; US20210115838A1; CN111788374B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil (1) für ein Wärmemanagementmodul (2) eines Kraftfahrzeugs (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - einen Ventilteller (4) zum dichtenden Aufsitzen auf einem Ventilsitz (5) in einer Geschlossenstellung; - einen Ventilschaft (6) mit einer axialen Erstreckung, wobei der Ventilschaft (6) mit dem Ventilteller (4) verbunden ist; - ein Schaftlager (7) mit einer Lagerfläche (8), in welchem der Ventilschaft (6) geführt von der Lagerfläche (8) axial bewegbar gelagert ist. Das Steuerventil (1) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Radialfeder (9) vorgesehen ist, wobei die Radialfeder (9) radial hin zu dem Schaftlager (7) vorgespannt ist und radial an dem Schaftlager (7) anliegt, wobei die Aufnahmenut (10) einen Hemmabschnitt (11) und einen Freilaufabschnitt (12) aufweist, welche axial benachbart mittels eines Klemmkeils (13) getrennt sind, wobei der Klemmkeil (13) von der Radialfeder (9) im Bereich der Lagerfläche (8) unüberwindbar ist und die Radialfeder (9) von dem Klemmkeil (13) derart radial verpressbar ist, dass der Ventilschaft (6) in axialer Richtung (15) weg von dem Freilaufabschnitt (12) gehemmt ist. Mit dem hier vorgeschlagenen Steuerventil lässt sich mit einfachen Mitteln auf geringem Bauraum eine Steuerstellung stufenlos, bevorzugt energielos, halten.

Description

Steuerventil für ein Wärmemanagementmodul

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für ein Wärmemanagementmodul eines Kraftfahrzeugs, aufweisend die folgenden Komponenten:

- einen Ventilteller zum dichtenden Aufsitzen auf einem Ventilsitz in einer Geschlossenstel lung;

- einen Ventilschaft mit einer axialen Erstreckung, wobei der Ventilschaft mit dem Ventilteller verbunden ist;

- und ein Schaftlager mit einer Lagerfläche, in welchem der Ventilschaft geführt von der La gerfläche axial bewegbar gelagert ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Wärmemanagementmodul mit einem solchen Steuerventil für ein Kraftfahrzeug.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Drehschiebervorrichtungen bekannt, welche für ein Wärmemanagementmodul (WMM), auch als Thermomanagementmodul (TMM) be zeichnet, beispielsweise ein Kühlregelkreis für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraft fahrzeugs, eingerichtet sind. Beispielsweise aus der DE 10 2013 209 582 A1 ist eine Dreh schieberkugel für ein Thermomanagementmodul bekannt. Das darin beschriebene Thermo managementmodul ist insbesondere für bauraumoptimierte Komponenten eines Kühlmittel kreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine eingerichtet. Ein solcher Drehschieber wird elekt romotorisch angetrieben und ist in verschiedene Stellungen überführbar, beispielsweise eine Sperrsteilung oder eine Offenstellung, aber auch Zwischenstellungen.

Weiterer Stand der Technik:

- EP 2 102 534 B1 : Zweistufiger Fluidverbinder für Druckfluidbehälter

- DE 10 2006 058 507 A1 : Eckventil

- DE 38 12 233 A1 : Wasserventil

- DE 75 15 533 U: Ventil

- US 3 120 968 A: Schnellkupplung mit Ringrast

- DE 60 204 004 250 T2: Thermostatventil für einen Kühlmittelkreislauf

- DE 199 05 466 A1 : Verfahren zur Temperaturregelung des Kühlmittels von Verbrennungs kraftmaschinen und ein dazu verwendetes Thermostatventil

- DE 10 2014 004 668 A1 : Ventil

Für viele Anwendungen ist es notwendig, nach kostengünstigen Lösungen zu suchen und ei ne Konstruktion mit einer möglichst geringen Bauraumforderung aufzufinden. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungs gemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der An sprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Das Steuerventil ist durch eine Radialfeder gekennzeichnet, die in einer Aufnahmenut des Ventilschafts aufgenommen und radial hin zu dem Schaftlager vorgespannt ist und die radial an dem Schaftlager anliegt, das eine erste Umkehrnut und eine zweite Umkehrnut aufweist, wobei die Aufnahmenut einen Hemmabschnitt und einen Freilaufabschnitt aufweist, welche axial benachbart mittels eines Klemmkeils mit einer Hemmrampe getrennt sind, die bei dem Hemmabschnitt beginnend sich hin zu dem Freilaufabschnitt radial hin zu der Lagerfläche neigt, wobei der Klemmkeil von der Radialfeder im Bereich der Lagerfläche unüberwindbar ist und die Radialfeder von dem Klemmkeil derart radial verpressbar ist, dass der Ventilschaft in axialer Richtung weg von dem Freilaufabschnitt gehemmt ist, und wobei der Klemmkeil von der Radialfeder im Bereich der Umkehrnuten überwindbar ist.

Eine Bewegung des Ventilschafts in axialer Richtung hin zu dem Freilaufabschnitt zeigend aber ist frei.

Es wird im Folgenden auf die genannte axiale Erstreckung des Ventilschafts Bezug genom men, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Um laufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden.

Im Unterschied zu vorbekannten Steuerventilen sind indiskrete, also beliebige axiale Stellun gen energiefrei haltbar, so dass eine stufenlose Regelung des mittels des Steuerventils unter brechbaren Volumenstroms ermöglicht ist. Zugleich sind der Aufbau und die Steuerung des Steuerventils sehr einfach und wenig Bauraum fordernd aufgebaut.

Das hier vorgeschlagene Steuerventil ist für ein Wärmemanagementmodul eines Kraftfahr zeugs geeignet und ein Volumenstrom einer Kühlflüssigkeit mittels dieses Steuerventils ein stellbar. Das Steuerventil weist dazu einen Ventilteller auf, welcher die schaltbare Dichtungs funktion übernimmt und dazu in einer Geschlossenstellung auf einem Ventilsitz aufsitzt und in einer Offenstellung von dem Ventilsitz abgehoben ist. In der Geschlossenstellung ist das Steuerventil für die Kühlflüssigkeit nicht mehr oder nur vernachlässigbar gering durchström- bar.

