WO2023237235A1 - Multi-way valve - Google Patents
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- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
Definitions
- the invention relates to a multi-way valve for controlling a liquid and/or gaseous fluid or medium flow, comprising at least one valve housing, at least one inlet for the inflow of fluid or medium, at least one outlet, in particular at least two outlets, for the outflow of fluid or Medium, at least one valve disk, at least one drive shaft for adjusting the at least one valve disk and at least one actuator for driving the at least one drive shaft, the at least one valve housing comprising at least one chamber and the at least one valve disk for controlling the fluid or medium flow in the direction to the at least one chamber, in particular the at least two chambers.
- Multi-way valves are known in the art. These serve to allow fluid or medium flowing into the multi-way valve to flow out through one or more outlets of the multi-way valve, thus dividing the fluid flow and/or allowing it to flow out specifically through only one of the outlets.
- Such multi-way valves are used, among other things, in motor vehicles to control fluid or medium flows, for example in a cooling system with several cooling circuits.
- such a multi-way valve in the form of a disk valve is known from EP 2 917 619 B1.
- This has a housing which has at least one inlet connection and at least one outlet connection as connections for a liquid and/or gaseous medium, the connections each opening into different chambers of the housing, and at least one valve disk, such as a ceramic valve disk, which has at least one provided with a first throughflow opening and rotatably mounted in the housing in order to fluidically connect and separate the different chambers from one another and from one another by means of the at least one throughflow opening, depending on their rotational position.
- a control shaft is provided which is rotatably connected to the valve disk in the housing, the control shaft or the valve disk having at least one Have radial projection.
- the housing also has a rotary stop which lies in the path of movement of the radial projection of the control shaft or valve disk.
- the housing has a cup-shaped distributor housing and a lid closing the distributor housing.
- the cover has a bearing opening through which the control shaft is guided outwards with a coupling end and in which the control shaft is rotatably mounted.
- the control shaft protrudes through the valve disk with an end opposite the coupling end and is rotatably mounted in a sealing disk, in particular a ceramic sealing disk, which rests flat on the valve disk and has at least one second flow opening and is mounted in a rotationally fixed manner in the housing.
- a similar multi-way valve is also known from EP 2 917 620 B1.
- This comprises a valve which has a first housing with a plurality of connections for a liquid and/or gaseous medium, and a drive unit which comprises a second housing and a drive device arranged therein, the two housings being arranged at a distance from one another, so that between them there is a thermally insulating air gap.
- the valve has a control shaft and the drive unit has a drive shaft which is operatively connected to the drive device and is operatively connected/operably connectable to the control shaft by a coupling device, the coupling device being arranged between the first and second housings and the coupling device being assigned a splash guard which has at least one of the coupling device on the circumference surrounding first protective wall.
- the splash guard further has at least one second protective wall surrounding the coupling device on the circumference, which has a larger or smaller diameter than the first protective wall in order to form a labyrinth seal for the coupling device together with the first protective wall.
- the first protective wall is formed in one piece with the first housing and the second protective wall is formed in one piece with the second housing.
- a multi-way valve is also known from EP 2 917 621 B1, which comprises a housing which has at least one inlet connection and at least one outlet connection as connections for a liquid and / or gaseous medium, with at least one rotatably mounted valve disk, in particular ceramic valve disk, which with a first flow opening and is rotatably mounted in the housing in order to fluidly connect and separate the connections from one another depending on their rotational position.
- the valve disk lies flat on a sealing disk that is arranged in a rotationally fixed manner and has at least two second flow openings.
- An elastically deformable sealing element is arranged between the sealing disk and an intermediate base of the housing, the sealing element being disk-shaped and having third flow openings aligned with the second flow openings.
- the intermediate floor has at least one retaining projection which engages in one of the third flow openings in order to positively lock the sealing element against rotation.
- at least one axial projection is provided on the intermediate floor, arranged off-center in an area free of flow openings, which passes through a breakthrough in the sealing element in a form-fitting manner and rests in some areas in a receiving recess in the sealing disk to prevent it from rotating.
- All of these multi-way valves each have a valve housing and a cover, with the respective drive shaft being mounted in a respective sealing element. Due to such storage of the drive shaft in a sealing element, leaks may occur and, in the event of wear, problems may arise when rotating the drive shaft. Furthermore, the structure of the multi-way valves according to the prior art is comparatively complicated and therefore expensive.
- the present invention is therefore based on the object of creating a multi-way valve according to the preamble of claim 1 for controlling a liquid and / or gaseous fluid or medium flow, which is improved compared to the solutions of the prior art, which is simpler and more cost-effective is constructed and in which unhindered rotation of the drive shaft and an efficient flow of power can be ensured.
- valve housing is in several parts, a first part of which has at least one inlet and a second part of which has at least one outlet and the at least one chamber assigned to it or these comprises and the at least one drive shaft is mounted in the valve housing.
- valve housing is in several parts, in particular in two parts, the first part being provided with the at least one inlet and the second part with the at least one outlet, in particular the at least two outlets.
- a valve cover is therefore no longer provided, so that the at least one actuator can be arranged in the area of the first part of the valve housing.
- the at least one drive shaft accordingly projects with its first end, the coupling end, through the first part of the valve housing and is operatively connected on the outside thereof to the actuator that can be arranged or arranged there. The remaining longitudinal extent of the drive shaft extends inside the valve housing into the second part of the latter.
- the drive shaft is advantageously mounted in the second part of the valve housing in the area of its second end opposite the first end which can be connected or connected to the actuator.
- the at least one drive shaft is thus accommodated and stored in the valve housing of the multi-way valve in a stable and easily drivable manner.
- the first part of the valve housing is provided with the at least one inlet, the second part of the valve housing with the at least one outlet, in particular the at least two outlets, and the at least one chamber or the at least two chambers assigned to this/these. Accordingly, if at least two chambers are provided, the second part of the valve housing has at least one partition wall separating the at least two chambers from one another. In the area of the at least one partition inside the second part of the valve housing, a receiving opening for supporting the second end of the at least one drive shaft can be provided. The drive shaft is thus stably mounted in the valve housing or its second part.
- the at least one drive shaft and the at least one valve disk are advantageously arranged within the valve housing at an angle of inclination other than 90° to the longitudinal axis of the at least one inlet and the longitudinal axes of the at least two outlets.
- this makes it possible for the fluid or medium flow inside the valve housing of the multi-way valve not to change by 90 ° is diverted, which otherwise leads to flow losses.
- the fluid or medium flow can be regulated by arranging the drive shaft and valve disk at an angle of inclination other than 90° to the longitudinal axis of the at least one inlet or the longitudinal axis of the at least one outlet, in particular the longitudinal axes of the at least two outlets of the valve housing, for example in an angle of inclination of 120 to 150 °, in particular 135 °, to the longitudinal axis of the inlet and / or the longitudinal axis of the outlet or the longitudinal axes of the outlets.
- the angle of inclination to the longitudinal axis of the at least one inlet and the angle of inclination to the longitudinal axis of the at least one outlet can be the same or different from one another, since the longitudinal axes of the at least one inlet and the at least one outlet do not have to be parallel to one another.
- the at least one valve disk advantageously comprises at least one perforated disk and at least one control disk, wherein the at least one control disk is adjustable relative to the at least one perforated disk in order to control the fluid or medium flow through the at least one perforated disk. This makes it possible to partially or completely close or open through openings in the perforated disk, in particular two openings when two chambers are provided within the second part of the valve housing, by means of the at least one control disk.
- a fluid or medium flow starting from the at least one inlet in the first part of the valve housing through the latter in the direction of the at least one first outlet and/or the at least one second outlet.
- a fluid or medium flow can therefore be controlled only in the direction of the at least one first outlet or only in the direction of the at least one second outlet or in the direction of the at least two outlets.
- the at least one control disk is switched in the direction of the first and second outlets of the multi-way valve, on the one hand a symmetrical distribution between the two outlets is possible.
- a proportional distribution of the fluid or medium flow between the two outlets can also be provided. This is possible in particular by choosing the design of the at least one actuator.
- This can, for example, include a self-locking gear or, for example, be or will be designed as a BLDC motor, i.e. as a brushless direct current motor.
- the actuator is advantageously not designed as a stepper motor. This makes it possible to control or achieve a continuously proportional distribution of the fluid flow or medium flow to the at least two outlets of the multi-way valve.
- the at least one perforated disk is further advantageously mounted in the valve housing so that it cannot rotate. Accordingly, only the at least one control disk moves relative to the at least one perforated disk, but not the perforated disk itself.
- At least one driver element is provided for engaging and driving the at least one control disk.
- the at least one driver element thus serves to move the at least one control disk into the desired position.
- the at least one control disk is approximately semicircular in plan view with at least two approximately identical through-openings provided in the at least one perforated disk, so that in a control position one of the through-openings is completely covered by the control disk and thus the fluid/medium flow only through the other through-opening which allows at least one perforated disk to pass through.
- the at least one driver element can accordingly, for example, engage a flat end face of the approximately semicircular control disk in order to be able to move it into the desired position.
