WO2020048937A1 - Rotary slide valve unit for a thermal management module - Google Patents

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WO2020048937A1
WO2020048937A1 PCT/EP2019/073380 EP2019073380W WO2020048937A1 WO 2020048937 A1 WO2020048937 A1 WO 2020048937A1 EP 2019073380 W EP2019073380 W EP 2019073380W WO 2020048937 A1 WO2020048937 A1 WO 2020048937A1
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rotary slide
curvature
hose element
rotary
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PCT/EP2019/073380
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Holger Fries
Ralf LÜDERS
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
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    • 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
    • F16K11/08Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K5/00Plug 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
    • F16K5/04Plug 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 with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
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    • F16K5/0457Packings
    • F16K5/0471Packings between housing and plug
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    • F16K5/18Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with cylindrical surfaces
    • F16K5/181Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with cylindrical surfaces with the housing or parts of the housing mechanically pressing the seals against the plugs

Definitions

  • the invention relates to a rotary slide unit for a thermal management module according to claim 1, and a thermal management module for a motor vehicle according to claim 5.
  • the invention relates to a rotary slide unit for a thermal management module, comprising the following elements:
  • a sealing seat for the rotary slide valve with a sealing ring pressed against the rotary slide valve when the rotary slide valve is in a closed position with an axial force (F) for sealingly closing off a flow connection between the supply channel and the discharge channel.
  • Thermal management modules actively controlled rotary slide valve distribution
  • coolant flows internal combustion engine, fuel cell, battery
  • sealing packets are used that are made up of several parts; these usually include a metallic guide sleeve, a metallic compression spring, an elastomer O-ring and a plastic sealing ring (usually made of PVDF or PTFE).
  • the sealing packs must be flexible in order to be able to absorb a radial runout (wobble) of the rotary valve.
  • a rotary slide valve (1) of a motor vehicle cooling circuit is known, with a valve housing (10), a control body (20) which is arranged movably in the valve housing (10) and a cylindrical outer contour (22), wherein a flow cross section (21) between one by moving the control body (20) first valve connection (11) and a second valve connection (12) arranged perpendicular to a longitudinal valve axis (A1) of the control body (20), and a sealing unit (30) which, within the second valve connection (12), on the outer contour (22 ) of the control body (20) is placed.
  • the sealing unit (30) include a sealing element (31) for sliding sealing, a carrier element (32) for supporting at least the sealing element (31) and a spring element (33) for axially prestressing the sealing element (31 ), the sealing element (31) with an axial sealing face (311) facing the regulating body (20) abutting the outer contour (22) of the regulating body (20), and the carrier element (32) with one of the regulating body (20) first axial end (326) facing the sealing element (31) and a second axial end (327) facing away from the control body (20) against the spring element (33).
  • a control valve for controlling a coolant circuit of an internal combustion engine with a first supply connection (2) for cooling water of a bypass circuit arranged on a valve housing (1) and at least a second supply connection (2) for Cooling water of a cooler circuit which, depending on the position of a valve member (3) accommodated in the valve housing, can be connected to a discharge connection.
  • At least one dynamically resilient sealing element (4) which bears against the valve member (3) and which at least partially consists of polytetrafluoroethylene or is coated with polytetrafluoroethylene and for Ensuring a sealing system on the valve member (3) is acted upon by the pressure force of a compression spring (5).
  • the object of the invention is to find a rotary slide unit in relation to the known rotary slide units for a thermal management module, in which a seal remains reliably closed even with a high pressure drop (D_r).
  • the sealing seat comprises a hose element with an axial length (L) which is dependent on a radial extent of the curvature, the sealing ring being arranged axially between the hose element and the rotary slide valve, and the hose element between the feed duct and the discharge duct and thus in use is arranged radially on both sides in pressure contact with the coolant, so that the radial extent of the curvature depends on the pressure drop (D_r) present.
  • the rotary slide unit for a thermal management module comprises the following elements:
  • a sealing seat for the rotary slide valve with a sealing ring pressed against the rotary slide valve when the rotary slide valve is in a closed position with an axial force (F) for sealingly closing off a flow connection between the supply channel and the discharge channel.
  • the rotary slide unit is characterized in that the sealing seat comprises a hose element with an axial length (L) dependent on a radial extent of the curvature, and the sealing ring is arranged axially between the hose element and the rotary slide valve, the curvature of the hose element between the feed channel and the The discharge channel and thus in use is arranged radially on both sides in pressure contact with the coolant, so that the radial extent of the curvature depends on the pressure drop (D_r).
  • the sealing seat comprises a hose element with an axial length (L) dependent on a radial extent of the curvature
  • the sealing ring is arranged axially between the hose element and the rotary slide valve, the curvature of the hose element between the feed channel and the The discharge channel and thus in use is arranged radially on both sides in pressure contact with the coolant, so that the radial extent of the curvature depends on the pressure drop (D_r).
  • the convex side is supported radially on the convex side by a spring means.
  • the hose element forms an axial seal to a duct housing and / or to the sealing ring.
  • the supply channel and the discharge channel are formed by a channel housing, and a flow bay toward the hose element is formed in the channel housing on the supply side and / or on the discharge side.
  • a thermal management module for a motor vehicle comprising a heat exchanger and a cooler for a drive machine.
  • the heat exchanger and the cooler are connected to one another in a heat-dissipating manner by means of a coolant circuit via the heat exchanger, a rotary valve unit as described above being provided in the coolant circuit for controlling the flow of a coolant.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a rotary valve unit
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a thermal management module in one
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a rotary slide unit 100, which is set up for use in a thermal management module 200, also referred to as a heat management module, for example a controllable cooling circuit for the internal combustion engine of a motor vehicle 300 (see FIG. 2).
  • a thermal management module 200 also referred to as a heat management module
  • a controllable cooling circuit for the internal combustion engine of a motor vehicle 300 see FIG. 2.
  • the rotary slide unit 100 comprises, as a rule, among other elements, the following elements:
  • a feed channel 10 (left below the rotary valve 12 and right above the rotary valve 12) for a cooling liquid, which, for example, with a pressure output side of a pump is connected indirectly via a line or directly, so that a supply pressure (p_Z) is present in the supply duct 10;
  • a sealing seat 13 which is in sealing contact with the rotary valve 12 in the closed position of the rotary valve 12 by means of a sealing ring 14, that is to say closes the flow connection 15, and instead the sealing ring 14 is pressed against the rotary valve 12 with an axial force (F), so that the flow connection 15 between the feed channel 10 and the discharge channel 11 is closed and can no longer be flowed through, so that then no convective cooling power is provided by the thermal management module 200.
  • the rotary slide unit 100 or the sealing seat 13 is characterized in that a hose element 20 is curved with a radial extension of the curvature 21 (in each case from left to right as shown, with the curvature 21 extending radially inward on the left and the curvature on the right in the representation) 21 has an extension to the radially outward) dependent axial length (L).
  • the amount of length (L) is thus (for example proportionally) depending on the amount of the curvature 21.
  • the sealing ring 14 is arranged axially between the hose element 20 and the rotary valve 12.