Zum Betätigen des Ventiltellers, also zum Abheben des Ventiltellers von dem Ventilsitz und/oder Aufpressen des Ventiltellers auf den Ventilsitz, ist ein Ventilschaft vorgesehen, wel cher mit dem Ventilteller fest verbunden ist. Der Ventilschaft weist eine axiale Erstreckung auf. Diese axiale Erstreckung definiert die Bewegungsachse des Ventiltellers. Dazu ist der Ventil schaft in einem Schaftlager aufgenommen, welches eine korrespondierende Lagerfläche auf weist. Der Ventilschaft ist von dieser Lagerfläche geführt und gleitet daran mittelbar oder un mittelbar ab. Es sei darauf hingewiesen, dass der Ventilschaft nicht zwangsläufig ein einstü ckiges Bauteil ist, sondern gemäß einer Ausführungsform aus einer Mehrzahl von Teilelemen ten zusammengesetzt ist, beispielsweise eine separat gefertigte und mit einem, beispielswei se mit dem Ventilteller einstückig gebildeten, Schaftelement fest verbundene Laufhülse auf weist.

Hier ist nun vorgesehen, dass das Steuerventil eine Radialfeder aufweist. Diese Radialfeder ist dazu eingerichtet, eine radiale Kraft auf die Lagerfläche und infolgedessen eine axiale Reibkraft auf die Lagerfläche und eine axiale Kraft auf den Ventilschaft auszuüben. In einer Ausführungsform ist die Radialfeder ein mit radialer Vorspannung eingebrachter Sprengring, welcher in bestimmten Betriebssituationen zwischen dem Ventilschaft und der Lauffläche, be vorzugt unmittelbar, eingeklemmt ist.

Die Radialfeder ist in einer Aufnahmenut mit einer ersten Endwandung und einer zweiten Endwandung derart aufgenommen, dass die Radialfeder mit der axialen Bewegung des Ven tiltellers mitbewegt wird. Die Aufnahmenut ist beispielsweise umlaufend oder unterbrochen umlaufend, beispielsweise mittels einer Mehrzahl von Löchern beziehungsweise Vertiefungen, gebildet.

Die Aufnahmenut weist einen ersten axialen Abschnitt und einen zweiten axialen Abschnitt auf. Diese Abschnitte sind mittels eines Klemmkeils voneinander separiert. Der Klemmkeil weist eine Hemmrampe auf. Bei einer Ausführungsform mit dem Ventilschaft im Zentrum der Lagerfläche neigt sich die Hemmrampe von dem Hemmabschnitt hin zu dem Freilaufabschnitt nach radial außen. Der Klemmkeil weist eine radiale Ausdehnung auf, welche von der Radial feder im Bereich der Lagerfläche nicht überwunden werden kann. Darüber hinaus ist die Ra dialfeder auf der Hemmrampe des Klemmkeils sitzend mit der Lauffläche derart radial ver- pressbar, dass der Ventilschaft dann nicht weiter in axiale Richtung weg von dem Freilaufab- schnitt bewegbar ist.

Hierzu ist der Klemmkeil in zwei unterschiedlichen Konfigurationen einrichtbar. In einer ersten Konfiguration ist der Ventilteller mit einem Antrieb derart verbunden, dass der Ventilteller aktiv von seinem Ventilsitz abhebbar ist. Ein Antagonist, beispielsweise eine vorgespannte Axialfe der, führt den Ventilteller wieder in Richtung der Geschlossenstellung und drückt den Ventiltel ler in einer Endposition passiv gegen seinen Ventilsitz. Die Geschlossenstellung ist dann die Normalposition. Ist aber die Radialfeder axial überschneidend mit dem Klemmkeil angeordnet, wird der Ventilschaft infolge des Reibschlusses gehalten, also in seiner Schließbewegung ge hemmt. In einer zweiten Konfiguration ist umgekehrt der Ventilteller mit einem Antrieb derart verbunden, dass der Ventilteller nur aktiv auf seinen Ventilsitz drückbar ist. Ein Antagonist, beispielsweise eine vorgespannte Axialfeder, führt den Ventilteller weg von dem Ventilsitz. Die Offenstellung ist dann die Normalposition. Ist aber die Radialfeder axial überschneidend mit dem Klemmkeil angeordnet, wird der Ventilschaft infolge des Reibschlusses gehalten, also in seiner Öffnungsbewegung gehemmt. Die Begriffe aktiv und passiv beziehen sich auf die Steuerung des Steuerventils, wobei der Antrieb bevorzugt ein elektrischer Antrieb ist und für eine aktive Betätigung des Steuerventils Leistungsstrom beziehungsweise Leistungsspan nung benötigt, während für eine passive Betätigung kein Leistungsstrom beziehungsweise keine Leistungsspannung notwendig ist, beispielsweise infolge der Ausnutzung mechanisch gespeicherter Energie einer Axialfeder.

Sowohl im Hemmabschnitt (also vor Beginn der Rampenneigung) als auch im Freilaufab schnitt ist die Radialfeder nicht derart stark gegen die Lauffläche gespannt, dass dadurch die axiale Bewegung hemmbar ist. Vielmehr ist der Ventilteller dann frei bewegbar. Zum Überwin den des Klemmkeils, um also von dem Hemmabschnitt in den Freilaufabschnitt oder umge kehrt und damit axial relativ zu dem Ventilschaft bewegt zu werden, ist an beiden Enden der Lauffläche beziehungsweise des vorbestimmten Verfahrwegs eine radiale Erweiterung vorge sehen, so dass dort jeweils sich die Radialfeder radial noch weiter ausdehnen kann. In einem solchen Zustand ist der Klemmkeil von der Radialfeder überwindbar und somit eine axiale Re lativbewegung bezogen auf den Ventilschaft möglich. Damit ist für die Radialfeder ein Wech sel der Abschnitte ermöglicht. Beispielsweise ist die Lauffläche von einer Hülse gebildet, wel che die Lagerfläche über ihre, bevorzugt gesamte, axiale Erstreckung bildet.