- At least one steering contour can advantageously be provided or arranged on or on the drive shaft.
- the at least one steering contour is particularly advantageously provided with the at least one driver element. This makes it possible to direct the fluid flow from the at least one inlet in the first part of the valve housing to the at least one outlet, in particular to the at least two outlets, in the second part of the valve housing via the steering contour, without the fluid or medium moving against the inner Housing wall bounces.
- At least the at least one steering contour can ensure that less fluid or medium impacts against the inner housing wall of the valve housing of the multi-way valve.
- the fluid or medium flow can be guided or directed within the valve housing in such a way that it flows through it in the optimal flow direction and at the optimal flow speed.
- the at least one driver element By advantageously providing the at least one driver element on the at least one steering contour, it is possible to engage directly on the at least one control disk, so that no further driver element is required to actuate the at least one control disk.
- the cost of parts or components and the assembly effort can therefore be reduced compared to the solutions of the prior art.
- the at least one drive shaft can be provided with at least one projecting element, in particular at least one web extending in the longitudinal direction of the drive shaft, or can be used to transmit a driving force to the at least one steering contour of the at least one driver element.
- the drive shaft thus engages with its first end in the at least one actuator or this acts on the drive shaft.
- the driving force applied by the at least one actuator of the drive shaft can be transmitted via the at least one projecting element on the outside of the drive shaft to the steering contour, which is attached to the drive shaft, and thus also to the at least one driver element on the at least one steering contour.
- the at least one steering contour is arranged on the at least one drive shaft in a form-fitting and non-positive manner and at the same time secured against rotation and is connected to it.
- the driving force is transmitted from the actuator to the drive shaft and from this to the at least one steering contour and the at least one driver element that can be connected or connected to it and from this to the at least one control disk.
- the at least one projecting element can in particular be designed as at least one web extending in the longitudinal direction of the drive shaft, which engages in a corresponding recess of the at least one steering contour and thus creates a positive connection between the drive shaft and the steering contour.
- the at least one steering contour can have a comparatively large height or longitudinal extent, so that the at least one projecting element on the drive shaft, in particular the at least one web extending in the longitudinal direction of the drive shaft, can be made correspondingly long in order to ensure a very high power transmission between the at least one drive shaft and the at least one steering contour.
- the at least one steering contour can be provided with at least two driver elements in web form, which engage the at least one control disk on its flat end face and thus enable force transmission to the at least one control disk.
- the at least one drive shaft and the at least one steering contour and/or the at least one driver element can also be or will be designed in one piece. Due to the one-piece design, the provision of at least one projecting element on the outside of the at least one drive shaft and a corresponding recess in the area of the at least one steering contour can be omitted. Due to the one-piece design of the at least one drive shaft and the at least one steering contour and/or the at least one driver element, no further positive and/or non-positive connection between them is required.
- At least one spring element can be arranged between the at least one steering contour and the at least one control disk.
- a spring element serves as a compression spring element or
- Compensating spring element to compensate for tolerances, to hold the control disk and the steering contour in a desired position relative to one another and to allow the control disk to be placed as close as possible to the at least one perforated disk in order to avoid leakage flow between the control disk and the perforated disk due to an unwanted distance between them.
- At least one end stop can be provided for the at least one driver element in order to ensure its rotational movement in one predetermined position.
- at least one end stop for the at least one driver element can be provided in the first part of the valve housing.
- Such an end stop can be designed, for example, in the form of a projecting web, against which the at least one driver element abuts, thereby preventing its further rotation.
- At least one flat sealing element is provided, which is or will be arranged in the second part of the valve housing so that it cannot rotate.
- a flat sealing element advantageously has a number of through openings corresponding to the number of through openings in the at least one perforated disk. It is further advantageously arranged in alignment with the at least one perforated disk in a rotation-proof manner in the second part of the valve housing.
- the at least one flat sealing element thus lies aligned with the at least two chambers in the interior of the second part of the valve housing on the top of the walls surrounding them and in particular of the at least one partition between them, the through openings of the flat sealing element being the inlet openings of the chambers in the interior of the second part of the valve housing.
- the at least one perforated disk lies approximately congruently on the at least one flat sealing element and is therefore also arranged in the second part of the valve housing so that it cannot rotate.
- the top of the walls surrounding the at least two chambers and the at least one partition wall can be provided, for example, with projecting webs which at least partially engage in the through openings of the flat sealing element and thereby prevent the same from rotating an axis that is perpendicular to the plane of the flat sealing element.
- the valve housing can be at least in the area of positioning the at least one perforated disk, in particular the at least one flat sealing element and the at least one perforated disk with at least one element projecting into the interior of the valve housing and the at least one perforated disk, in particular both the at least one flat sealing element and the at least one perforated disk can be provided with at least one external recess that corresponds to it and can be interlocked or interlocked with the at least one projecting element.
- projecting webs can be provided as projecting elements on the inside of the second part of the valve housing.
- the at least one flat sealing element can have two flattened edge sections arranged opposite one another, in particular to save material.
- the webs already mentioned can be used, in particular, from the top of the walls surrounding the at least two chambers and the at least one partition wall.
- the at least one flat sealing element can be designed to be semicircular with an edge section flattened opposite the straight outer edge of the semicircle.
- the at least one flat sealing element can also be or will be shaped in the manner of a horizontal figure eight.
- the present multi-way valve is designed to be simpler, cheaper and easier to install than the multi-way valves according to EP 2 917 619 B1, EP 2 917 620 B1 and EP 2 917 621 B1.
- the present multi-way valve is advantageously designed for high volume flows. These can, for example, be in the range of 350 to 400 l/min.
- the multi-way valve is therefore suitable for a wide variety of applications.
- the multi-way valve can be used in a cooling system for a fuel cell, particularly in the vehicle sector.
- Both the one flat sealing element and the at least one perforated disk and possibly the at least one control disk can consist of at least one ceramic material.
- the valve housing or the two parts of the valve housing and the at least one inlet and the at least two outlets can, for example, consist of a plastic material and/or metal or at least a metal alloy.
- FIG. 1 shows a perspective view of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing,
- FIG 2 is an exploded perspective view of the multi-way valve according to Figure 1
- FIG. 3 shows a perspective top view of the multi-way valve according to FIG. 1 with a view of its inlet
- Figure 4 is a perspective front view of the multi-way valve according to Figure 1 with a view of its two outlets
- Figure 5 is a longitudinal sectional view of the multi-way valve along line AA of the view according to Figure 4,
- Figure 6 is a perspective top view of the multi-way valve according to Figure 1,
- Figure 7 is a longitudinal sectional view of the multi-way valve along line BB of the view according to Figure 6, 8 shows a further perspective exploded view of the multi-way valve according to FIG. 1,
- Figure 9 is a perspective top view of the first part of the valve housing of the multi-way valve according to Figure 1,
- FIG. 10 is a perspective bottom view of the first part of the valve housing of the multi-way valve according to FIG. 1, with a view of an end stop for a driver element of the multi-way valve,
- Figure 11 is a perspective view looking into the interior of the second part of the valve housing of the multi-way valve according to Figure 1
- FIG. 12 shows a perspective top view of two chambers separated from one another by a partition wall inside the second part of the valve housing of the multi-way valve according to FIG.
- Figure 13 is a perspective view of a steering contour according to the invention of the multi-way valve according to Figure 1
- Figure 14 is a top view of the steering contour according to Figure 13,
- Figure 15 is a perspective bottom view of the longitudinal contour according to Figure 13,
- FIG. 17 shows a first side view of the steering contour according to FIG. 13,
- Figure 18 is a front view of the steering contour according to Figure 13,
- Figure 20 is a perspective exploded view of a control disk, a perforated disk, a flat sealing element and a spring element in the form of a compression spring element or
- Figure 21 is a top view of a perforated disk according to the invention with two through openings and two edge recesses to create an anti-twist device,
- Figure 22 is a top view of a control disk according to the invention for the multi-way valve according to Figure 1,
- FIG. 23 shows a side view of a drive shaft according to the invention for the multi-way valve according to FIG. 1, 24 is a perspective view of the control disk according to the invention according to FIG. 22, taken in the steering contour 5, as shown in FIG. 16,
- FIG. 25 is an exploded perspective view of a second embodiment of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing,
- Figure 26 shows a further perspective exploded view of the multi-way valve according to Figure 25,
- Figure 27 is a perspective view looking into the interior of the second part of the valve housing of the multi-way valve according to Figure 25,
- FIG. 28 is an exploded perspective view of a control disk, a perforated disk, a flat sealing element and a spring element in the form of a compression spring element or compensating spring element as components according to the invention of the multi-way valve according to FIG. 25,
- 29 shows a perspective exploded view of a third embodiment of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing,
- FIG. 30a to 30d show perspective views looking into the interior of the second part of the valve housing of the multi-way valve according to FIG.
- Figure 31 is a perspective exploded view of a fourth embodiment of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing.
- Figures 1 and 2 show a multi-way valve 1 with a two-part valve housing 2, a first part 20 of the valve housing 2 being provided with an inlet 22, while a second part 21 of the valve housing 2 with two Outlets 23, 24 is provided.