  • the hose element 20 has an axial extent, for example in the rotary slide unit 100 perpendicular to a sealing plane spanned by a sealing line of the sealing seat 13, that is to say the passage opening 15 identified here.
  • a vertical alignment has the advantage that by changing the axial length (L) of the hose element 20, from which an axial force (F) results on the sealing seat 13, a very uniform distribution of the axial pressure is brought about on each (infinitesimal) section of the sealing line and a reliable seal is thus achieved with simple means.
  • the hose element 20 is (radially) arranged between the feed channel 10 and the discharge channel 11 and thus in use radially on both sides in pressure contact with the cooling liquid.
  • the hose element 20 or its extension of the curvature 21 is arranged in such a way that with increasing pressure gradient (D_r), i.e.
  • the sealing seat 13 has an increasing sealing effect with increasing pressure drop (D_r).
  • the structure of the sealing ring 14 and / or its surround on the movement-free, that is to say the channel-side, sealing side can thus be designed more easily.
  • the axial force (F) for a pressure drop (D_r) can be reduced at a desired operating pressure, because the sealing effect at higher pressure drops (D_r) is ensured by the increase in the axial force (F) by means of the hose element 20. The friction on the rotary slide valve 12 can thus be reduced (during an opening process or a closing process).
  • the (larger) supply pressure acts on the mountain of the curvature and thus causes the hose element 20 forming a bellows seal to be set up axially.
  • the orientation of the extension of the curvature must be chosen to match the pressure gradient (D_r).
  • the (optional) spring means acts like a bandage and, on the one hand, prestresses the bellows seal (with a pressure drop of zero or even negative pressure drop, i.e. higher discharge pressure (p_A) than feed pressure (p_Z)) and on the other hand prevents collapse of the hose element 20 radially inward (in the case of an hourglass-shaped hose element 20) or radially outward (in the case of a barrel-shaped hose element 20).
  • a spring means 22 designed as a flat ring or a round ring can be used to preload radially outwards or radially inwards.
  • a spring means 22 as a worm spring only acts inwards and can therefore only be used when the curvature extends radially outwards.
  • the radial bias of the spring means 22 acts in the same direction as the pressure drop (D_r).
  • the hose element 20 is made of an elastomer, for example. The most suitable material depends on the surrounding medium (e.g. EPDM for pure coolant, or FINBR for oily components). In such a cooling circuit, pressures up to 3 bar act.
  • the radial extension of the curvature 21 is supported radially on the convex side by a spring means 22.
  • the convex side is related to a cross section of the tube element 20, that is to say arranged radially on the outside in the case of a barrel-shaped curvature 21 and radially on the inside in the case of an hourglass-shaped curvature 21.
  • the hose element 20 can thus be designed with a relatively large wall diameter and / or made of a solid material, so that the hose element 20 is sufficiently rigid to apply a large axial force (F) and at the same time is reliable on a change in the pressure gradient (D_r) with a corresponding change in length or Change in axial force (F) reacts.
  • the spring means 22 creates a reduction in the radial stiffness relative to the side of the supply pressure (p_Z) and, depending on the design, also an increase in the radial stiffness relative to the side of the discharge pressure (p_A) and the spring characteristic of the hose element 20 is by means of the spring means 22 safely adjustable.
  • a spring means 22 is, for example, a spring steel band, a worm band spring or the like.
  • the axial stroke as a result of a change in the axial length (L) of the hose element 20 causes a radial curvature in the hose element 20.
  • the size of the curvature 21 can be adjusted by the hardness of the material and the spring means 22.
  • a Curvature 21 can also be referred to as a waist if the radial extension of the curvature 21 is directed radially inward (see illustration on the left in FIG. 1).
  • the convex side of a waist is then arranged radially on the inside and the spring means 22 radially inside the hose element 20, so that the spring means 22 counteracts the waist (radially outwards).
  • the spring means 22 can be made of metal or plastic in any cross-sections, open or closed all round.
  • the hose element 20 (optionally) forms a first axial seal 23 to the channel housing 16 of the feed channel 10 or the discharge channel 11 and a second axial seal 24 to the sealing ring 14.
  • the hose element 20 lies without a gap both on the sealing ring 14 (second axial seal 24), for example non-positively, positively clamped, or chemically bonded (for example by means of two-component injection molding) and in the same or different manner on the housing (first axial seal 23). Due to the elastic properties, there is a good sealing effect.
  • the tube element 20 is inserted into a groove in the sealing ring 14 and clamped captively. On the housing side, the hose element 20 is supported against a step and is thus securely positioned.
  • the feed channel 10 and the discharge channel 11 are formed by a (common) channel housing 16, the channel housing being formed, for example, in one piece.
  • a flow bay 17 toward the hose element 20 is formed on the supply side and (in the embodiment on the right as shown) on the discharge side.
  • the static pressure of the respective channel is present (approximately) in this flow bay 17.
  • the hose element 20 remains (almost) unaffected by dynamic (brief) pressure changes, for example on the discharge side when the rotary slide valve 12 opens.
  • a stronger hitting of the rotary valve 12 is without loss the tightness tolerable.
  • the rotary slide unit 100 can not only be used in a thermal management module 200, but in any application with flow control by means of a rotary slide 12.
  • a thermal management module 200 in a motor vehicle 300 is shown schematically in FIG. 2.
  • the thermal management module 200 comprises a heat exchanger 30, for example a radiator grille, and a cooler 31, for example a cooling chamber integrated in an engine block for one or more combustion chambers of an engine 40.
  • the engine 40 is heat-dissipating by means of a coolant circuit 32 via the heat exchanger 30 connected, a rotary slide unit 100, for example as shown in FIG. 1 and / or described above, being provided in the coolant circuit 32 for controlling or regulating the flow of a coolant and / or the temperature, for example of the combustion chamber.

Abstract

To provide a rotary slide valve unit (100) for a thermal management module (200), it is proposed that the sealing seat (13) comprises a flexible tubular element (20) having an axial length (L) which is dependent on a radial extent of a curvature (21), and the sealing ring (14) is arranged axially between the flexible tubular element (20) and the rotary slide valve (12), wherein the flexible tubular element (20) is arranged between the supply duct (10) and the discharge duct (11) and thus is arranged, in use, radially on both sides in pressure contact with the cooling liquid, with the result that the radial extent of the curvature (21) is dependent on the pressure gradient (Δ_ρ) present, wherein the radial extent of the curvature (21) decreases with increasing pressure gradient (Δ_ρ) and consequently the axial length (L) of the flexible tubular element (20) increases and/or consequently the axial force (F) of the sealing ring (14) on the rotary slide valve (12) increases.

Description

Beschreibung  description
Drehschiebereinheit für ein Thermo-Management-Modul Rotary slide unit for a thermal management module
Die Erfindung betrifft eine Drehschiebereinheit für ein Thermo-Management-Modul gemäß Anspruch 1, sowie ein Thermo-Management-Modul für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 5. The invention relates to a rotary slide unit for a thermal management module according to claim 1, and a thermal management module for a motor vehicle according to claim 5.