Gemäß einer Ausführungsform weist zum erleichterten Zurückführen der Radialfeder in den radial engeren Bereich der Lauffläche, also dem Verfahrweg, die Radialfeder laufflächenseitig, bevorzugt axial beidseitig, beispielsweise eine nach radial innen geneigte Rundung und/oder Schrägung auf. Es sei darauf hingewiesen, dass der Ventilschaft bezogen auf die von dem Ventilsitz gebildete (verschließbare) Strömungsöffnung in einer Ausführungsform rückseitig des Ventiltellers an geordnet ist, so dass der Ventilteller zum Schließen der Strömungsöffnung von dem Ventil schaft gegen den Ventilsitz gedrückt wird (im Weiteren: Schubventil). In einer anderen Ausfüh rungsform ist der Ventilschaft auf der Seite der Strömungsöffnung angeordnet, so dass der Ventilschaft durch die Strömungsöffnung hindurchragt. Zum Schließen der Strömungsöffnung wird der Ventilteller dann von dem Ventilschaft gegen den Ventilsitz gezogen (im Weiteren: Zugventil). Dies wirkt sich entsprechend auf die Ausrichtung des Klemmkeils und die ge wünschte (erste oder zweite) Konfiguration aus.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Steuerventils sind die Umkehrnuten an den Enden des Verfahrwegs angeordnet und zu dessen Enden hin derart vertieft, dass der Klemmkeil von der Radialfeder axial überwindbar und somit infolge einer Bewegung des Ven tilschafts relativ zu der Radialfeder von dem Hemmabschnitt in den Freilaufabschnitt oder um gekehrt überführbar ist, wobei die Umkehrnuten hin zu dem Verfahrweg Rückkehrrampen ge neigt hin zu der Lagerfläche des Schaftlagers aufweisen.

Bei dieser Ausführungsform weist das Schaftlager an beiden Enden der Lagerfläche eine ers te Umkehrnut beziehungsweise eine zweite Umkehrnut auf. Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheid barkeit beziehungsweise eindeutigen Zuordnung zu einer anderen Komponente mit gleicher Ordinalzahl dienen und keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wiedergeben. Insbesondere bedingt eine Ordinalzahl größer als eins nicht, dass eine Mehr zahl von den genannten Komponenten vorhanden sein muss. So ist beispielsweise in einer Ausführungsform ausschließlich eine zweite Umkehrnut aber keine erste Umkehrnut vorgese hen.

Die Umkehrnuten weisen an dem betreffenden Ende des Verfahrwegs eine Flanke auf, wel che von der Radialfeder nicht überwindbar ist. Ebenso weist die Aufnahmenut auf der dem Klemmkeil axial abgewandten Seite jeweils eine Endwandung auf. Dadurch ist im Zusammen spiel von der jeweiligen Endwandung mit der jeweiligen Flanke eine axiale Bewegung des Ventilschafts begrenzt. Dies hat nebenbei den Vorteil, dass zumindest ein, bevorzugt jeweils beidseitig, ein mechanischer Anschlag und damit ein definiertes Ende der axialen Bewegung geschaffen ist, welche ein Überschreiten des vorbestimmten axialen Verfahrwegs verhindern, und bevorzugt zudem als Referenzpunkte für eine Positionsmessung verwendbar sind. Die Umkehrnut ist derart vertieft, dass die Radialfeder sich radial soweit von der Aufnahmenut beabstanden kann, dass dann der Klemmkeil für die Radialfeder axial überwindbar ist. Somit ist in einer solchen Position der Radialfeder in der Umkehrnut infolge einer Bewegung des Ventilschafts relativ zu der Radialfeder die Radialfeder von dem Hemmabschnitt in den Frei laufabschnitt oder umgekehrt überführbar.

Die Umkehrnut weist bevorzugt hin zu dem Verfahrweg eine Rückführrampe auf. Diese ist hin zu der Lagerfläche des Schaftlagers geneigt. Dies erleichtert die Rückkehr der Radialfeder in den Bereich der Lauffläche des Schaftlagers. Hierzu ist weder eine Rundung noch eine Schrägung an der Radialfeder notwendig.

Bei zwei Umkehrnuten sind diese beispielsweise zueinander gespiegelt zu einer (gedachten) Querebene ausgeführt, wobei zu dieser Querebene die Bewegungsachse eine Normale bil det. Bei der (beispielsweise ersten) Umkehrnut, welche auf der Seite angeordnet ist, zu wel cher die Hinbewegung mittels des Klemmkeils hemmbar ist, ist eine Überführung von dem Freilaufabschnitt in den Hemmabschnitt möglich. Bei der (dann beispielsweise zweiten) Um kehrnut, welche auf der Seite angeordnet ist, zu welcher die Hinbewegung mittels des

Klemmkeils nicht hemmbar ist, ist eine Überführung von dem Hemmabschnitt in den Freilauf abschnitt möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Steuerventils ist eine Rückholfeder vorgese hen, welche mit einer Rückholkraft in axialer Richtung weg von dem Freilaufabschnitt auf die Ventilschaft wirkt, so dass die axiale Rückholkraft die Radialfeder mittels des Klemmkeils mit der Lagerfläche des Schaftlagers verpresst.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Rückholfeder als mechanischer Speicher vorgesehen und ein Antrieb für das Steuerventil einzig für eine Bewegung in Gegenrichtung zu der Rückhol bewegung eingerichtet. Beispielsweise ist der Antrieb ein Magnet, welcher mit dem Ventil schaft nach Art eines Solenoid-Ventils arbeitet. Hierbei ist die Rückholfeder derart eingerich tet, dass diese den Ventilteller in Richtung hin zu dem Ventilsitz fördert, wenn das Steuerventil ein Schubventil ist, und weg von dem Ventilsitz fördert, wenn das Steuerventil ein Zugventil ist (vergleiche Beschreibung zu den Ausführungsformen des Steuerventils oben).

Somit ist in dieser Ausführungsform für ein Öffnen des als Schubventil ausgeführten Steuer ventils und zum Schließen des als Zugventil ausgeführten Steuerventils jeweils eine aktive Betätigung mittels des Antriebs notwendig. Hingegen wird in der axialen Gegenbewegung die aktuelle axiale Position mittels der Rückholfeder passiv gehalten. Ist der Antrieb aktiviert be ziehungsweise überwindet die Antriebskraft die Rückholkraft der Rückholfeder, wird die Klemmung des Klemmkeils gelöst und das Steuerventil in eine neue Position überführt. Diese Bewegung wird durchgeführt bis der Antrieb wieder abgeschaltet wird beziehungsweise die Rückholkraft wieder die Antriebskraft überwindet.