- a receiving device 25 for receiving an actuator 3 is also provided.
- the receiving device 25 here comprises four column elements 250, 251, 252, 253 (see also Figure 9), on which the actuator 3 rests with fastening tabs 31 projecting away from its housing 30 (see Figure 3).
- the housing 30 of the actuator 3 can be connected to the column elements 250 to 253 of the receiving device 25 on the valve housing 2 of the multi-way valve 1 using fastening screws or other fastening means.
- the receiving device 25 further comprises a cylindrical column body 254 arranged between the four column elements 250, 251, 252, 253, which is connected to the four column elements 250 to 253 via stiffening webs 255, 256, 257, 258 (see Figure 9).
- a through opening 259 extends through the cylindrical column body 254.
- a drive shaft 4, which can be driven by the actuator 3, can extend through this with its first end 40.
- this first end 40 of the drive shaft 4 is profiled on the outside, so that a transmission of a driving force to this first end 40 of the drive shaft 4 by the actuator 3 is possible.
- the actuator 3 can be designed, for example, in the form of a BLDC motor, i.e. a brushless direct current motor.
- the drive shaft 4 has, adjacent to the first end 40, a smooth section 41 with an outer diameter approximately corresponding to the outer diameter of the first end 40 and adjacent to this smooth section 41 has a cantilevered section 41 opposite it, thus with a larger one Outside diameter provided, second smooth section 42.
- This is followed by a plate-shaped cantilevered section 43 and this is followed by a second plate-shaped cantilevered section 44 with a smaller outer diameter than the section 43.
- the section 44 is adjoined by a comparatively long, externally smooth section 45 with an approximately constant outer diameter, which merges into a second end 46 of the drive shaft 4 at the end.
- the second end 46 of the drive shaft 4 has a smaller outer diameter than the section 45 in the one shown in Figure 23 Embodiment on. This second end 46 of the drive shaft 4 is stored in the second part 21 of the valve housing 2.
- a projecting web 47 is arranged which extends in the longitudinal direction of the drive shaft 4, indicated by the dash-dotted line L 4 .
- This serves to transmit a driving force, which is transmitted from the actuator 3 to the drive shaft, to a steering contour 5, which is added to the smooth section 45 of the drive shaft 4 on the outside.
- the steering contour 5 is shown not only in Figure 2, but in detail in Figures 13 to 19.
- the steering contour 5 serves as a flow aid for steering a fluid flow from the inlet 22 through the two-part valve housing 2 towards the two outlets 23, 24 of the multi-way valve 1. For this reason, the steering contour 5 has a broad conical shape with a semi-conical lateral surface 56. As can be seen from the top view and bottom view of the steering contour 5 in Figures 14, 15 and 16, it is semicircular in the top view and bottom view, respectively a flat end face 50. Along this flat end face 50, the steering contour 5 has a central cylindrical connecting section 51 which projects in relation to it. This is stepped when viewed from the side with a wider lower or first section 52, which therefore has a larger outer diameter, and an upper or second section 53 with a smaller outer diameter.
- a through opening 54 extends through the central cylindrical connecting section 51 and is provided with a longitudinal groove 55 in the direction of the longitudinal extent of the central cylindrical connecting section 51.
- the projecting web 47 on the outside 48 of the drive shaft 4 can engage in this longitudinal groove 55 and thus hold the steering contour 5 on the drive shaft 4 so that it cannot rotate.
- the steering contour 5 not only has the semi-conical lateral surface 56, but adjacent to it central cylindrical connecting section 51 has two hollow-shaped concave flow surfaces 57, 58 which extend like a wing adjacent to the central cylindrical connecting section 51.
- the fluid flow is directed towards the central cylindrical connecting section 51 or past it and around it towards the flat end face 50 of the steering contour 5.
- two web-like driver elements 59, 159 are arranged adjacent to the central cylindrical connecting section 51, as can be seen particularly well in Figures 15, 16.
- the two web-like driver elements 59, 159 serve to engage a control disk 6, as can be seen in detail in particular in FIG. 2, but also in FIGS. 20 and 22, in order to take the control disk 6 along. 22 shows, the control disk 6 is semicircular to kidney-shaped in plan view with an end face 60 that is flat at least except for the central region, which merges into a circular segment-shaped outer edge 63 via rounded outer edges 61, 62. In the area of the flat end face 60, a central projecting section 64 is provided with a through opening 65. The drive shaft 4 is guided through the through opening 65. This can be seen in particular from the assembly view of the control disk 6, drive shaft 4 and steering contour 5 in Figure 24. Here the control disk 6 lies in the steering contour 5.
- the control disk 6 serves to completely or only partially cover one or both through openings 70, 71 of a perforated disk 7 in order to be able to correspondingly control the flow of fluid or medium through the perforated disk 7 in the area of its first and second through openings 70, 71.
- the perforated disk 7 is flat. It can be seen not only in Figure 2, but particularly well in Figures 20 and 21. As can be seen in particular in Figure 21, the perforated disk 7 is essentially in plan view circular and has a central web 72 which separates the two through openings 70, 71 from each other.
- the middle web 72 is provided approximately in the middle of its longitudinal extent with a cantilevered section 73 which is circular in plan view and is provided with an inner through opening 74.
- the perforated disk 7 has a recess 75, 76 on each edge. These two recesses 75, 76 lie opposite each other and serve to hold the perforated disk in the second part 21 of the valve housing 3 so that it cannot rotate.
- the valve housing 2 or its second part 21 has two projecting webs 27, 28 arranged on its inside 26. These can be seen in particular from Figures 8, 11 and 12.
- a flat sealing element 8 is provided, which is designed to be approximately congruent with the perforated disk 7. This can be seen in particular from Figures 2, 8 and 20. As can be seen in particular from Figure 20, the flat sealing element 8 is thinner than the perforated disk 7. Just like the perforated disk 7, the flat sealing element 8 has two through openings 80, 81, which are separated from one another by a central web 82. The middle web 82 is also provided approximately centrally along its longitudinal extent with a cantilevered section 83 which is circular in plan view and is provided with a through opening 84 through which the drive shaft 4 protrudes or can protrude.
- the flat sealing element 8 In order to be able to hold the flat sealing element 8 in a rotation-proof manner in the second part 21 of the valve housing 2, the flat sealing element 8 also has two opposite edge recesses 85, 86 formed in an extension of the central web 82 on the edge of the flat sealing element 8.
- the two projecting webs 27, 28 on the inside 26 of the second part 21 of the valve housing 2 also engage in these recesses 85, 86.
- the perforated disk 7 and the flat sealing element 8 thus lie congruently on top of or on top of one another in the second part 21 of the valve housing 2. This can also be seen, for example, from the sectional views in FIGS. 5 and 7.
- the perforated disk 7 is through the circumferential and immersed in the second part 21 wall part 206 on the fastening flange 201 of the part 20 of the valve housing 2 pressed onto the flat sealing element 8, as can be seen particularly well in Figure 7.
- the wall part 206 is supported on the perforated disk 7 and therefore presses it onto the flat sealing element 8, which rests on a circumferential shoulder 220 of the part 21.
- two chambers 210, 211 are formed in the interior of the second part 21 of the valve housing 2, which are separated from one another by a partition 212.
- the partition 212 is approximately in the middle of its longitudinal extent with a cylindrical receiving section 213 which projects from the lateral extent of the partition 212 and has an inner receiving opening 214.
- the drive shaft 4 engages with its second end 46 in the inner receiving opening 214 and is stored therein. This can be seen in Figure 5, for example.
- FIG. 5 The sectional view in Figure 5 can also be seen that in the area of the lower or first section 52 of the central cylindrical connecting section 51 of the steering contour 5, a spring element or compression spring element or compensating spring element 9 is arranged, which has one end on the steering contour 5 and supported with its other end on the outside of the control disk 6.
- a spring element or compression spring element or compensating spring element 9 is arranged, which has one end on the steering contour 5 and supported with its other end on the outside of the control disk 6.
- the steering contour 5 is provided on the inside 200 of the first part 20 of the valve housing 2, in the area of its fastening flange 201.
- the end stop 29 is designed in the form of a web or nose element projecting on the inside 200 of the first part 20 of the valve housing 2.
- the driver element 59 or 159 can abut on this when the steering contour 5 is rotated by means of the drive shaft 4 and thus prevent further rotation, so that predefined switching positions of the multi-way valve 1 can be achieved.
- the end stop 29 thus serves as a limiting means for the rotation of the control disk 6, since the two driver elements 59, 159 engage on the control disk 6 or its flat end face 60 and take the control disk 6 with them when the steering contour 5 is rotated by the drive shaft 4.
- the drive shaft 4 and the steering contour 5 are connected to one another in a positive and non-positive manner, while the control disk 6 is only taken along by the two driver elements 59, 159 in a non-positive manner when the steering contour 5 rotates by means of the drive shaft 4, see also Figure 24.