Die Erfindung betrifft eine Drehschiebereinheit für ein Thermo-Management-Modul, umfassend die folgenden Elemente: The invention relates to a rotary slide unit for a thermal management module, comprising the following elements:
einen Zuführkanal für eine Kühlflüssigkeit;  a supply channel for a cooling liquid;
einen Abführkanal für die Kühlflüssigkeit, wobei im Einsatz ein Druckgefälle (D_r) von dem Zuführkanal zu dem Abführkanal vorliegt;  a discharge channel for the cooling liquid, a pressure drop (D_r) from the supply channel to the discharge channel being present in use;
einen Drehschieber zwischen dem Zuführkanal und dem Abführkanal zum Steuern eines Durchflusses der Kühlflüssigkeit; und  a rotary valve between the supply channel and the discharge channel for controlling a flow of the cooling liquid; and
einen Dichtsitz für den Drehschieber mit einem bei einer Geschlossen-Stellung des Drehschiebers mit einer Axialkraft (F) gegen den Drehschieber gedrückten Dichtring zum dichtenden Abschließen einer Strömungsverbindung zwischen dem Zuführkanal und dem Abführkanal.  a sealing seat for the rotary slide valve with a sealing ring pressed against the rotary slide valve when the rotary slide valve is in a closed position with an axial force (F) for sealingly closing off a flow connection between the supply channel and the discharge channel.
Zur Regelung von Kühlmittelströmen (Verbrennungsmotor, Brennstoffzelle, Batterie) kommen zunehmend Thermo-Management-Module (aktiv geregelte Drehschieber- Verteilung) zum Einsatz. Um eine leckagefreie Anbindung der jeweiligen Kühlkreisläufe zum Regelelement, dem Drehschieber, zu gewährleisten, werden Dichtpakete verwendet, die mehrteilig aufgebaut sind in der Regel umfassen diese eine metallische Führungshülse, eine metallische Druckfeder, einen Elastomer-O-Ring und einen Kunststoff-Dichtring (meist aus PVDF oder PTFE). Die Dichtpakete müssen flexibel ausgeführt sein, um einen Radialschlag (Taumeln) des Drehschiebers aufnehmen zu können. Thermal management modules (actively controlled rotary slide valve distribution) are increasingly being used to control coolant flows (internal combustion engine, fuel cell, battery). In order to ensure a leak-free connection of the respective cooling circuits to the control element, the rotary slide valve, sealing packets are used that are made up of several parts; these usually include a metallic guide sleeve, a metallic compression spring, an elastomer O-ring and a plastic sealing ring (usually made of PVDF or PTFE). The sealing packs must be flexible in order to be able to absorb a radial runout (wobble) of the rotary valve.
Beispielsweise aus der EP 3 290 757 Al ist gemäß der Zusammenfassung ein Drehschieberventil (1) eines Kraftfahrzeug-Kühlkreislaufs bekannt, mit einem Ventilgehäuse (10), einem Regelkörper (20), der beweglich in dem Ventilgehäuse (10) angeordnet ist und eine zylindrische Außenkontur (22) aufweist, wobei durch Bewegung des Regelkörpers (20) ein Durchströmungsquerschnitt (21) zwischen einem ersten Ventilanschluss (11) und einem senkrecht zu einer Ventil-Längsachse (Al) des Regelkörpers (20) angeordneten zweiten Ventilanschluss (12) regelbar ist, und einer Dichtungseinheit (30), die innerhalb des zweiten Ventilanschlusses (12) auf die Außenkontur (22) des Regelkörpers (20) aufgesetzt ist. Um die Abdichtung zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Dichtungseinheit (30) ein Dichtelement (31) zur gleitbeweglichen Abdichtung, ein Trägerelement (32) zum Tragen zumindest des Dichtelements (31) und ein Federelement (33) zur axialen Vorspannung des Dichtelements (31) aufweist, wobei das Dichtelement (31) mit einer dem Regelkörper (20) zugewandten axialen Dichtungs-Stirnseitenfläche (311) an der Außenkontur (22) des Regelkörpers (20) anliegt, und das Trägerelement (32) mit einem dem Regelkörper (20) zugewandten ersten axialen Ende (326) an dem Dichtelement (31) und mit einem dem Regelkörper (20) abgewandten zweiten axialen Ende (327) an dem Federelement (33) anliegt. For example from EP 3 290 757 A1, according to the summary, a rotary slide valve (1) of a motor vehicle cooling circuit is known, with a valve housing (10), a control body (20) which is arranged movably in the valve housing (10) and a cylindrical outer contour (22), wherein a flow cross section (21) between one by moving the control body (20) first valve connection (11) and a second valve connection (12) arranged perpendicular to a longitudinal valve axis (A1) of the control body (20), and a sealing unit (30) which, within the second valve connection (12), on the outer contour (22 ) of the control body (20) is placed. In order to improve the sealing, it is proposed that the sealing unit (30) include a sealing element (31) for sliding sealing, a carrier element (32) for supporting at least the sealing element (31) and a spring element (33) for axially prestressing the sealing element (31 ), the sealing element (31) with an axial sealing face (311) facing the regulating body (20) abutting the outer contour (22) of the regulating body (20), and the carrier element (32) with one of the regulating body (20) first axial end (326) facing the sealing element (31) and a second axial end (327) facing away from the control body (20) against the spring element (33).
Beispielsweise aus der DE 10 2009 014 047 Al ist ein Regelventil bekannt, gemäß Zusammenfassung eingerichtet zur Regelung eines Kühlmittelkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine mit einem ersten an einem Ventilgehäuse (1) angeordneten Zuführanschluss (2) für Kühlwasser eines Bypasskreises sowie mindestens einem zweiten Zuführanschluss (2) für Kühlwasser eines Kühlerkreises, die je nach Stellung eines im Ventilgehäuse untergebrachten Ventilgliedes (3) mit einem Abführanschluss verbindbar sind. Erfindungsgemäß ist zur Abdichtung der Kühlmittelströmungswege in axialer Richtung (a) und/oder radialer Richtung (b) wenigstens ein am Ventilglied (3) anliegendes, dynamisch belastbares Dichtelement (4) vorgesehen, das zumindest teilweise aus Polytetrafluorethylen besteht oder mit Polytetrafluorethylen beschichtet ist und zur Sicherstellung einer dichtenden Anlage am Ventilglied (3) von der Druckkraft einer Druckfeder (5) beaufschlagt wird. For example, from DE 10 2009 014 047 A1 a control valve is known, according to the summary set up for controlling a coolant circuit of an internal combustion engine with a first supply connection (2) for cooling water of a bypass circuit arranged on a valve housing (1) and at least a second supply connection (2) for Cooling water of a cooler circuit which, depending on the position of a valve member (3) accommodated in the valve housing, can be connected to a discharge connection. According to the invention, for sealing the coolant flow paths in the axial direction (a) and / or radial direction (b) there is at least one dynamically resilient sealing element (4) which bears against the valve member (3) and which at least partially consists of polytetrafluoroethylene or is coated with polytetrafluoroethylene and for Ensuring a sealing system on the valve member (3) is acted upon by the pressure force of a compression spring (5).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber den vorbekannten Drehschiebereinheiten für ein Thermo-Management-Modul eine Drehschiebereinheit aufzufinden, bei welcher auch bei einem hohen Druckgefälle (D_r) eine Dichtung zuverlässig geschlossen bleibt. The object of the invention is to find a rotary slide unit in relation to the known rotary slide units for a thermal management module, in which a seal remains reliably closed even with a high pressure drop (D_r).