In einer anderen Ausführungsform ist der Antrieb zum aktiven Halten des Schubventils in ei ner axialen Position des Steuerventils im Zusammenwirken mit dem Klemmkeil eingerichtet. Ist der Antrieb abgeschaltet beziehungsweise überwindet die Rückholfeder die Antriebskraft, wird die Klemmung des Klemmkeils gelöst und das Steuerventil in eine neue Position über führt. Diese Bewegung wird durchgeführt bis der Antrieb wieder aktiviert wird beziehungswei se die Antriebskraft wieder die Rückholkraft überwindet.

Die Rückholfeder ist bevorzugt als Schraubendruckfeder ausgeführt und zwischen einem An schlag des Steuerventils und einem Anschlag eines Gehäuses vorgespannt angeordnet.

Bei einer Ausführungsform, bei welcher die Rückholfeder das Steuerventil in Schließrichtung belastet, ist die Rückholfeder derart vorgespannt, dass eine zum Geschlossenhalten des Steuerventils unter den vorbestimmten Druckbedingungen ausreichende Schließkraft auf den Ventilteller übertragen ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Steuerventils ist ein axial dichtendes Dich tungselement vorgesehen, welches axial zwischen der Lagerfläche des Schaftlagers und dem Ventilteller, bevorzugt zwischen der Lagerfläche des Schaftlagers und der Rückholfeder nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, derart angeordnet ist, dass der Ven tilschaft lagerschaftseitig vor einem ventiltellerseitigen Eindringen von einer Flüssigkeit ge schützt ist.

Das Steuerventil ragt in dieser Ausführungsform von einem Trockenraum, in welchen keine Kühlflüssigkeit eindringen kann, in einen Nassraum, wobei der Ventilteller im Nassraum ange ordnet ist und der mit dem Antrieb zusammenwirkende und (zumindest dort) gelagerte Anteil des Ventilschafts im Trockenraum angeordnet ist. Der Anteil, welcher in maximal eingetauch ter Position in den Nassraum eintaucht und in maximal herausgehobener Position in dem Tro ckenraum angeordnet ist wird bevorzugt mittels zumindest einer Dichtlippe des Dichtungsele ments abgestreift, so dass die Kühlflüssigkeit im Nassraum verbleibt.

Die Rückholfeder ist in der oben genannten bevorzugten Ausführungsform in dem Nassraum, also ventiltellerseitig, angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Antrieb und der Klemmkeil, bevorzugt die gesamte Lagerfläche trocken ausgeführt und von dem Nassraum abgekapselt.

In einer anderen Ausführungsform ist auch die Lagerfläche und/oder der Antrieb nass ausge führt. Dies erlaubt es, einzig statische Dichtungen einzusetzen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Steuerventils ist des Schaftlagers ein Weg sensor angeordnet und mittels des Wegsensors die axiale Position des Ventilschafts erfass bar.

Bei dieser Ausführungsform ist mittels eines Wegsensors jederzeit die Position des Ventiltel lers ermittelbar. Weil der mechanische Zusammenhang bei einer bevorzugten Ausführungs form als nahezu ideal steif anzusehen ist, ist damit ein direkter Rückschluss auf den Volu menstrom möglich, ohne dass es dazu einer zusätzlichen Messung, beispielsweise der Strö mungsgeschwindigkeit, bedarf. Der Wegsensor ist bevorzugt ein Messelement, welches in den Antrieb integriert ist und dessen Daten zu einer präzisen Ansteuerung des Antriebs er setzbar sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Wärmemanagementmodul für ein Kraftfahrzeug, bevorzugt für eine Verbrennungskraftmaschine, aufweisend zumindest die fol genden Komponenten:

- zumindest einen Kühlmittelkreislauf,

- zumindest eine Druckquelle, bevorzugt eine Kühlmittelpumpe, - zumindest eine Wärmeab gabeschnittstelle für eine Wärmesenke, wobei die Wärmesenke bevorzugt ein Kühler ist,

- zumindest eine Wärmeaufnahmeschnittstelle für eine Wärmequelle, wobei die Wärmequelle bevorzugt ein Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine ist,

- ein Steuerventil nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,

wobei der Kühlmittelkreislauf mittels des Steuerventils öffenbar und sperrbar ist, so dass mit tels Schalten des Steuerventils ein Volumenstrom des Kühlmittels veränderbar ist.

Das hier vorgeschlagene Wärmemanagementmodul ist dazu eingerichtet, die Wärme einer Wärmequelle, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, abzufüh ren und mithilfe einer Wärmesenke eine Kühlflüssigkeit, mit einer geeigneten Temperatur und damit Wärmekapazität der Wärmequelle zuzuführen. Hierzu weist das Wärmemanagement modul einen Kühlmittelkreislauf auf, wobei der Kühlmittelkreislauf beispielsweise kennfeldge regelt betreibbar ist. Weiterhin weist das Wärmemanagementmodul eine Druckquelle auf, be vorzugt eine Kühlmittelpumpe, mittels welcher das Umlaufen des Kühlmittels, bevorzugt druckgeregelt, also näherungsweise mit einem konstanten Druck, im Kühlmittelkreislauf si chergestellt ist.

Das Wärmemanagementmodul weist eine Wärmeaufnahmeschnittstelle für eine Wärmequelle auf, beispielsweise einen Wärmetauscher mit einer Vielzahl von Kühllamellen oder einen An schluss an eine Wärmetauscheinrichtung, und eine Wärmeabgabeschnittstelle, beispielsweise ebenfalls einen Wärmetauscher einer Vielzahl von Kühllamellen oder einen Anschluss an eine Wärmetauscheinrichtung, für eine Wärmesenke auf. Die Wärmesenke ist bevorzugt Fahrtwind im Zusammenspiel mit einem Kühler eines Kraftfahrzeugs, wobei der Kühler beispielsweise zusätzlich einen Ventilator für den Standbetrieb (kein Fahrtwind) umfasst.