- the arrows P1, P2, P3 also show the power flow from the actuator 3 via the drive shaft 4, the steering contour 5 with the two web-like driver elements 59, 159 to the control disk 6. This enables very good power transmission from the actuator 3 to the control disk 6.
- these can also be designed in one piece, so that the drive shaft 4 is in one piece with the steering contour 5 or the driver elements 59, 159. This makes it possible, in particular, to omit the protruding web 47, since it is then no longer needed.
- the drive shaft 4 and the perforated disk 7 extend in the valve housing 2 of the multi-way valve 1 at an angle of inclination a deviating from 90 ° to the longitudinal axis L 2 2 of the inlet 22 or the longitudinal axes L 2 3, L24 of the two outlets 23, 24.
- the two parts 20, 21 of the valve housing 2 are arranged relative to one another in such a way that their connecting plane E, which is between their two circumferential fastening flanges 201 and 215, at the same or a different angle of inclination to the longitudinal axis L 2 2 of the inlet 22 or the longitudinal axes L 2 3, L24 of the two outlets 23, 24 is like the perforated disk 7.
- the perforated disk 7 is approximately vertical arranged to the drive shaft 4.
- This connection level E is the level in which the connection or fastening of the two parts 20, 21 of the valve housing 2 lies with one another.
- the longitudinal axes L22, L23 and L24 extending through the inlet 22 and the two outlets 23, 24 are arranged approximately parallel to one another.
- the connecting plane E or the two fastening flanges 201, 215 of the two parts 20, 21 can, on the one hand, be arranged approximately perpendicular to the longitudinal axis L 4 of the drive shaft 4. On the other hand, it is also possible for the connecting plane E of the two fastening flanges 201, 215 or these to extend at a different angle to the longitudinal axis L 4 of the drive shaft 4.
- a flow of fluid or medium through the valve housing 2 of the multi-way valve 1 is due to the fact that the drive shaft 4 and the perforated disk 7 in the valve housing 2 of the multi-way valve 1 are at an angle of inclination a deviating from 90 0 to the longitudinal axis L 22 of the inlet 22 and the longitudinal axes L 23 , L 24 of the two outlets 23, 24 extend, particularly possible since, in contrast to the prior art, the flow is not deflected by 90 0 , but rather the flow through due to the inlets 22 and outlets 23 aligned approximately parallel to one another, 24 and the arrangement of the drive shaft 4 and the perforated disk 7 at an angle of inclination a deviating from 90 0 to the longitudinal axis L 22 of the inlet 22 or the longitudinal axes L 23 , L 24 of the two outlets 23, 24 is favored.
- the drive shaft 4 and the perforated disk 7 can each be at an angle of inclination a that deviates from 90 ° , but may then be different, to the longitudinal axis L 22 of the inlet 22 or the Longitudinal axes L 23 , L 24 of the two outlets 23, 24 stand.
- the two fastening flanges 201, 215 of the two parts 20, 21 of the valve housing 2 each have a number of fastening openings 202, 216 in order to be able to releasably connect the two fastening flanges 201, 215 to one another, for example via screws or other fastening means.
- the flat sealing element 8 is not completely congruent with the perforated disk 7. Rather, the flat sealing element 8 according to Figures 25 and 26 has two flattened edge sections 87, 88 lying opposite each other, as can be seen better from Figure 28. These are arranged approximately at right angles to the central web 82 of the flat sealing element 8. In the edge region in which the recesses 85, 86 arranged on the outside are arranged in the embodiment of the flat sealing element 8 according to FIG. 1, the flattened edge sections 87, 88 are arranged in the embodiment of the flat sealing element 8 according to FIGS. 25, 26 and 28. As a result, the flat sealing element 8 can be designed to be particularly material-saving.
- this is provided with projecting webs 221, 222 in the area flanking the partition 212 between the two chambers 210, 211 and this in the area of the two chambers 210 , 211 surrounding wall 223 is provided.
- the two projecting webs 221, 222 thus delimit the area of the two through openings 80, 81 in the flat sealing element 8, as can also be seen in Figure 28.
- the projecting webs 221, 222 can be clearly seen in FIG. 27.
- the projecting webs 221, 222 engage in the through openings 80, 81 of the flat sealing element 8 after it has been inserted into the second part 21 of the valve housing 2 and thus serve as an anti-rotation device for this embodiment of the flat sealing element 8 according to FIGS. 25, 26 and 28, respectively.
- FIG. 30a to 30d show the second part 21 of the valve housing 2 in the embodiment according to FIG cannot be seen in the figures, and the steering contour 5 is arranged above this.
- the drive shaft 4 engages through the respective through openings 54, 65, 74 and 84 of the components mentioned and is mounted in the inner receptacle of the opening 214 in the second part 21 of the valve housing 2.
- the second chamber 211 is covered by the steering contour 5 and control disk 6, so that flow is only permitted in the direction of the first chamber 210.
- this is reversed, where the output into the first chamber 210 is covered by the steering contour 5 and control disk 6, so that an outflow of medium is only permitted into the second chamber 211.
- control disk 6 and steering contour 5 half of the outputs into the chambers 210 and 211 are covered by the control disk 6 and steering contour 5, so that approximately half of the medium can flow out into the two chambers 210, 211 .
- a larger portion of medium is allowed to flow out into the first chamber 210 and a small portion into the second chamber 211.
- Control disk 6 and steering contour 5 can thus vary the outflow of medium into the two chambers 210, 211 as desired between completely closing a respective chamber 210 or 211 and completely opening a respective one of the chambers 210, 211.
- Figure 29 and Figure 31 each show embodiments of the multi-way valve 1.
- the flat sealing element 8 shaped differently than shown in FIG. 1 or FIG.
- the flat sealing element 8 is designed in the top view in the form of a lying eight or in the form of a Gerono's lemniscate.
- the perforated disk 7 is also designed in the plan view essentially in the form of a horizontal figure eight or a lemniscate by Gerono. In the central narrow area 226, the perforated disk 7 has two recesses 77, 78 arranged opposite one another.
- the two projecting webs 27, 28 of the second part 21 of the valve housing 2 can engage in this, the two projecting webs 27, 28 in the embodiment of the second part 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1 according to Figure 29 are designed to be significantly longer than in the embodiment variants according to Figures 1 to 28 or 30a to 30d.
- the reason for this is that both the perforated disk 7 and the flat sealing element 8 have significantly different shapes than the corresponding perforated disks 7 and flat sealing elements 8 according to Figure 1 and according to Figures 25, 26 and 28.
- the two through openings 224, 225 in the two chambers 210, 211 of the second part 21 of the valve housing 2 according to FIG. 29 correspond in terms of their shape to the two halves of the flat sealing element 8, which is designed in the manner of a lying eight, and the perforated disk 7, which is designed in the manner of a lying eight. This can also be seen particularly well in Figure 29.
- the output pressure P A acting on the control disk 6 is significantly lower than in the embodiment of the multi-way valve 1 according to FIG. 1 or according to FIGS 29 is a low actuation torque and thus starting torque of the multi-way valve 1 in the completely closed state of one of the two outputs, thus one of the two through openings 224, 225 in the two chambers 210, 211 of the second part 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1 according to Figure 29 in comparison to the embodiments of the multi-way valve 1 according to Figure 1 and Figures 25, 26 and 28 possible.
- the two through openings 227, 228 in the two chambers 210, 211 of the second part 21 of the valve housing 2 have approximately half the dimensions of the through openings in the two chambers 210, 211 in second part 21 of the valve housing 2 according to Figure 1 or Figure 25 or Figure 27.
- the perforated disk 7 has an edge web 79 approximately perpendicular to its central web 72.
- an external recess 76 is also provided in the perforated disk 7 according to FIG is not visible.
- the projecting web 28 is diametrically opposite the projecting web 27 according to FIG. 31, as also shown in FIG. 12 for the embodiment according to FIG. 1.
- the flat sealing element 8 according to Figure 31 has no recess, but is opposite to an edge web 89 and somewhat perpendicular to the central web 82 of the flat sealing element 8 according to Figure 31 provided with a flattened edge section 88, as is also the case the embodiment of the flat sealing element 8 according to Figures 25, 26 and 28 is provided. This also makes it possible to save material and thus also costs in the production of the flat sealing element 8.
- the flat sealing element 8 is held by projecting webs 229, 230, which engage in the corresponding through openings 80, 81 in the flat sealing element 8 according to FIG.
- the projecting webs 229, 230 surround the respective through openings 227, 228 into the two chambers 210, 211, as can be seen from FIG. 31.
- control disk 6 In the embodiment of the multi-way valve 1 according to FIG. 31, the shape of the control disk 6 also differs from that shown in the other figures.
- the control disk 6 is designed to have two wings with two segments lying opposite one another. This enables a very good individual covering of a respective through opening 70 or 71 of the perforated disk 7 and accordingly also of the two through openings 80, 81 of the flat sealing element 8 and thus of the respective through opening 227, 228 in the second part 21 of the valve housing 2.