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Gemäß Anspruch 1 umfasst der Dichtsitz ein Schlauchelement mit einer von einer radialen Erstreckung der Wölbung abhängigen axialen Länge (L), wobei der Dichtring axial zwischen dem Schlauchelement und dem Drehschieber angeordnet ist, und wobei das Schlauchelement zwischen dem Zuführkanal und dem Abführkanal und damit im Einsatz radial beidseitig in Druckkontakt mit der Kühlflüssigkeit angeordnet ist, sodass die radiale Erstreckung der Wölbung von dem anliegenden Druckgefälle (D_r) abhängig ist. This object is achieved by the features specified in claim 1. According to claim 1, the sealing seat comprises a hose element with an axial length (L) which is dependent on a radial extent of the curvature, the sealing ring being arranged axially between the hose element and the rotary slide valve, and the hose element between the feed duct and the discharge duct and thus in use is arranged radially on both sides in pressure contact with the coolant, so that the radial extent of the curvature depends on the pressure drop (D_r) present.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Drehschiebereinheit für ein Thermo-Management-Modul die folgenden Elemente: According to a first embodiment of the invention, the rotary slide unit for a thermal management module comprises the following elements:
einen Zuführkanal für eine Kühlflüssigkeit;  a supply channel for a cooling liquid;
einen Abführkanal für die Kühlflüssigkeit, wobei im Einsatz ein Druckgefälle (D_r) von dem Zuführkanal zu dem Abführkanal vorliegt;  a discharge channel for the cooling liquid, a pressure drop (D_r) from the supply channel to the discharge channel being present in use;
einen Drehschieber zwischen dem Zuführkanal und dem Abführkanal zum Steuern eines Durchflusses der Kühlflüssigkeit; und  a rotary valve between the supply channel and the discharge channel for controlling a flow of the cooling liquid; and
einen Dichtsitz für den Drehschieber mit einem bei einer Geschlossen-Stellung des Drehschiebers mit einer Axialkraft (F) gegen den Drehschieber gedrückten Dichtring zum dichtenden Abschließen einer Strömungsverbindung zwischen dem Zuführkanal und dem Abführkanal.  a sealing seat for the rotary slide valve with a sealing ring pressed against the rotary slide valve when the rotary slide valve is in a closed position with an axial force (F) for sealingly closing off a flow connection between the supply channel and the discharge channel.
Die Drehschiebereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz ein Schlauchelement mit einer von einer radialen Erstreckung der Wölbung abhängigen axialen Länge (L) umfasst, und der Dichtring axial zwischen dem Schlauchelement und dem Drehschieber angeordnet ist, wobei die Wölbung des Schlauchelements zwischen dem Zuführkanal und dem Abführkanal und damit im Einsatz radial beidseitig in Druckkontakt mit der Kühlflüssigkeit angeordnet ist, sodass die radiale Erstreckung der Wölbung von dem anliegenden Druckgefälle (D_r) abhängig ist. The rotary slide unit is characterized in that the sealing seat comprises a hose element with an axial length (L) dependent on a radial extent of the curvature, and the sealing ring is arranged axially between the hose element and the rotary slide valve, the curvature of the hose element between the feed channel and the The discharge channel and thus in use is arranged radially on both sides in pressure contact with the coolant, so that the radial extent of the curvature depends on the pressure drop (D_r).
Gemäß einer Ausführungsform der Drehschiebereinheit ist die Wölbung konvex-seitig von einem Federmittel radial gestützt. According to one embodiment of the rotary slide unit, the convex side is supported radially on the convex side by a spring means.
Gemäß einer Ausführungsform der Drehschiebereinheit bildet das Schlauchelement eine Axialdichtung zu einem Kanalgehäuse und/oder zu dem Dichtring. Gemäß einer Ausführungsform der Drehschiebereinheit sind der Zuführkanal und der Abführkanal von einem Kanalgehäuse gebildet, und in dem Kanalgehäuse ist zuführseitig und/oder abführseitig eine Strömungsbucht hin zu dem Schlauchelement gebildet. According to one embodiment of the rotary slide unit, the hose element forms an axial seal to a duct housing and / or to the sealing ring. According to one embodiment of the rotary slide unit, the supply channel and the discharge channel are formed by a channel housing, and a flow bay toward the hose element is formed in the channel housing on the supply side and / or on the discharge side.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Thermo-Management-Modul für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei das Thermo-Management-Modul einen Wärmetauscher und einen Kühler für eine Antriebsmaschine umfasst. Der Wärmetauscher und der Kühler sind mittels eines Kühlflüssigkeitskreislaufs über den Wärmetauscher wärmeabführend miteinander verbunden, wobei zum Steuern des Durchflusses von einer Kühlflüssigkeit eine Drehschiebereinheit nach der vorstehenden Beschreibung in dem Kühlflüssigkeitskreislauf vorgesehen ist. According to a further aspect of the invention, a thermal management module for a motor vehicle is proposed, the thermal management module comprising a heat exchanger and a cooler for a drive machine. The heat exchanger and the cooler are connected to one another in a heat-dissipating manner by means of a coolant circuit via the heat exchanger, a rotary valve unit as described above being provided in the coolant circuit for controlling the flow of a coolant.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it
Fig. 1 in einer schematischen Schnittansicht eine Drehschiebereinheit, und Fig. 1 is a schematic sectional view of a rotary valve unit, and
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein Thermo-Management-Modul in einem Fig. 2 shows a schematic representation of a thermal management module in one
Kraftfahrzeug. Motor vehicle.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Drehschiebereinheit 100, welche für den Einsatz in einem Thermo-Management-Modul 200, auch als Wärmemanagementmodul bezeichnet, beispielsweise einem regelbaren Kühlkreislauf für die Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs 300 (vergleiche Fig. 2) eingerichtet ist. In der Darstellung liegt links einer Mittelachse, entlang welcher die axiale Richtung (R) definiert ist, ein Druckgefälle D_r von (gemäß der Darstellung) unten nach oben vor. In der Darstellung liegt rechts der Mittelachse ein Druckgefälle D_r von (gemäß der Darstellung) oben nach unten vor. Gleiche Elemente sind der besseren Übersichtlichkeit halber teilweise nur links oder nur rechts bezeichnet. 1 shows a schematic sectional view of a rotary slide unit 100, which is set up for use in a thermal management module 200, also referred to as a heat management module, for example a controllable cooling circuit for the internal combustion engine of a motor vehicle 300 (see FIG. 2). In the illustration, to the left of a central axis, along which the axial direction (R) is defined, there is a pressure gradient D_r from (according to the illustration) from bottom to top. In the illustration there is a pressure drop D_r from (according to the illustration) from top to bottom to the right of the central axis. For the sake of clarity, the same elements are sometimes only labeled on the left or only on the right.