Das Wärmemanagementmodul umfasst ein Steuerventil wie es vorhergehend beschrieben ist. Das Steuerventil ist dazu eingerichtet, den Kühlmittelfluss, also den Volumenstrom, stufenlos zu steuern, wobei kein Kühlmittel strömt, wenn das Steuerventil geschlossen ist, und ein ma ximaler Volumenstrom vorliegt, wenn das Steuerventil maximal geöffnet ist. In einer Ausfüh rungsform ist das Steuerventil in einem Teilkreislauf, beispielsweise einem By-Pass, geschal tet, so dass der Teilkreislauf vom Kühlmittel beströmt wird, wenn das Steuerventil offen ist, und nicht beströmt wird, wenn das Steuerventil geschlossen ist.

Indem das Steuerventil, bevorzugt passiv, in einer beliebigen Position haltbar ist, ist eine stu fenlose Steuerung oder Regelung des Volumenstroms einstellbar, ohne dass hierzu eine auf wendige Apparatur, wie beispielsweise ein Spindeltrieb, notwendig ist. Zudem ist der Energie bedarf eines solchen Steuerventils gering.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hinter grund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestal tungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeich nungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maß haltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es werden darge stellt in

Fig. 1 : ein stufenlos passiv haltbares Steuerventil;

Fig. 2: der stufenlose Stellmechanismus mit dem Ventilschaft bei dem ersten Ende;

Fig. 3: der stufenlose Stellmechanismus kurz vor Ausschieben aus der ersten Umkehrnut;

Fig. 4: der stufenlose Stellmechanismus mit der Radialfeder im Bereich der Lagerfläche im

Hemmabschnitt;

Fig. 5: der stufenlose Stellmechanismus in geklemmter Position; Fig. 6: der stufenlose Stellmechanismus wieder gelöst mit der Radialfeder im Bereich der Lagerfläche im Hemmabschnitt;

Fig. 7: der stufenlose Stellmechanismus mit dem Ventilschaft bei dem zweiten Ende;

Fig. 8: der stufenlose Stellmechanismus mit der Radialfeder beim Überwinden des

Klemmkeils;

Fig. 9: der stufenlose Stellmechanismus mit der Radialfeder im Bereich der Lagerfläche im

Freilaufabschnitt; und

Fig. 10: ein Wärmemanagementmodul in einem Kraftfahrzeug.

In Fig. 1 ist in einer Prinzipskizze ein Steuerventil 1 dargestellt, welches als Schubventil aus geführt ist. Das heißt, der Ventilteller 4 des Steuerventils 1 muss zum Schließen der Strö mungsöffnung 41 von dem (rückseitigen) Ventilschaft 6 auf den zugehörigen Ventilsitz 5 ge drückt werden. In der gezeigten Ausführungsform ist eine Rückholfeder 20 vorgesehen, wel che mittels ihrer mechanisch gespeicherten Rückholkraft 33 den Ventilteller 4 entlang der Be wegungsachse 34, also in axialer Richtung 15, gegen den Ventilsitz 5 drückt, wenn die Axial kraft 43 des Antriebs 36 (und gegebenenfalls die Strömungskräfte im Kühlmittelkanal 40) überwunden wird. Dazu ist die Rückholfeder 20 hier zwischen einem Anschlag 37 des Steuer ventils 1 und einem Gehäuseanschlag 39 des Gehäuses 38 (beziehungsweise hier eines starr mit dem Gehäuse 38 verbundenen und mittels eines statischen Dichtung 35 nach außen ab gedichteten Ventilverschlusses in dem Gehäuse 38) verspannt. Hierbei ist die Rückholfeder 20 in einem Nassraum, also in einem nicht mittels Dichtmitteln gegenüber dem Kühlmittelka nal 40 abgedichteten Raum, angeordnet. In axialer Richtung 15 hin zu dem Schaftlager 7 ist der Rückholfeder ein Dichtungsmittel 21 , hier eine dynamische Axialdichtung, nachgelagert, welche ein Eindringen von (Kühl-) Flüssigkeit aus dem Nassraum in den Lagerraum unterbin det. Die axiale Position des Ventilschafts 6 und damit des Ventiltellers 4 wird hier mittels eines Wegsensors 22, welcher in den Antrieb integriert ist, erfasst.