- the steering contour 5 also has a greater degree of overlap compared to the embodiments of the steering contours 5 in the other embodiment variants of the multi-way valve 1. Since the steering contour 5 for actuating the control disk 6 overlaps it along its respective flat end faces 66, 67, but in the embodiment of the control disk according to FIG the steering contour 5 is designed accordingly, as can also be seen in FIG. 31, in order to be able to engage and actuate the end faces 66, 67 of the control disk 6 according to FIG. 31.
- the two parts 20, 21 of the valve housing 2 have reinforcing ribs 203, 204 and 217, 218 on the outside on, which is like a net on the Outside of the first part 20 and the second part 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1 extend.
- reinforcing ribs on the respective outside 205 or 219 of the two parts 20, 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1, it is possible to keep the respective wall thickness of the first and second parts 20, 21 of the valve housing 2 comparatively small and still sufficient To provide stability for the valve housing 2.
- lines such as coolant lines
- the multi-way valve 1 can be connected in order to provide a coolant flow as a medium flow via the multi-way valve 1 into two cooling circuits in a desired or specifiable manner.
- the multi-way valve 1 can be integrated into a cooling system for a fuel cell of a vehicle.
- the multi-way valve 1 is designed for high volume flows. These can, for example, be in the range of 350 to 400 l/min. Of course, other volume flows can also flow through the multi-way valve 1.
- control disk 6, the perforated disk 7 and the flat sealing element 8 can each consist of at least one ceramic material.
- ceramic material manufacturing to close tolerances is possible, as is providing abrasion resistance and wear resistance.
- the multi-way valve in each case having at least one valve housing, at least one inlet for the inflow of fluid or Medium, at least one outlet for flowing out fluid or medium, at least one valve disk, at least one drive shaft for adjusting the at least one valve disk and at least one actuator for driving the at least one drive shaft, wherein the at least one valve housing comprises at least one chamber, in particular at least two Chambers, and which serves at least one valve disk for controlling the fluid flow or medium flow in the direction of the at least one chamber and wherein the valve housing is multi-part, in particular two-part, wherein a first part of the valve housing has the at least one inlet and a second part of the valve housing the at least one outlet and the at least one chamber assigned to it or these. Furthermore, the at least one drive shaft is mounted in the valve housing.
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Abstract
In a multi-way valve (1) for controlling a flow of liquid and/or gaseous medium, having at least one valve housing (2), having at least one inlet (22) for the inflow of medium, having at least one outlet, in particular at least two outlets (23, 24), for the outflow of medium, having at least one valve plate, having at least one drive shaft (4) for adjusting the at least one valve plate, and having at least one actuator (3) for driving the at least one drive shaft (4), wherein the at least one valve housing (2) comprises at least one chamber (210, 211) and the at least one valve plate serves to control the flow of medium in the direction of the at least one chamber, in particular of the at least two chambers (210, 211), the valve housing (2) has more than one part, wherein a first part (20) thereof comprises the at least one inlet (22) and a second part (21) thereof comprises the at least one outlet (23, 24) and the at least one chamber (210, 211) assigned to the same, and the at least one drive shaft (4) is mounted in the valve housing (2).
Description
Mehrwegeventil Multi-way valve
Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil zum Steuern einer flüssigen und/oder gasförmigen Fluid- bzw. Mediumströmung, umfassend zumindest ein Ventilgehäuse, zumindest einen Einlass zum Einströmen von Fluid bzw. Medium, zumindest einen Auslass, insbesondere zumindest zwei Auslässe, zum Ausströmen von Fluid bzw. Medium, zumindest eine Ventilscheibe, zumindest eine Antriebswelle zum Verstellen der zumindest einen Ventilscheibe und zumindest einen Aktuator zum Antreiben der zumindest einen Antriebswelle, wobei das zumindest eine Ventilgehäuse zumindest eine Kammer umfasst und die zumindest eine Ventilscheibe zum Steuern der Fluid- bzw. Mediumströmung in Richtung zu der zumindest einen Kammer, insbesondere der zumindest zwei Kammern, dient. The invention relates to a multi-way valve for controlling a liquid and/or gaseous fluid or medium flow, comprising at least one valve housing, at least one inlet for the inflow of fluid or medium, at least one outlet, in particular at least two outlets, for the outflow of fluid or Medium, at least one valve disk, at least one drive shaft for adjusting the at least one valve disk and at least one actuator for driving the at least one drive shaft, the at least one valve housing comprising at least one chamber and the at least one valve disk for controlling the fluid or medium flow in the direction to the at least one chamber, in particular the at least two chambers.
Mehrwegeventile sind im Stand der Technik bekannt. Diese dienen dazu, in das Mehrwegeventil einströmendes Fluid bzw. Medium wahlweise durch einen oder mehrere Auslässe des Mehrwegeventils ausströmen zu lassen, somit den Fluidstrom aufzuteilen und/oder gezielt nur durch einen der Auslässe ausströmen zu lassen. Anwendung finden solche Mehrwegeventile u.a. in Kraftfahrzeugen, um Fluid- bzw. Mediumströme z.B. in einen Kühlsystem mit mehreren Kühlkreisläufen zu steuern. Multi-way valves are known in the art. These serve to allow fluid or medium flowing into the multi-way valve to flow out through one or more outlets of the multi-way valve, thus dividing the fluid flow and/or allowing it to flow out specifically through only one of the outlets. Such multi-way valves are used, among other things, in motor vehicles to control fluid or medium flows, for example in a cooling system with several cooling circuits.
Beispielsweise ist aus der EP 2 917 619 B1 ein solches Mehrwegeventil in Form eines Scheibenventils bekannt. Dieses weist ein Gehäuse auf, das als Anschlüsse für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium zumindest einen Zulaufanschluss und zumindest einen Ablaufanschluss aufweist, wobei die Anschlüsse jeweils in unterschiedliche Kammern des Gehäuses münden, und zumindest eine Ventilscheibe, wie eine Keramikventilscheibe, die mit zumindest einer ersten Durchströmungsöffnung versehen und drehbar in dem Gehäuse gelagert angeordnet ist, um in Abhängigkeit ihrer Drehstellung die unterschiedlichen Kammern mittels der zumindest einen Durchströmungsöffnung fluidtechnisch miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen. Ferner ist eine Steuerwelle vorgesehen, die in dem Gehäuse drehfest mit der Ventilscheibe verbunden ist, wobei die Steuerwelle oder die Ventilscheibe zumindest einen
Radialvorsprung aufweisen. Das Gehäuse weist ferner einen Drehanschlag auf, der im Bewegungsweg des Radialvorsprungs von Steuerwelle oder Ventilscheibe liegt. Das Gehäuse weist ein becherförmiges Verteilergehäuse sowie einen das Verteilergehäuse verschließenden Deckel auf. Der Deckel weist eine Lageröffnung auf, durch welche die Steuerwelle mit einem Koppelende nach außen geführt ist und in welcher die Steuerwelle drehbar gelagert ist. Die Steuerwelle ragt mit einem dem Koppelende gegenüberliegenden Ende durch die Ventilscheibe hindurch und ist in einer an der Ventilscheibe flächig anliegenden, zumindest eine zweite Durchströmungsöffnung aufweisenden und drehfest in dem Gehäuse gelagerten Dichtscheibe, insbesondere Keramikdichtscheibe, drehbar gelagert. For example, such a multi-way valve in the form of a disk valve is known from EP 2 917 619 B1. This has a housing which has at least one inlet connection and at least one outlet connection as connections for a liquid and/or gaseous medium, the connections each opening into different chambers of the housing, and at least one valve disk, such as a ceramic valve disk, which has at least one provided with a first throughflow opening and rotatably mounted in the housing in order to fluidically connect and separate the different chambers from one another and from one another by means of the at least one throughflow opening, depending on their rotational position. Furthermore, a control shaft is provided which is rotatably connected to the valve disk in the housing, the control shaft or the valve disk having at least one Have radial projection. The housing also has a rotary stop which lies in the path of movement of the radial projection of the control shaft or valve disk. The housing has a cup-shaped distributor housing and a lid closing the distributor housing. The cover has a bearing opening through which the control shaft is guided outwards with a coupling end and in which the control shaft is rotatably mounted. The control shaft protrudes through the valve disk with an end opposite the coupling end and is rotatably mounted in a sealing disk, in particular a ceramic sealing disk, which rests flat on the valve disk and has at least one second flow opening and is mounted in a rotationally fixed manner in the housing.