Die Drehschiebereinheit 100 umfasst, in der Regel neben anderen Elementen, die folgenden Elemente: The rotary slide unit 100 comprises, as a rule, among other elements, the following elements:
einen Zuführkanal 10 (links unterhalb des Drehschiebers 12 und rechts oberhalb des Drehschiebers 12) für eine Kühlflüssigkeit, welcher beispielsweise mit einer Druckausgabeseite einer Pumpe mittelbar über eine Leitung oder unmittelbar verbunden ist, sodass in dem Zuführkanal 10 ein Zuführ-Druck (p_Z) vorliegt; a feed channel 10 (left below the rotary valve 12 and right above the rotary valve 12) for a cooling liquid, which, for example, with a pressure output side of a pump is connected indirectly via a line or directly, so that a supply pressure (p_Z) is present in the supply duct 10;
einen Abführkanal 11 (links oberhalb des Drehschiebers 12 und rechts unterhalb des Drehschiebers 12) für die Kühlflüssigkeit, welcher beispielsweise mit einer Eingangsseite eines Kühlers oder eines Wärmetauschers mittelbar über eine Leitung oder unmittelbar verbunden ist, wobei im Einsatz ein Druckgefälle (D_r = p_Z - p_A) von dem Zuführkanal 10 zu dem Abführkanal 11 vorliegt, also der Zuführ- Druck (p_Z) in dem Zuführkanal 10 höher ist als der Abführ-Druck (p_A) in dem Abführkanal 11 und somit bei geöffneter Drehschiebereinheit 100 eine Flussrichtung von dem Zuführkanal 10 zu dem Abführkanal 11 vorliegt;  a discharge channel 11 (above the rotary valve 12 on the left and below the rotary valve 12 on the right) for the cooling liquid, which is connected, for example, directly to an input side of a cooler or a heat exchanger via a line or directly, with a pressure drop (D_r = p_Z - p_A ) from the supply duct 10 to the discharge duct 11, that is to say the supply pressure (p_Z) in the supply duct 10 is higher than the discharge pressure (p_A) in the discharge duct 11 and thus with the rotary slide unit 100 open, a flow direction from the supply duct 10 the discharge channel 11 is present;
einen Drehschieber 12 (hier nur ausschnittsweise gezeigt) zwischen dem Zuführkanal 10 und dem Abführkanal 11 zum Steuern eines Durchflusses der Kühlflüssigkeit durch eine Durchlassöffnung 15 (hier als Ebene senkrecht zu der axialen Richtung (R) gekennzeichnet), wobei der Drehschieber 12 um eine Schieberachse verdrehbar ist, beispielsweise mittels eines Servomotors, und von einer Durchlass-Stellung in eine Geschlossen-Stellung überführbar ist, wobei in der Durchlass-Stellung die Kühlflüssigkeit bei anliegendem Druckgefälle (D_r = p_Z - p_A) durch eine Strömungsverbindung 15 von dem Zuführkanal 10 in den Abführkanal 11 strömen kann und in der (gezeigten) Geschlossen-Stellung die Kühlflüssigkeit auch bei anliegendem Druckgefälle (D_r) nicht von dem Zuführkanal 10 in den Abführkanal 11 strömen kann; und  a rotary valve 12 (shown here only in sections) between the supply channel 10 and the discharge channel 11 for controlling a flow of the cooling liquid through a passage opening 15 (here identified as a plane perpendicular to the axial direction (R)), the rotary valve 12 being rotatable about a slide axis is, for example by means of a servo motor, and can be transferred from a passage position to a closed position, the cooling liquid in the passage position with a pressure drop (D_r = p_Z - p_A) through a flow connection 15 from the feed channel 10 into the discharge channel 11 can flow and in the closed position (shown) the coolant cannot flow from the feed channel 10 into the discharge channel 11 even when there is a pressure drop (D_r); and
einen Dichtsitz 13, welcher mittels eines Dichtrings 14 mit dem Drehschieber 12 in der Geschlossen-Stellung des Drehschiebers 12 in dichtendem Kontakt steht, also die Strömungsverbindung 15 abschließt, und dafür der Dichtring 14 mit einer Axialkraft (F) gegen den Drehschieber 12 gedrückt ist, sodass die Strömungsverbindung 15 zwischen dem Zuführkanal 10 und dem Abführkanal 11 geschlossen ist und nicht mehr durchströmbar ist, sodass dann keine konvektive Kühlleistung von dem Thermo-Management-Modul 200 geleistet wird.  a sealing seat 13, which is in sealing contact with the rotary valve 12 in the closed position of the rotary valve 12 by means of a sealing ring 14, that is to say closes the flow connection 15, and instead the sealing ring 14 is pressed against the rotary valve 12 with an axial force (F), so that the flow connection 15 between the feed channel 10 and the discharge channel 11 is closed and can no longer be flowed through, so that then no convective cooling power is provided by the thermal management module 200.
Die Drehschiebereinheit 100 beziehungsweise der Dichtsitz 13 ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlauchelement 20 mit einer von einer radialen Erstreckung der Wölbung 21 (jeweils darstellungsgemäß von links nach rechts gewölbt, wobei links die Wölbung 21 eine Erstreckung nach radial innen und rechts in der Darstellung die Wölbung 21 eine Erstreckung nach radial außen aufweist) abhängigen axialen Länge (L) umfasst. Der Betrag der Länge (L) ist somit (beispielsweise proportional) abhängig von dem Betrag der Erstreckung der Wölbung 21. Der Dichtring 14 ist axial zwischen dem Schlauchelement 20 und dem Drehschieber 12 angeordnet. Das Schlauchelement 20 weist eine axiale Erstreckung auf, beispielsweise in der Drehschiebereinheit 100 senkrecht zu einer von einer Dichtungslinie des Dichtsitzes 13 aufgespannten Dichtungsebene, also der hier gekennzeichneten Durchlassöffnung 15. Eine senkrechte Ausrichtung hat den Vorteil, dass durch eine Veränderung der axialen Länge (L) des Schlauchelements 20, aus welcher eine Axialkraft (F) auf den Dichtsitz 13 resultiert, eine sehr gleichmäßige Axialdruckverteilung auf jeden (infinitesimalen) Abschnitt der Dichtungslinie bewirkt wird und damit mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Dichtung erzielt wird. The rotary slide unit 100 or the sealing seat 13 is characterized in that a hose element 20 is curved with a radial extension of the curvature 21 (in each case from left to right as shown, with the curvature 21 extending radially inward on the left and the curvature on the right in the representation) 21 has an extension to the radially outward) dependent axial length (L). The amount of length (L) is thus (for example proportionally) depending on the amount of the curvature 21. The sealing ring 14 is arranged axially between the hose element 20 and the rotary valve 12. The hose element 20 has an axial extent, for example in the rotary slide unit 100 perpendicular to a sealing plane spanned by a sealing line of the sealing seat 13, that is to say the passage opening 15 identified here. A vertical alignment has the advantage that by changing the axial length (L) of the hose element 20, from which an axial force (F) results on the sealing seat 13, a very uniform distribution of the axial pressure is brought about on each (infinitesimal) section of the sealing line and a reliable seal is thus achieved with simple means.