Der Ventilschaft 6, welcher hier eine für den Lagerkontakt eingerichtete separate Hülse um fasst, ist in dem Schaftlager 7 mittels der Lagerfläche 8 geführt. Die Lagerfläche 8 umfasst beim ersten Ende 18 des Verfahrwegs des Steuerventils 1 eine erste Umkehrnut 16 und beim zweiten Ende 19 dieses Verfahrwegs eine zweite Umkehrnut 17. Zwischen dem ersten Ende 18 und dem zweiten Ende 19 ist eine Radialfeder 9 bewegbar, welche hier beispielsweise als Sprengring ausgeführt ist. Die Radialfeder 9 ist in einer Aufnahmenut 10 des Ventilschafts 6 aufgenommen und wird so mit dem Ventilschaft 6 axial mitbewegt, wobei eine gewisse Rela tivbewegung zwischen Radialfeder 9 und Ventilschaft 6 möglich ist. Dies und der Aufbau der Aufnahmenut 10 wird in den nachfolgenden Figuren 2 bis 9 erläutert. In Fig. 2 bis Fig. 9 ist der stufenlose Stellmechanismus wie beispielsweise in dem Steuerventil 1 gemäß Fig. 1 einsetzbar in einer Prinzipskizze dargestellt, wobei die axiale Richtung 15 in der Darstellung horizontal dargestellt ist. In der Darstellung oben ist das Schaftlager 7 mit der Lagerfläche 8 dargestellt und unterhalb davon der Ventilschaft 6. Die Aufnahmenut 10 um fasst einen Hemmabschnitt 11 angrenzend an eine erste Endwandung 44 (hier links, auch als Nutwange bezeichnet) und dazu axial benachbart einen Freilaufabschnitt 12 angrenzend an eine zweite Endwandung 45 (hier rechts), welche von einem Klemmkeil 13 voneinander ge trennt sind. Die Hemmrampe 14 steigt von dem Hemmabschnitt 11 hin zu dem Freilaufab schnitt 12 nach radial außen (hier nach oben) sanft an und fällt zum Freilaufabschnitt 12 steil ab. Dabei ist der Klemmkeil 13 derart eingerichtet, dass die Radialfeder 9 den Klemmkeil 13 nicht überwinden kann, wenn die Radialfeder 9 an der Lagerfläche 8 anliegt. Die Radialfeder 9 ist, infolge ihrer nach radial außen wirkenden Federkraft gegen die Lagerfläche 8 gezwun gen und kann somit den Klemmkeil 13 nur dann überwinden, wenn die Radialfeder 9 ihrer nach radial außen wirkenden Federkraft folgend in eine der Umkehrnuten 16 oder 17 radial ausweichen kann. Die Radialfeder 9 wird also von den Endwandungen 44 und 45 der Auf nahmenut 10 oder der freilaufseitigen steilen Flanke des Klemmkeils 13 axial mitgenommen. Liegt die Radialfeder 9 aber nicht an einer Endwandung 44 beziehungsweise 45 der Aufnah menut 10 oder an der besagten steilen Flanke des Klemmkeils 13 an, so findet aufgrund der aus der nach radial außen wirkenden Federkraft der Radialfeder 9 resultierenden Reibung mit der Lagerfläche 8 oder der Anlage an einer Flanke 46 beziehungsweise 47 (vergleiche Fig. 3) einer der Umkehrnuten 16 oder 17 eine Relativbewegung zwischen der Radialfeder 9 und dem Ventilschaft 6 statt. Wird eine Relativbewegung zwischen Radialfeder 9 (stehend) und dem Ventilschaft 6 (bewegt) in der Darstellung nach links ausgeführt, während sich die Radial feder 9 irgendwo im Bereich des Verfahrwegs zwischen den Umkehrnuten 16 und 17 an der Lagerfläche 8 und in der Aufnahmenut 10 im Hemmabschnitt 1 1 befindet, wird die Radialfeder von der Hemmrampe 14 des Klemmkeils 13 derart radial gegen die Lagerfläche 8 gedrückt, dass die anliegende (hier nach links wirkende) axiale Kraft die daraus resultierende entge gengerichtete axiale Reibkraft der Radialfeder 9 im Zusammenwirken von Klemmkeil 13 und Lagerfläche 8 nicht überwinden kann. Die Funktionsabschnitte 1 1 , 12 und 14 der Aufnahme nut 10 sind einzig in Fig. 2 gekennzeichnet, aber in den Fig. 3 bis 9 selbstverständlich iden tisch und der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Allein zur Orientierung ist jeweils der die Funktionsabschnitte 1 1 und 12 trennende Klemmkeil 13 gekennzeichnet. Ebenso sind einzig in Fig. 3 die erste Umkehrnut 16 und die zweite Umkehrnut 17 genauer gekennzeich net, in den übrigen Figuren 2 und 4 bis 9 selbstverständlich identisch und die Kennzeichnung der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Die erste Umkehrnut 16 weist zum ersten Ende 18 des Verfahrwegs des Ventilschafts 6, also in der Darstellung links, eine steile (erste) Flanke 46 auf, welche von der Radialfeder 9 nicht überwindbar ist, wenn diese aufgrund ihrer Vorspannung nach radial außen in die erste Umkehrnut 16 eingebracht ist. Gegenüberlie gend, also in der Darstellung rechts, ist eine (erste) Rückkehrrampe 48 vorgesehen, welche der von der ersten Endwandung 44 der Aufnahmenut 10 mitgenommenen Radialfeder 9 ent gegen ihrer Vorspannung eine Rückkehr (nach rechts) in den radial engeren Bereich der La gerfläche 8 ermöglicht. Die zweite Umkehrnut 17 ist in gleicher Art und Funktion aufgebaut, hier gespiegelt identisch. Die (zweite) Flanke 47, hier rechts, begrenzt die axiale Bewegung der Radialfeder 9 und damit (im Zusammenspiel mit der ersten Endwandung 44 der Aufnah menut 10) die axiale Bewegung des Ventilschafts 6 (vergleiche Fig. 7). Die (zweite) Rückkehr rampe 49, hier links, ermöglicht der von der zweiten Endwandung 45 der Aufnahmenut 10 mitgenommenen Radialfeder 9 entgegen ihrer Vorspannung eine Rückkehr (nach links) in den radial engeren Bereich der Lagerfläche 8 (vergleiche Wechsel vom Zustand gemäß Fig. 8 zum Zustand gemäß Fig. 9).

Im Nachfolgenden ist dieser stufenlose Stellmechanismus am Einsatzbeispiel wie in Fig. 1 gezeigt erläutert und es wird auf Fig. 1 ohne weiteren Hinweis Bezug genommen, wobei in der Darstellung der Figuren 2 bis 9 links zu dem Ventilteller 4 und rechts zu dem Antrieb 36 zeigt, wobei also eine Bewegung nach links eine Bewegung hin zu der Schließposition des Ventiltel lers 4 ist und eine Bewegung nach rechts eine Bewegung zum Öffnen des Steuerventils 1 ist. Grundsätzlich ist aber auch eine gedrehte Relativzuordnung der Ausrichtung der Hemmrampe 14 des Klemmkeils 13 zu der Rückholfeder 20 und dem Antrieb 36 möglich und/oder eine entgegengesetzte Richtung 15 zum Schließen des Steuerventils 1 , sowie eine andere Art von antagonistischen Triebmitteln zum Bewegen des Ventilschafts 6.

In Fig. 2 ist eine Position gezeigt, bei welcher (gemäß Fig. 1) der Ventilteller 4 im mittels der Rückholfeder 20 vorgespannten Kontakt zum Ventilsitz 5 normal (Default) und ohne aktiven Antrieb geschlossen ist. Der Ventilschaft 6 befindet sich somit am ersten Ende 18 des Ver fahrwegs, was hier an der ersten (linken, hemmabschnittseitigen) Endwandung 44 der Auf nahmenut 10 gekennzeichnet ist. Die Radialfeder 9 sitzt in der ersten Umkehrnut 16 und be findet sich in Kontakt zur zweiten (rechten, freilaufseitigen) Endwandung 45 der Aufnahmenut 10, wobei die zweite Endwandung 45 somit mittels der Radialfeder 9 und der ersten Flanke 46 der ersten Umkehrnut 16 den Endanschlag für den Verfahrweg des Steuerventils 1 bildet. Be vorzugt ist aber dieser (linke) Endanschlag lediglich ein Sicherheitsanschlag und der Verfahr weg ist in dieser Richtung zur Sicherstellung eines ausreichenden Kraftreservoirs zum Schlie ßen des Steuerventils 1 und zur Vermeidung einer Doppelpassung einzig von dem Ventilteller 4 und dem Ventilsitz 5 begrenzt.