Ein ähnliches Mehrwegeventil ist auch aus der EP 2 917 620 B1 bekannt. Dieses umfasst ein Ventil, das ein erstes Gehäuse mit mehreren Anschlüssen für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium aufweist, und eine Antriebeinheit, die ein zweites Gehäuse und eine darin angeordnete Antriebseinrichtung umfasst, wobei die beiden Gehäuse beabstandet zueinander angeordnet sind, so dass zwischen ihnen ein thermisch isolierender Luftspalt vorliegt. Das Ventil weist eine Steuerwelle und die Antriebseinheit eine mit der Antriebseinrichtung wirkverbundene und mit der Steuerwelle durch eine Koppeleinrichtung wirkverbundene/wirkverbindbare Antriebswelle auf, wobei die Koppeleinrichtung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse angeordnet und der Koppeleinrichtung ein Spritzschutz zugeordnet ist, der wenigstens eine die Koppeleinrichtung umfangsseitig umgebende erste Schutzwand aufweist. Der Spritzschutz weist ferner wenigstens eine die Koppeleinrichtung umfangsseitig umgebende zweite Schutzwand auf, die einen größeren oder kleineren Durchmesser als die erste Schutzwand aufweist, um zusammen mit der ersten Schutzwand eine Labyrinthdichtung für die Koppeleinrichtung zu bilden. Die erste Schutzwand ist einstückig mit dem ersten Gehäuse und die zweite Schutzwand einstückig mit dem zweiten Gehäuse ausgebildet. Ein axialer Abstand zwischen den freien Stirnseiten der Schutzwände ist zu dem jeweils gegenüberliegenden Gehäuse vorgesehen und das erste und/oder das zweite Gehäuse weist einen Abstandshalter auf, der insbesondere als Anschraubdom ausgebildet ist.
Aus der EP 2 917 621 B1 ist ebenfalls ein Mehrwegeventil bekannt, das ein Gehäuse umfasst, das als Anschlüsse für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium zumindest einen Zulaufanschluss und zumindest einen Ablaufanschluss aufweist, mit zumindest einer verdrehbar gelagerten Ventilscheibe, insbesondere Keramikventilscheibe, die mit einer ersten Durchströmungsöffnung versehen und drehbar gelagert in dem Gehäuse angeordnet ist, um in Abhängigkeit von ihrer Drehstellung die Anschlüsse fluidtechnisch miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen. Die Ventilscheibe liegt auf einer drehfest angeordneten und mindestens zwei zweite Durchströmungsöffnungen aufweisenden Dichtscheibe flächig auf. Zwischen der Dichtscheibe und einem Zwischenboden des Gehäuses ist ein elastisch verformbares Dichtelement angeordnet, wobei das Dichtelement scheibenförmig ausgebildet ist und mit den zweiten Durchströmungsöffnungen fluchtende dritte Durchströmungsöffnungen aufweist. Der Zwischenboden weist zur formschlüssigen Verdrehsicherung des Dichtelements wenigstens einen in eine der dritten Durchströmungsöffnungen eingreifenden Haltevorsprung auf. Des Weiteren ist mindestens ein auf dem Zwischenboden außermittig in einem durchströmungsöffnungsfreien Bereich angeordneter Axialvorsprung vorgesehen, der einen Durchbruch des Dichtelements formschlüssig durchgreift und bereichsweise in einer Aufnahmevertiefung der Dichtscheibe zu deren Verdrehsicherung einliegt. A similar multi-way valve is also known from EP 2 917 620 B1. This comprises a valve which has a first housing with a plurality of connections for a liquid and/or gaseous medium, and a drive unit which comprises a second housing and a drive device arranged therein, the two housings being arranged at a distance from one another, so that between them there is a thermally insulating air gap. The valve has a control shaft and the drive unit has a drive shaft which is operatively connected to the drive device and is operatively connected/operably connectable to the control shaft by a coupling device, the coupling device being arranged between the first and second housings and the coupling device being assigned a splash guard which has at least one of the coupling device on the circumference surrounding first protective wall. The splash guard further has at least one second protective wall surrounding the coupling device on the circumference, which has a larger or smaller diameter than the first protective wall in order to form a labyrinth seal for the coupling device together with the first protective wall. The first protective wall is formed in one piece with the first housing and the second protective wall is formed in one piece with the second housing. An axial distance between the free end faces of the protective walls is provided to the opposite housing and the first and/or the second housing has a spacer, which is designed in particular as a screw-on dome. A multi-way valve is also known from EP 2 917 621 B1, which comprises a housing which has at least one inlet connection and at least one outlet connection as connections for a liquid and / or gaseous medium, with at least one rotatably mounted valve disk, in particular ceramic valve disk, which with a first flow opening and is rotatably mounted in the housing in order to fluidly connect and separate the connections from one another depending on their rotational position. The valve disk lies flat on a sealing disk that is arranged in a rotationally fixed manner and has at least two second flow openings. An elastically deformable sealing element is arranged between the sealing disk and an intermediate base of the housing, the sealing element being disk-shaped and having third flow openings aligned with the second flow openings. The intermediate floor has at least one retaining projection which engages in one of the third flow openings in order to positively lock the sealing element against rotation. Furthermore, at least one axial projection is provided on the intermediate floor, arranged off-center in an area free of flow openings, which passes through a breakthrough in the sealing element in a form-fitting manner and rests in some areas in a receiving recess in the sealing disk to prevent it from rotating.
Alle diese Mehrwegeventile weisen jeweils ein Ventilgehäuse und einen Deckel auf, wobei die jeweilige Antriebswelle in einem jeweiligen Dichtelement gelagert ist. Aufgrund einer solchen Lagerung der Antriebwelle in einem Dichtelement kann es gegebenenfalls zu Undichtigkeiten und bei Verschleiß gegebenenfalls zu Problem beim Drehen der Antriebswelle kommen. Ferner ist der Aufbau der Mehrwegeventile nach dem Stand der Technik vergleichsweise kompliziert und daher teuer. All of these multi-way valves each have a valve housing and a cover, with the respective drive shaft being mounted in a respective sealing element. Due to such storage of the drive shaft in a sealing element, leaks may occur and, in the event of wear, problems may arise when rotating the drive shaft. Furthermore, the structure of the multi-way valves according to the prior art is comparatively complicated and therefore expensive.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den Lösungen des Standes der Technik verbessertes Mehrwegeventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Steuern einer flüssigen und/oder gasförmigen Fluid- bzw. Mediumströmung zu schaffen, das einfacher und kostengünstiger
aufgebaut ist und bei dem ein ungehindertes Drehen der Antriebwelle und ein effizienter Kraftfluss sichergestellt werden können. The present invention is therefore based on the object of creating a multi-way valve according to the preamble of claim 1 for controlling a liquid and / or gaseous fluid or medium flow, which is improved compared to the solutions of the prior art, which is simpler and more cost-effective is constructed and in which unhindered rotation of the drive shaft and an efficient flow of power can be ensured.
Die Aufgabe wird für ein Mehrwegeventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Ventilgehäuse mehrteilig ist, wobei ein erster Teil von diesem den zumindest einen Einlass und ein zweiter Teil von diesem den zumindest einen Auslass und die diesem oder diesen zugeordnete zumindest eine Kammer umfasst und die zumindest eine Antriebswelle in dem Ventilgehäuse gelagert ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. The object is achieved for a multi-way valve according to the preamble of claim 1 in that the valve housing is in several parts, a first part of which has at least one inlet and a second part of which has at least one outlet and the at least one chamber assigned to it or these comprises and the at least one drive shaft is mounted in the valve housing. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.
Dadurch wird ein Mehrwegeventil zum Steuern einer flüssigen oder gasförmigen Fluid- bzw. Mediumströmung geschaffen, bei dem das Ventilgehäuse mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ist, wobei der erste Teil mit dem zumindest einen Einlass versehen ist und der zweite Teil mit dem zumindest einen Auslass, insbesondere den zumindest zwei Auslässen. Es ist somit kein Ventildeckel mehr vorgesehen, so dass der zumindest eine Aktuator im Bereich des ersten Teils des Ventilgehäuses angeordnet werden kann. Die zumindest eine Antriebwelle ragt dementsprechend mit ihrem ersten Ende, dem Koppelende, durch den ersten Teil des Ventilgehäuses hindurch und wird auf der Außenseite von diesem mit dem dort anordbaren oder angeordneten Aktuator wirkverbunden. Die Antriebswelle erstreckt sich mit ihrer übrigen Längserstreckung im Inneren des Ventilgehäuses in den zweiten Teil von diesem hinein. Vorteilhaft ist die Antriebswelle im Bereich ihres zweiten, dem mit dem Aktuator verbindbaren oder verbunden ersten Ende gegenüberliegenden Endes in dem zweiten Teil des Ventilgehäuses gelagert. Die zumindest eine Antriebswelle ist somit stabil und problemlos antreibbar in dem Ventilgehäuse des Mehrwegeventils aufgenommen und gelagert. Durch das Ausbilden des Ventilgehäuses als zweiteiliges Ventilgehäuse, bei dem die beiden Teile mit den Anschlüssen in Form des zumindest einen Einlasses einerseits und der Auslässe andererseits versehen ist, ist es somit nicht mehr erforderlich, einen separaten meist großformatigen Ventildeckel vorzusehen. Das Mehrwegeventil kann dadurch einfacher und platzsparender ausgebildet werden.