Das Schlauchelement 20 ist (radial) zwischen dem Zuführkanal 10 und dem Abführkanal 11 und damit im Einsatz radial beidseitig in Druckkontakt mit der Kühlflüssigkeit angeordnet. Es liegt also über dem Schlauchelement 20 (zumindest näherungsweise) das Druckgefälle (D_r = p_Z - p_A) an. Daraus folgt, dass die radiale Erstreckung der Wölbung 21 von dem anliegenden Druckgefälle (D_r) abhängig ist. Das Schlauchelement 20 beziehungsweise dessen Erstreckung der Wölbung 21 ist dabei derart angeordnet, dass mit zunehmenden Druckgefälle (D_r), also zunehmendem Zuführ-Druck (p_Z) und/oder abnehmendem Abführ-Druck (p_A), die radiale Erstreckung der Wölbung 21 abnimmt und dadurch die axiale Länge (L) des Schlauchelements 20 zunimmt beziehungsweise dadurch die Axialkraft (F) des Dichtrings 14 auf den Drehschieber 12 zunimmt. The hose element 20 is (radially) arranged between the feed channel 10 and the discharge channel 11 and thus in use radially on both sides in pressure contact with the cooling liquid. The pressure drop (D_r = p_Z - p_A) is therefore present (at least approximately) over the hose element 20. It follows that the radial extent of the curvature 21 is dependent on the pressure drop (D_r) present. The hose element 20 or its extension of the curvature 21 is arranged in such a way that with increasing pressure gradient (D_r), i.e. increasing supply pressure (p_Z) and / or decreasing discharge pressure (p_A), the radial extension of the curvature 21 decreases and thereby the axial length (L) of the hose element 20 increases or, as a result, the axial force (F) of the sealing ring 14 on the rotary valve 12 increases.
Dies hat den Vorteil, dass der Dichtsitz 13 bei zunehmendem Druckgefälle (D_r) eine steigende Dichtungswirkung aufbringt. Damit ist in einer Ausführungsform der Aufbau des Dichtrings 14 und/oder seine Einfassung auf der bewegungsfreien, also kanalseitigen, Dichtungsseite einfacher gestaltbar. In einer Ausführungsform ist die Axialkraft (F) für ein Druckgefälle (D_r) bei einem angestrebten Betriebsdruck reduzierbar, weil die Dichtwirkung bei höheren Druckgefällen (D_r) mittels des Anwuchses der Axialkraft (F) mittels des Schlauchelements 20 sichergestellt ist. Damit ist die Reibung an dem Drehschieber 12 (bei einem Öffnungsvorgang oder Schließvorgang) reduzierbar. Der (größere) Zuführ-Druck wirkt auf den Berg der Wölbung und bedingt damit ein axiales Aufstellen des eine Balgdichtung bildendenden Schlauchelements 20. Die Ausrichtung der Erstreckung der Wölbung muss passend zu dem Druckgefälle (D_r) gewählt werden. Das (optionale) Federmittel wirkt wie eine Bandage und bedingt zum einen eine Vorspannung der Balgdichtung (bei einem Druckgefälle von Null oder sogar negativem Druckgefälle, also höherem Abführ-Druck (p_A) als Zuführ-Druck (p_Z)) und verhindert zum anderen ein Kollabieren des Schlauchelements 20 nach radial innen (bei sanduhrförmigem Schlauchelement 20) beziehungsweise nach radial außen (bei tonnenförmigem Schlauchelement 20). Ein Federmittel 22 ausgeführt als Flachring oder Rundring ist nach radial außen oder radial innen vorspannend einsetzbar. Ein Federmittel 22 als Wurmfeder wirkt nur nach innen und ist daher nur bei einer Erstreckung der Wölbung nach radial außen einsetzbar. Die radiale Vorspannung des Federmittels 22 wirkt in die gleiche Richtung wie das Druckgefälle (D_r). Das Schlauchelement 20 ist beispielsweise aus einem Elastomer gefertigt. Das geeignetste Material richtet sich nach dem umgebenden Medium (beispielsweise EPDM bei reinem Kühlmittel, oder FINBR bei öligen Bestandteilen). In einem solchen Kühlkreislauf wirken Drücke bis 3 bar. This has the advantage that the sealing seat 13 has an increasing sealing effect with increasing pressure drop (D_r). In one embodiment, the structure of the sealing ring 14 and / or its surround on the movement-free, that is to say the channel-side, sealing side can thus be designed more easily. In one embodiment, the axial force (F) for a pressure drop (D_r) can be reduced at a desired operating pressure, because the sealing effect at higher pressure drops (D_r) is ensured by the increase in the axial force (F) by means of the hose element 20. The friction on the rotary slide valve 12 can thus be reduced (during an opening process or a closing process). The (larger) supply pressure acts on the mountain of the curvature and thus causes the hose element 20 forming a bellows seal to be set up axially. The orientation of the extension of the curvature must be chosen to match the pressure gradient (D_r). The (optional) spring means acts like a bandage and, on the one hand, prestresses the bellows seal (with a pressure drop of zero or even negative pressure drop, i.e. higher discharge pressure (p_A) than feed pressure (p_Z)) and on the other hand prevents collapse of the hose element 20 radially inward (in the case of an hourglass-shaped hose element 20) or radially outward (in the case of a barrel-shaped hose element 20). A spring means 22 designed as a flat ring or a round ring can be used to preload radially outwards or radially inwards. A spring means 22 as a worm spring only acts inwards and can therefore only be used when the curvature extends radially outwards. The radial bias of the spring means 22 acts in the same direction as the pressure drop (D_r). The hose element 20 is made of an elastomer, for example. The most suitable material depends on the surrounding medium (e.g. EPDM for pure coolant, or FINBR for oily components). In such a cooling circuit, pressures up to 3 bar act.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist (optional) die radiale Erstreckung der Wölbung 21 konvex-seitig von einem Federmittel 22 radial gestützt. Die konvexe Seite ist auf einen Querschnitt des Schlauchelements 20 bezogen, also bei einer tonnenförmigen Wölbung 21 radial außen und bei einer sanduhrförmigen Wölbung 21 radial innen angeordnet. Damit ist das Schlauchelement 20 mit einem relativ großen Wanddurchmesser und/oder aus einem festen Werkstoff ausführbar, sodass das Schlauchelement 20 zum Aufbringen einer großen Axialkraft (F) ausreichend steif ist und zugleich zuverlässig auf eine Änderung des Druckgefälles (D_r) mit einer entsprechenden Längenänderung beziehungsweise Veränderung der Axialkraft (F) reagiert. Gleichzeitig schafft das Federmittel 22 eine Verringerung der radialen Steifigkeit gegenüber der Seite des Zuführ-Drucks (p_Z) und je nach Auslegung zudem eine Steigerung der radialen Steifigkeit gegenüber der Seite des Abführ-Drucks (p_A) und die Federkennlinie des Schlauchelements 20 ist mittels des Federmittels 22 sicher einstellbar. Ein solches Federmittel 22 ist beispielsweise ein Federstahlband, eine Wurmbandfeder oder ähnliches. Der axiale Hub infolge einer Änderung der axialen Länge (L) des Schlauchelements 20 verursacht ein radiales Wölben beim Schlauchelement 20. Die Größe der Wölbung 21 kann durch die Härte des Materials und das Federmittel 22 eingestellt werden. Das Wölben wird mit steigendem Druckgefälle (D_r) behindert. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Wölbung 21 auch als Taillierung bezeichnet werden kann, wenn die radiale Erstreckung der Wölbung 21 nach radial innen gerichtet ist (siehe Darstellung links in Fig. 1). Die konvexe Seite einer Taillierung ist dann radial innen und das Federmittel 22 radial innerhalb des Schlauchelements 20 angeordnet, sodass das Federmittel 22 der Taillierung (nach radial außen) entgegenwirkt. Das Federmittel 22 ist in beliebigen Querschnitten, umlaufend offen oder umlaufend geschlossen, aus Metall oder Kunststoff ausführbar. In the embodiment shown here, the radial extension of the curvature 21 is supported radially on the convex side by a spring means 22. The convex side is related to a cross section of the tube element 20, that is to say arranged radially on the outside in the case of a barrel-shaped curvature 21 and radially on the inside in the case of an hourglass-shaped curvature 21. The hose element 20 can thus be designed with a relatively large wall diameter and / or made of a solid material, so that the hose element 20 is sufficiently rigid to apply a large axial force (F) and at the same time is reliable on a change in the pressure gradient (D_r) with a corresponding change in length or Change in axial force (F) reacts. At the same time, the spring means 22 creates a reduction in the radial stiffness relative to the side of the supply pressure (p_Z) and, depending on the design, also an increase in the radial stiffness relative to the side of the discharge pressure (p_A) and the spring characteristic of the hose element 20 is by means of the spring means 22 safely adjustable. Such a spring means 22 is, for example, a spring steel band, a worm band spring or the like. The axial stroke as a result of a change in the axial length (L) of the hose element 20 causes a radial curvature in the hose element 20. The size of the curvature 21 can be adjusted by the hardness of the material and the spring means 22. The arching is impeded with increasing pressure drop (D_r). It should be noted that a Curvature 21 can also be referred to as a waist if the radial extension of the curvature 21 is directed radially inward (see illustration on the left in FIG. 1). The convex side of a waist is then arranged radially on the inside and the spring means 22 radially inside the hose element 20, so that the spring means 22 counteracts the waist (radially outwards). The spring means 22 can be made of metal or plastic in any cross-sections, open or closed all round.
In der hier gezeigten Ausführungsform der Drehschiebereinheit 100 bildet (optional) das Schlauchelement 20 eine erste Axialdichtung 23 zu dem Kanalgehäuse 16 des Zuführkanals 10 beziehungsweise des Abführkanals 11 und eine zweite Axialdichtung 24 zu dem Dichtring 14. Hierbei sind also keine zusätzlichen Dichtungsmittel notwendig, und der Aufbau ist besonders einfach. Das Schlauchelement 20 liegt spaltfrei sowohl an dem Dichtring 14 (zweite Axialdichtung 24), beispielsweise kraftschlüssig, formschlüssig geklemmt, oder chemisch angebunden (beispielsweise mittels 2-Komponenten-Spritzguss) und in gleicher oder anderer Weise an dem Gehäuse an (erste Axialdichtung 23). Aufgrund der elastischen Eigenschaften ergibt sich eine gute Dichtwirkung. Das Schlauchelement 20 wird in einer Ausführungsform in eine Nut im Dichtring 14 eingelegt und verliersicher geklemmt. Gehäuseseitig ist das Schlauchelement 20 gegen eine Stufe abgestützt und so sicher positioniert. In the embodiment of the rotary slide valve unit 100 shown here, the hose element 20 (optionally) forms a first axial seal 23 to the channel housing 16 of the feed channel 10 or the discharge channel 11 and a second axial seal 24 to the sealing ring 14. Thus, no additional sealing means are necessary, and that Setup is particularly easy. The hose element 20 lies without a gap both on the sealing ring 14 (second axial seal 24), for example non-positively, positively clamped, or chemically bonded (for example by means of two-component injection molding) and in the same or different manner on the housing (first axial seal 23). Due to the elastic properties, there is a good sealing effect. In one embodiment, the tube element 20 is inserted into a groove in the sealing ring 14 and clamped captively. On the housing side, the hose element 20 is supported against a step and is thus securely positioned.
In der hier gezeigten Ausführungsform der Drehschiebereinheit 100 sind der Zuführkanal 10 und der Abführkanal 11 von einem (gemeinsamen) Kanalgehäuse 16 gebildet, wobei das Kanalgehäuse beispielsweise einstückig ausgebildet ist. In dem Kanalgehäuse 16 ist (in der Ausführungsform gemäß der Darstellung links) zuführseitig und (in der Ausführungsform gemäß der Darstellung rechts) abführseitig eine Strömungsbucht 17 hin zu dem Schlauchelement 20 gebildet. In dieser Strömungsbucht 17 liegt (näherungsweise) der statische Druck des jeweiligen Kanals vor. Von dynamischen (kurzzeitigen) Druckänderungen, beispielsweise abführseitig bei einem Öffnungsvorgang des Drehschiebers 12, bleibt das Schlauchelement 20 (nahezu) unbeeinflusst. In the embodiment of the rotary slide unit 100 shown here, the feed channel 10 and the discharge channel 11 are formed by a (common) channel housing 16, the channel housing being formed, for example, in one piece. In the channel housing 16 (in the embodiment according to the illustration on the left), a flow bay 17 toward the hose element 20 is formed on the supply side and (in the embodiment on the right as shown) on the discharge side. The static pressure of the respective channel is present (approximately) in this flow bay 17. The hose element 20 remains (almost) unaffected by dynamic (brief) pressure changes, for example on the discharge side when the rotary slide valve 12 opens.
Bei einem Aufbau gemäß einer vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Drehschiebereinheit 100 ist ein stärkeres Schlagen des Drehschiebers 12 ohne Verlust der Dichtheit tolerierbar. Die Drehschiebereinheit 100 ist nicht einzig in einem Thermo-Management-Modul 200 einsetzbar, sondern in jeglicher Anwendung mit einer Strömungsregelung mittels eines Drehschiebers 12. In a structure according to an embodiment of the rotary valve unit 100 described above, a stronger hitting of the rotary valve 12 is without loss the tightness tolerable. The rotary slide unit 100 can not only be used in a thermal management module 200, but in any application with flow control by means of a rotary slide 12.