In Fig. 3 wird nun ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Position mittels des Antriebs 36 der Ventilschaft 6 in Richtung offen bewegt, also nach rechts. Der Ventilteller 4 hebt sich aus sei nem Kontakt zum Ventilsitz 5 entgegen der Vorspannung der Rückholfeder 20. Die Radialfe der 9 geht in Kontakt zur ersten (linken, hemmabschnittseitigen) Endwandung 44 der Auf nahmenut 10.

In Fig. 4 ist der weitere Verlauf der Bewegung des Ventilschafts 6 (nach rechts) hin zu der zweiten Umkehrnut 17 infolge der Axialkraft 43 des Antriebs 36 aus der in Fig. 3 gezeigten Position dargestellt. Die Radialfeder 9 wurde von der ersten (linken, hemmabschnittseitigen) Endwandung 44 der Aufnahmenut 10 über die (erste) Rückkehrrampe 48 aus der ersten Um kehrnut 16 rausgedrückt und dabei nach radial innen (also hier unten) komprimiert. Der Ven tilschaft 6 ist nun stufenlos entlang der axialen Richtung 15 betätigbar, wodurch das Steuer ventil 1 immer weiter geöffnet wird.

In Fig. 5 ist eine Stellung gezeigt, welche eintritt, wenn der Wegsensor 22 beziehungsweise die Steuerelektronik das Erreichen einer gewünschten Position des Ventilschafts 6 detektiert hat. Dann wird die aktive Betätigung mittels des Antriebs 36 beendet. Daraufhin wird die Rückholfeder 20 den Ventilschaft 6 wieder ein wenig Richtung geschlossen (nach links) drü cken, bis nach kurzer Strecke der Klemmkeil 13 in Kontakt zu der Radialfeder 9 gerät und in folge der Rückholkraft 33 der Rückholfeder 20 die drei Bauteile Ventilschaft 6, Radialfeder 9 und Lagerfläche 8 zueinander verspannt werden. Daraus resultiert eine axial wirkende Klemmkraft 42, womit also von der Rückholkraft 33 die eingestellte Position energielos gehal ten ist. Dies funktioniert an jeder beliebigen Stelle der Lagerfläche 8 und die energielos gehal tene Position ist somit stufenlos einstellbar. Die zum Klemmen notwendige kurze Strecke ist präzise vorhersagbar und damit für eine präzise Ansteuerung der gehaltenen Position des Ventiltellers 4 leicht in der Steuerelektronik berücksichtigbar.

In Fig. 6 ist nun dargestellt, wie die in Fig. 5 gezeigte energielos gehaltene Position wieder verlassen wird, indem nämlich von dem Antrieb 36 wieder eine Axialkraft 43 aufgebracht wird, welche die Rückholkraft 33 der Rückholfeder 20 überwindet. Die Verspannung der Rückholfe der 9 zwischen Klemmkeil 13 und Lagerfläche 8 wird nun infolge der Relativbewegung zwi schen Radialfeder 9 und Ventilschaft 6 beziehungsweise Aufnahmenut 10 aufgehoben. Der Ventilschaft 6 verfährt weiter Richtung offen (nach rechts). Auf dem Weg zur zweiten Um kehrnut 17 ist gemäß der Darstellung in Fig. 5 und zugehöriger Erläuterung erneut jede auf dem Weg liegende Position energielos verspannbar.

In Fig. 7 bis Fig. 9 ist gezeigt, wie eine neue Position angefahren werden kann, welche von der aktuellen Position in Richtung geschlossen liegt. Hierzu muss zuerst die zweite Um- kehrnut 17 angefahren werden. Dort rutscht die Radialfeder 9 nach radial außen in die Um kehrnut 17 und weitet sich entsprechend radial auf (Fig. 7). Hier ist die zweite Ende 19 des Verfahrwegs (in Analogie zu Fig. 2 bezogen auf die erste Endwandung 44 der Aufnahmenut 10) gekennzeichnet, wobei hier das Steuerventil 1 maximal offen ist; denn die erste Endwan dung 44, die Radialfeder 9 und die (zweite) Flanke 47 der zweiten Umkehrnut 17 bilden ge meinsam einen zweiten (rechten) Endanschlag.

In Fig. 8 ist gezeigt, wie infolge der dabei auftretenden Vergrößerung des Innendurchmessers der Radialfeder 9 (bei Wegnahme Axialkraft 43 der aktiven Bewegung mittels des Antriebs 36) der Klemmkeil 13 von der Radialfeder 9 (axial bewegt von der Rückholkraft 33 der Rückholfe der 20) überwunden und somit in dem Freilaufabschnitt 12 (vergleiche Fig. 2) überführt wird.

In Fig. 9 ist nun gezeigt, wie die zweite Endwandung 45 der Aufnahmenut 10 des Ventil schafts 6 nun die Radialfeder 9 in Richtung hin zu der ersten Umkehrnut 16 transportiert, und zwar passiv mittels der Rückholkraft 33. Ein Verspannen in einer Wunschposition kann bei diesem Vorgang nicht erfolgen, vielmehr muss der Vorgang wieder aus der unteren Um kehrnut neu begonnen werden, vergleiche dazu Fig. 2.

In Fig. 10 ist ausschnittsweise ein Kraftfahrzeug 3 dargestellt, bei welchem im Motorraum, al so dort wo die Verbrennungskraftmaschine 23 angeordnet ist, ein Wärmemanagementmodul 2, umfassend einen Kühlmittelkreislauf 24 für die Verbrennungskraftmaschine 23, dargestellt ist. Der Kühlmittelkreislauf 24 verbindet einen Wärmeaufnahmeschnittstelle 30, hier bei der Verbrennungskraftmaschine 23, deren Brennräume 32 also die Wärmequelle 31 darstellen, und eine Wärmeabgabeschnittstelle 27, welche beispielsweise durch (Fahrt-) Wind, welcher die Wärmesenke 28 darstellt, mittels eines Kühlers 29 zur Wärmeabgabe nutzt. Das Kühlmit tel im Kühlmittelkreislauf 24 wird von der Druckquelle 25 gefördert, beispielsweise einer Kühl mittelpumpe 26. Der Kühlmittelkreislauf 24 weist hier ein Steuerventil 1 auf, welches bei spielsweise wie in Fig. 1 dargestellt ausgeführt ist. Mittels des Steuerventils 1 ist der Volu menstrom des Kühlmittelkreislaufs 24 steuerbar. Bevorzugt wird hierbei die Druckquelle 25 druckkonstant geregelt, so dass bei einem Öffnen des Steuerventils 1 der Volumenstrom zu nimmt.