Der erste Teil des Ventilgehäuses ist mit dem zumindest einen Einlass versehen, der zweite Teil des Ventilgehäuses mit dem zumindest einen Auslass, insbesondere den zumindest zwei Auslässen, und der oder den diesem/diesen zugeordneten zumindest einen Kammer oder den zumindest zwei Kammern. Dementsprechend weist der zweite Teil des Ventilgehäuses bei Vorsehen zumindest zweier Kammern zumindest eine die zumindest zwei Kammern voneinander trennende Trennwand auf. Im Bereich der zumindest einen Trennwand im Inneren des zweiten Teils des Ventilgehäuses kann eine Aufnahmeöffnung zum Lagern des zweiten Endes der zumindest einen Antriebswelle vorgesehen sein. Die Antriebswelle wird somit in dem Ventilgehäuse bzw. dessen zweiten Teil stabil gelagert. This creates a multi-way valve for controlling a liquid or gaseous fluid or medium flow, in which the valve housing is in several parts, in particular in two parts, the first part being provided with the at least one inlet and the second part with the at least one outlet, in particular the at least two outlets. A valve cover is therefore no longer provided, so that the at least one actuator can be arranged in the area of the first part of the valve housing. The at least one drive shaft accordingly projects with its first end, the coupling end, through the first part of the valve housing and is operatively connected on the outside thereof to the actuator that can be arranged or arranged there. The remaining longitudinal extent of the drive shaft extends inside the valve housing into the second part of the latter. The drive shaft is advantageously mounted in the second part of the valve housing in the area of its second end opposite the first end which can be connected or connected to the actuator. The at least one drive shaft is thus accommodated and stored in the valve housing of the multi-way valve in a stable and easily drivable manner. By designing the valve housing as a two-part valve housing, in which the two parts are provided with the connections in the form of at least one inlet on the one hand and the outlets on the other hand, it is no longer necessary to provide a separate, usually large-sized, valve cover. The multi-way valve can thereby be designed to be simpler and more space-saving. The first part of the valve housing is provided with the at least one inlet, the second part of the valve housing with the at least one outlet, in particular the at least two outlets, and the at least one chamber or the at least two chambers assigned to this/these. Accordingly, if at least two chambers are provided, the second part of the valve housing has at least one partition wall separating the at least two chambers from one another. In the area of the at least one partition inside the second part of the valve housing, a receiving opening for supporting the second end of the at least one drive shaft can be provided. The drive shaft is thus stably mounted in the valve housing or its second part.
Zum Begünstigen der Mediumströmung innerhalb des Mehrwegeventils sind vorteilhaft die zumindest eine Antriebswelle und die zumindest eine Ventilscheibe innerhalb des Ventilgehäuses in einem von 90 ° abweichenden Neigungswinkel zur Längsachse des zumindest einen Einlasses und den Längsachsen der zumindest zwei Auslässe angeordnet. Im Unterscheid zum Stand der Technik der EP 2 917 619 B1 bzw. der EP 2 917 620 B1 bzw. der EP 2 917 621 B1 ist es hierdurch möglich, dass die Fluid- bzw. Mediumströmung im Innern des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils nicht um 90 ° umgelenkt wird, was ansonsten zu Strömungsverlusten führt. Vielmehr kann die Fluid- bzw. Mediumströmung durch das Anordnen von Antriebswelle und Ventilscheibe in in einem von 90 ° abweichenden Neigungswinkel zur Längsachse des zumindest einen Einlasses bzw. der Längsachse des zumindest einen Auslasses, insbesondere den Längsachsen der zumindest zwei Auslässe des Ventilgehäuses, beispielweise in einem Neigungswinkel von 120 bis 150 °, insbesondere von 135 °, zur Längsachse des Einlasses und/oder der Längsachse des Auslasses bzw. den Längsachsen der Auslässe, optimiert werden. Es treten dadurch im Vergleich zu den Lösungen des Standes der Technik weniger Strömungsverluste im Inneren des Mehrwegeventils auf. Der Neigungswinkel zu der Längsachse des zumindest einen Einlasses und der Neigungswinkel zur Längsachse des zumindest einen Auslasses können gleich sein oder sich voneinander unterscheiden, da die Längsachsen des zumindest einen Einlasses und des zumindest einen Auslasses nicht parallel zueinander verlaufen müssen.
Vorteilhaft umfasst die zumindest eine Ventilscheibe zumindest eine Lochscheibe und zumindest eine Steuerscheibe, wobei die zumindest eine Steuerscheibe gegenüber der zumindest einen Lochscheibe verstellbar ist zum Steuern der Fluid- bzw. Mediumströmung durch die zumindest eine Lochscheibe hindurch. Hierdurch ist es möglich, Durchgangsöffnungen in der Lochscheibe, insbesondere zwei Öffnungen bei Vorsehen von zwei Kammern innerhalb des zweiten Teils des Ventilgehäuses, teilweise oder vollständig durch die zumindest eine Steuerscheibe zu verschließen bzw. zu öffnen. Dementsprechend ist es möglich, eine Fluid- bzw. Mediumströmung ausgehend von dem zumindest einen Einlass im ersten Teil des Ventilgehäuses durch dieses hindurch in Richtung des zumindest einen ersten Auslasses und/oder des zumindest einen zweiten Auslasses zu steuern. Es kann somit eine Fluid- bzw. Mediumströmung lediglich in Richtung des zumindest einen ersten Auslasses oder lediglich in Richtung des zumindest einen zweiten Auslasses oder in Richtung zu den zumindest zwei Auslässen gesteuert werden. Bei einer Schaltstellung der zumindest einen Steuerscheibe in Richtung des ersten und des zweiten Auslasses des Mehrwegeventils ist einerseits eine symmetrische Aufteilung auf beide Auslässe möglich. Andererseits kann auch eine proportionale Verteilung des Fluid- bzw. Mediumstroms auf die beiden Auslässe vorgesehen werden. Dies ist insbesondere durch die Wahl der Ausgestaltung des zumindest einen Aktuators möglich. Dieser kann zum Beispiel ein selbsthemmendes Getriebe umfassen oder beispielsweise als BLDC-Motor ausgebildet sein oder werden, also als bürstenloser Gleichstrommotor. Der Aktuator ist vorteilshaft nicht als Schrittmotor ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, eine stufenlose Proportionalverteilung des Fluidstroms bzw. Mediumstroms auf die zumindest zwei Auslässe des Mehrwegeventils anzusteuern bzw. zu erzielen. To promote the medium flow within the multi-way valve, the at least one drive shaft and the at least one valve disk are advantageously arranged within the valve housing at an angle of inclination other than 90° to the longitudinal axis of the at least one inlet and the longitudinal axes of the at least two outlets. In contrast to the prior art of EP 2 917 619 B1 or EP 2 917 620 B1 or EP 2 917 621 B1, this makes it possible for the fluid or medium flow inside the valve housing of the multi-way valve not to change by 90 ° is diverted, which otherwise leads to flow losses. Rather, the fluid or medium flow can be regulated by arranging the drive shaft and valve disk at an angle of inclination other than 90° to the longitudinal axis of the at least one inlet or the longitudinal axis of the at least one outlet, in particular the longitudinal axes of the at least two outlets of the valve housing, for example in an angle of inclination of 120 to 150 °, in particular 135 °, to the longitudinal axis of the inlet and / or the longitudinal axis of the outlet or the longitudinal axes of the outlets. This results in fewer flow losses inside the multi-way valve compared to the solutions of the prior art. The angle of inclination to the longitudinal axis of the at least one inlet and the angle of inclination to the longitudinal axis of the at least one outlet can be the same or different from one another, since the longitudinal axes of the at least one inlet and the at least one outlet do not have to be parallel to one another. The at least one valve disk advantageously comprises at least one perforated disk and at least one control disk, wherein the at least one control disk is adjustable relative to the at least one perforated disk in order to control the fluid or medium flow through the at least one perforated disk. This makes it possible to partially or completely close or open through openings in the perforated disk, in particular two openings when two chambers are provided within the second part of the valve housing, by means of the at least one control disk. Accordingly, it is possible to control a fluid or medium flow starting from the at least one inlet in the first part of the valve housing through the latter in the direction of the at least one first outlet and/or the at least one second outlet. A fluid or medium flow can therefore be controlled only in the direction of the at least one first outlet or only in the direction of the at least one second outlet or in the direction of the at least two outlets. When the at least one control disk is switched in the direction of the first and second outlets of the multi-way valve, on the one hand a symmetrical distribution between the two outlets is possible. On the other hand, a proportional distribution of the fluid or medium flow between the two outlets can also be provided. This is possible in particular by choosing the design of the at least one actuator. This can, for example, include a self-locking gear or, for example, be or will be designed as a BLDC motor, i.e. as a brushless direct current motor. The actuator is advantageously not designed as a stepper motor. This makes it possible to control or achieve a continuously proportional distribution of the fluid flow or medium flow to the at least two outlets of the multi-way valve.