In Fig. 2 ist schematisch ein Thermo-Management-Modul 200 in einem Kraftfahrzeug 300 gezeigt. Das Thermo-Management-Modul 200 umfasst einen Wärmetauscher 30, beispielsweise einen Kühlergrill, und einen Kühler 31, beispielsweise eine in einen Motorblock integrierte Kühlkammer für einen oder mehrere Brennräume einer Antriebsmaschine 40. Die Antriebsmaschine 40 ist mittels eines Kühlflüssigkeitskreislaufs 32 über den Wärmetauscher 30 wärmeabführend verbunden, wobei zum Steuern beziehungsweise Regeln des Durchflusses von einer Kühlflüssigkeit und/oder der Temperatur, beispielsweise des Brennraums, eine Drehschiebereinheit 100, beispielsweise wie in Fig. 1 gezeigt und/oder vorstehend beschrieben, in dem Kühlflüssigkeitskreislauf 32 vorgesehen ist. A thermal management module 200 in a motor vehicle 300 is shown schematically in FIG. 2. The thermal management module 200 comprises a heat exchanger 30, for example a radiator grille, and a cooler 31, for example a cooling chamber integrated in an engine block for one or more combustion chambers of an engine 40. The engine 40 is heat-dissipating by means of a coolant circuit 32 via the heat exchanger 30 connected, a rotary slide unit 100, for example as shown in FIG. 1 and / or described above, being provided in the coolant circuit 32 for controlling or regulating the flow of a coolant and / or the temperature, for example of the combustion chamber.
Bezugszeichenliste Reference list
100 Drehschiebereinheit 100 rotary valve unit
200 Thermo-Management-Modul  200 thermal management module
300 Kraftfahrzeug  300 motor vehicles
10 Zuführkanal 10 feed channel
11 Abführkanal  11 discharge channel
12 Drehschieber  12 rotary valves
13 Dichtsitz  13 sealing seat
14 Dichtring  14 sealing ring
15 Strömungsverbindung  15 flow connection
16 Kanalgehäuse  16 channel housing
17 Strömungsbucht  17 current bay
18 Radialanschlag  18 radial stop
20 Schlauchelement 20 hose element
21 Wölbung  21 curvature
22 Federmittel  22 spring means
23 erste Axialdichtung  23 first axial seal
24 zweite Axialdichtung  24 second axial seal
30 Wärmetauscher 30 heat exchangers
31 Kühler  31 cooler
32 Kühlflüssigkeitskreislauf  32 Coolant circuit
40 Antriebsmaschine 40 drive machine
F Axialkraft F axial force
L axiale Länge  L axial length
R axiale Richtung  R axial direction
p_Z Zuführ-Druck p_Z supply pressure
p_A Abführ-Druck p_A discharge pressure
D_r Druckgefälle  D_r pressure drop

Claims

Patentansprüche Claims
1. Drehschiebereinheit (100) für ein Thermo-Management-Modul (200), umfassend die folgenden Elemente: 1. Rotary slide unit (100) for a thermal management module (200), comprising the following elements:
- einen Zuführkanal (10) für eine Kühlflüssigkeit;  - A feed channel (10) for a cooling liquid;
- einen Abführkanal (11) für die Kühlflüssigkeit, wobei im Einsatz ein Druckgefälle (D_r) von dem Zuführkanal (10) zu dem Abführkanal (11) vorliegt;  - a discharge channel (11) for the cooling liquid, a pressure drop (D_r) from the feed channel (10) to the discharge channel (11) being present in use;
- einen Drehschieber (12) zwischen dem Zuführkanal (10) und dem- A rotary valve (12) between the feed channel (10) and
Abführkanal (11) zum Steuern eines Durchflusses der Kühlflüssigkeit; und Discharge channel (11) for controlling a flow of the cooling liquid; and
- einen Dichtsitz (13) für den Drehschieber (12) mit einem bei einer Geschlossen- Stellung des Drehschiebers (12) mit einer Axialkraft (F) gegen den Drehschieber (12) gedrückten Dichtring (14) zum dichtenden Abschließen einer Strömungsverbindung (15) zwischen dem Zuführkanal (10) und dem Abführkanal (11),  - A sealing seat (13) for the rotary valve (12) with a in a closed position of the rotary valve (12) with an axial force (F) against the rotary valve (12) pressed sealing ring (14) for sealingly closing a flow connection (15) between the feed channel (10) and the discharge channel (11),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Dichtsitz (13) ein Schlauchelement (20) umfasst, wobei das Schlauchelement (20) eine Wölbung (21) mit radialer Erstreckung aufweist und eine von der radialen Erstreckung der Wölbung (21) abhängige axiale Länge (L) aufweist, und der Dichtring (14) axial zwischen dem Schlauchelement (20) und dem Drehschieber (12) angeordnet ist,  the sealing seat (13) comprises a hose element (20), the hose element (20) having a curvature (21) with a radial extent and an axial length (L) depending on the radial extent of the curvature (21), and the sealing ring ( 14) is arranged axially between the hose element (20) and the rotary slide valve (12),
wobei die Wölbung (21) des Schlauchelements (20) zwischen dem Zuführkanal (10) und dem Abführkanal (11) und damit im Einsatz radial beidseitig in Druckkontakt mit der Kühlflüssigkeit angeordnet ist, sodass die radiale Erstreckung der Wölbung (21) von dem anliegenden Druckgefälle (D_r) abhängig ist.  wherein the curvature (21) of the hose element (20) is arranged between the supply channel (10) and the discharge channel (11) and thus in use radially on both sides in pressure contact with the cooling liquid, so that the radial extent of the curvature (21) from the pressure drop present (D_r) is dependent.
2. Drehschiebereinheit (100) nach Anspruch 1, wobei die radiale Erstreckung der Wölbung (21) konvex-seitig von einem Federmittel (22) radial gestützt ist. 2. Rotary slide unit (100) according to claim 1, wherein the radial extension of the curvature (21) is supported radially on the convex side by a spring means (22).
3. Drehschiebereinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schlauchelement (20) eine Axialdichtung (23, 24) zu einem Kanalgehäuse (16) und/oder zu dem Dichtring (14) bildet. 3. Rotary slide unit (100) according to one of the preceding claims, wherein the hose element (20) forms an axial seal (23, 24) to a channel housing (16) and / or to the sealing ring (14).
4. Drehschiebereinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Zuführkanal (10) und der Abführkanal (11) von einem Kanalgehäuse (16) gebildet sind und in dem Kanalgehäuse (16) zuführseitig und/oder abführseitig eine Strömungsbucht (17) hin zu dem Schlauchelement (20) gebildet ist. 4. Rotary slide unit (100) according to one of the preceding claims, wherein the feed channel (10) and the discharge channel (11) are formed by a channel housing (16) and in the channel housing (16) on the feed side and / or discharge side a flow bay (17) to the hose element (20) is formed.
5. Thermo-Management-Modul (200) für ein Kraftfahrzeug (300), umfassend einen Wärmetauscher (30) und einen Kühler (31) für eine Antriebsmaschine (40), welche mittels eines Kühlflüssigkeitskreislauf (32) über den Wärmetauscher (30) wärmeabführend miteinander verbunden sind, wobei zum Steuern des Durchflusses von einer Kühlflüssigkeit eine Drehschiebereinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4 in dem Kühlflüssigkeitskreislauf (32) vorgesehen ist. 5. Thermal management module (200) for a motor vehicle (300), comprising a heat exchanger (30) and a cooler (31) for a drive machine (40), which removes heat by means of a coolant circuit (32) via the heat exchanger (30) are connected to one another, a rotary slide unit (100) according to one of the preceding claims 1 to 4 being provided in the coolant circuit (32) for controlling the flow of a coolant.
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