Mit dem hier vorgeschlagenen Steuerventil lässt sich mit einfachen Mitteln auf geringem Bau raum eine Steuerstellung stufenlos, bevorzugt energielos, halten. Bezugszeichenliste

1 Steuerventil

2 Wärmemanagementmodul

3 Kraftfahrzeug

4 Ventilteller

5 Ventilsitz

6 Ventilschaft

7 Schaftlager

8 Lagerfläche

9 Radialfeder

10 Aufnahmenut

11 Hemmabschnitt

12 Freilaufabschnitt

13 Klemmkeil

14 Hemmrampe

15 axiale Richtung

16 erste Umkehrnut

17 zweite Umkehrnut

18 erstes Ende

19 zweites Ende

20 Rückholfeder

21 Dichtungselement

22 Wegsensor

23 Verbrennungskraftmaschine

24 Kühlmittelkreislauf

25 Druckquelle

26 Kühlmittelpumpe

27 Wärmeabgabeschnittstelle

28 Wärmesenke

29 Kühler

30 Wärmeaufnahmeschnittstelle

31 Wärmequelle

32 Brennraum

33 Rückholkraft

34 Bewegungsachse 35 statische Dichtung

36 Antrieb

37 Ventilanschlag

38 Gehäuse

39 Gehäuseanschlag

40 Kühlmittelkanal

41 Strömungsöffnung

42 Klemmkraftfluss

43 Axialkraft

44 erste Endwandung

45 zweite Endwandung

46 erste Flanke

47 zweite Flanke

48 erste Rückkehrrampe 49 zweite Rückkehrrampe

Claims

Patentansprüche

1. Steuerventil (1) für ein Wärmemanagementmodul (2) eines Kraftfahrzeugs (3), aufwei send die folgenden Komponenten:

- einen Ventilteller (4) zum dichtenden Aufsitzen auf einem Ventilsitz (5) in einer Ge schlossenstellung,

- einen Ventilschaft (6) mit einer axialen Erstreckung, wobei der Ventilschaft (6) mit dem Ventilteller (4) verbunden ist,

- und ein Schaftlager (7) mit einer Lagerfläche (8), in welchem der Ventilschaft (6) geführt von der Lagerfläche (8) axial bewegbar gelagert ist,

gekennzeichnet durch eine Radialfeder (9), die in einer Aufnahmenut (10) des Ventil schafts (6) aufgenommen und radial hin zu dem Schaftlager (7) vorgespannt ist und die radial an dem Schaftlager (7) anliegt, das eine erste Umkehrnut (16) und eine zweite Um kehrnut (17) aufweist, wobei die Aufnahmenut (10) einen Hemmabschnitt (11) und einen Freilaufabschnitt (12) aufweist, welche axial benachbart mittels eines Klemmkeils (13) mit einer Hemmrampe (14) getrennt sind, die bei dem Hemmabschnitt (11) beginnend sich hin zu dem Freilaufabschnitt (12) radial hin zu der Lagerfläche (8) neigt, wobei der Klemmkeil (13) von der Radialfeder (9) im Bereich der Lagerfläche (8) unüberwindbar ist und die Radialfeder (9) von dem Klemmkeil (13) derart radial verpressbar ist, dass der Ventilschaft (6) in axialer Richtung (15) weg von dem Freilaufabschnitt (12) gehemmt ist, und wobei der Klemmkeil (13) von der Radialfeder (9) im Bereich der Umkehrnuten (16, 17) überwindbar ist.

2. Steuerventil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehrnuten (16, 17) an den Enden (18, 19) eines vorbestimmten Verfahrwegs angeordnet und zu dessen Enden (18, 19) hin derart vertieft sind, dass der Klemmkeil (13) von der Radialfeder (9) axial überwindbar und somit infolge einer Bewegung des Ventilschafts (6) relativ zu der Radialfeder (9) von dem Hemmabschnitt (11) in den Freilaufabschnitt (12) oder umge kehrt überführbar ist, wobei die Umkehrnuten (16, 17) hin zu dem Verfahrweg Rückkehr rampen (48, 49) geneigt hin zu der Lagerfläche (8) des Schaftlagers (7) aufweisen.

3. Steuerventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Rückholfeder (20), welche mit einer Rückholkraft (33) in axialer Richtung (15) weg von dem Freilaufabschnitt (12) auf den Ventilschaft (6) wirkt, so dass die axiale Rückholkraft (33) die Radialfeder (9) mittels des Klemmkeils (13) mit der Lagerfläche (8) des Schaftlagers (7) verpresst.

4. Steuerventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein axial dichtendes Dichtungselement (21), welches axial zwischen der Lagerfläche (8) des Schaftlagers (7) und dem Ventilteller (4) derart angeordnet ist, dass der Ventilschaft (6) lagerschaftseitig vor einem ventiltellerseitigen Eindringen von einer Flüssigkeit geschützt ist.

5. Steuerventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ei nen rückseitig des Schaftlagers (7) angeordneten Wegsensor (22) zur Erfassung der axialen Position des Ventilschafts (6).

6. Wärmemanagementmodul (2) für ein Kraftfahrzeug (3), aufweisend die folgenden Kom ponenten:

- einen Kühlmittelkreislauf (24),

- eine Druckquelle (25),

- eine Wärmeabgabeschnittstelle (27) für eine Wärmesenke (28),

- eine Wärmeaufnahmeschnittstelle (30) für eine Wärmequelle (31),

- und ein Steuerventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der Kühlmittelkreislauf (24) mittels des Steuerventils (1) öffenbar und sperrbar ist, so dass mittels Schaltens des Steuerventils (1) ein Volumenstrom des Kühlmittels verän derbar ist.