Die zumindest eine Lochscheibe ist weiter vorteilhaft verdrehsicher in dem Ventilgehäuse eingelagert. Dementsprechend bewegt sich lediglich die zumindest eine Steuerscheibe gegenüber der zumindest einen Lochscheibe, nicht jedoch die Lochscheibe selbst. Hierdurch ist es möglich, die Lochscheibe mit ihren Durchgangsöffnungen fluchtend über den zumindest zwei Kammern innerhalb des zweiten Teils des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils bzw. der
Einströmungsöffnungen der zumindest zwei Kammern anzuordnen. Dementsprechend wird die zumindest eine Lochscheibe nicht gegenüber den Einströmungsöffnungen der zumindest zwei Kammern des Ventilgehäuses gedreht, sondern lediglich die zumindest eine Steuerscheibe gegenüber der zumindest einen Lochscheibe. Hierdurch ist eine genauere und somit bessere Einstellung bzw. Steuerung der Strömungsvolumina in Richtung der zumindest zwei Ausläse des Mehrwegeventils möglich. The at least one perforated disk is further advantageously mounted in the valve housing so that it cannot rotate. Accordingly, only the at least one control disk moves relative to the at least one perforated disk, but not the perforated disk itself. This makes it possible for the perforated disk with its through openings to be aligned over the at least two chambers within the second part of the valve housing of the multi-way valve or the To arrange inflow openings of the at least two chambers. Accordingly, the at least one perforated disk is not rotated relative to the inflow openings of the at least two chambers of the valve housing, but only the at least one control disk is rotated relative to the at least one perforated disk. This enables a more precise and therefore better adjustment or control of the flow volumes in the direction of the at least two outlets of the multi-way valve.
Weiter vorteilhaft ist zumindest ein Mitnehmerelement zum Angreifen und Mitnehmen der zumindest einen Steuerscheibe vorgesehen. Das zumindest eine Mitnehmerelement dient somit dazu, die zumindest eine Steuerscheibe in die gewünschte Position zu verbringen. Beispielsweise ist die zumindest eine Steuerscheibe in der Draufsicht etwa halbkreisförmig bei Vorsehen zumindest zweier etwa gleicher Durchgangsöffnungen in der zumindest einen Lochscheibe, so dass in einer Steuerposition jeweils eine der Durchgangsöffnungen vollständig von der Steuerscheibe überdeckt und somit die Fluid-/Mediumströmung nur durch die andere Durchgangsöffnung der zumindest einen Lochscheibe hindurch ermöglicht wird. Das zumindest eine Mitnehmerelement kann dementsprechend beispielsweise an einer flachen Stirnseite der etwa halbkreisförmigen Steuerscheibe angreifen, um diese in die gewünschte Position verbringen zu können. Further advantageously, at least one driver element is provided for engaging and driving the at least one control disk. The at least one driver element thus serves to move the at least one control disk into the desired position. For example, the at least one control disk is approximately semicircular in plan view with at least two approximately identical through-openings provided in the at least one perforated disk, so that in a control position one of the through-openings is completely covered by the control disk and thus the fluid/medium flow only through the other through-opening which allows at least one perforated disk to pass through. The at least one driver element can accordingly, for example, engage a flat end face of the approximately semicircular control disk in order to be able to move it into the desired position.
Zum Optimieren und Lenken der Fluidströmung innerhalb des Ventilgehäuses in Richtung zu dem zumindest einen Auslass, insbesondere zu den zumindest zwei Auslässen, kann weiter vorteilhaft zumindest eine Lenkkontur auf oder an der Antriebswelle vorgesehen sein oder angeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist die zumindest eine Lenkkontur mit dem zumindest einen Mitnehmerelement versehen. Hierdurch ist es, über die Lenkkontur die Fluidströmung von dem zumindest einen Einlass im ersten Teil des Ventilgehäuses zu dem zumindest einen Auslass, insbesondere zu den zumindest zwei Auslässen, im zweiten Teil des Ventilgehäuses zu lenken, ohne dass das Fluid bzw. Medium gegen die innere Gehäusewandung prallt. Zumindest kann durch die zumindest eine Lenkkontur vorgesehen werden, dass weniger Fluid bzw. Medium gegen die innere Gehäusewandung des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils prallt. Bei
einem Gegenprallen gegen die innere Gehäusewandung des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils wird eine kontinuierliche Fluidströmung durch dieses hindurch gestört und das Fluid abgebremst. Durch Vorsehen der zumindest einen Lenkkontur kann die Fluid- bzw. Mediumströmung innerhalb des Ventilgehäuses so geleitet bzw. gelenkt werden, dass sie in optimaler Strömungsrichtung und mit optimaler Strömungsgeschwindigkeit durch dieses hindurch strömt. To optimize and direct the fluid flow within the valve housing in the direction of the at least one outlet, in particular towards the at least two outlets, at least one steering contour can advantageously be provided or arranged on or on the drive shaft. The at least one steering contour is particularly advantageously provided with the at least one driver element. This makes it possible to direct the fluid flow from the at least one inlet in the first part of the valve housing to the at least one outlet, in particular to the at least two outlets, in the second part of the valve housing via the steering contour, without the fluid or medium moving against the inner Housing wall bounces. At least the at least one steering contour can ensure that less fluid or medium impacts against the inner housing wall of the valve housing of the multi-way valve. At A collision against the inner housing wall of the valve housing of the multi-way valve disrupts a continuous flow of fluid through it and slows down the fluid. By providing the at least one steering contour, the fluid or medium flow can be guided or directed within the valve housing in such a way that it flows through it in the optimal flow direction and at the optimal flow speed.
Durch das vorteilhafte Vorsehen des zumindest einen Mitnehmerelements an der zumindest einen Lenkkontur ist es möglich, direkt an der zumindest einen Steuerscheibe anzugreifen, so dass kein weiteres Mitnehmerelement zum Betätigen der zumindest einen Steuerscheibe erforderlich ist. Der Teile- bzw. Komponenten- und der Montageaufwand können daher im Vergleich zu den Lösungen des Standes der Technik verringert werden. By advantageously providing the at least one driver element on the at least one steering contour, it is possible to engage directly on the at least one control disk, so that no further driver element is required to actuate the at least one control disk. The cost of parts or components and the assembly effort can therefore be reduced compared to the solutions of the prior art.
Weiter vorteilhaft kann die zumindest eine Antriebswelle mit zumindest einem vorkragenden Element, insbesondere zumindest einem sich in Längsrichtung der Antriebswelle erstreckenden Steg, versehen sein oder werden zum Übertragen einer Antriebskraft auf die zumindest eine Lenkkontur des zumindest einen Mitnehmerelements. Die Antriebswelle greift somit mit ihrem ersten Ende in den zumindest einen Aktuator ein bzw. dieser an der Antriebswelle an. Die von dem zumindest einen Aktuator der Antriebswelle aufgegebene Antriebskraft kann über das zumindest eine vorkragende Element auf der Außenseite der Antriebswelle auf die Lenkkontur, die auf die Antriebswelle aufgefügt ist, und somit auch auf das zumindest eine Mitnehmerelement an der zumindest einen Lenkkontur übertragen werden. Die zumindest eine Lenkkontur ist aufgrund des zumindest einen vorkragenden Elements form- und kraftschlüssig und zugleich verdrehsicher an der zumindest einen Antriebswelle angeordnet und mit dieser verbunden. Somit wird die Antriebskraft vom Aktuator auf die Antriebswelle und von dieser auf die zumindest eine Lenkkontur und das mit dieser verbindbare oder verbundene zumindest eine Mitnehmerelement und von diesem auf die zumindest eine Steuerscheibe übertragen. Das zumindest eine vorkragende Element kann insbesondere als zumindest ein sich in Längsrichtung der Antriebswelle erstreckender Steg ausgebildet sein, der in eine entsprechende Ausnehmung der zumindest einen Lenkkontur eingreifen und somit eine formschlüssige Verbindung
zwischen Antriebswelle und Lenkkontur erzeugen kann. Die zumindest eine Lenkkontur kann eine vergleichsweise große Höhen- bzw. Längserstreckung aufweisen, so dass auch das zumindest eine vorkragende Element an der Antriebswelle, insbesondere der zumindest eine sich in Längsrichtung der Antriebswelle erstreckende Steg, entsprechend lang ausgebildet werden kann, um eine sehr hohe Kraftübertragung zwischen der zumindest einen Antriebswelle und der zumindest einen Lenkkontur zu ermöglichen. Beispielsweise kann die zumindest eine Lenkkontur mit zumindest zwei Mitnehmerelementen in Stegform versehen sein, die an der zumindest einen Steuerscheibe an deren flacher Stirnseite angreifen und somit eine Kraftübertragung auf die zumindest eine Steuerscheibe ermöglichen. Further advantageously, the at least one drive shaft can be provided with at least one projecting element, in particular at least one web extending in the longitudinal direction of the drive shaft, or can be used to transmit a driving force to the at least one steering contour of the at least one driver element. The drive shaft thus engages with its first end in the at least one actuator or this acts on the drive shaft. The driving force applied by the at least one actuator of the drive shaft can be transmitted via the at least one projecting element on the outside of the drive shaft to the steering contour, which is attached to the drive shaft, and thus also to the at least one driver element on the at least one steering contour. Due to the at least one projecting element, the at least one steering contour is arranged on the at least one drive shaft in a form-fitting and non-positive manner and at the same time secured against rotation and is connected to it. Thus, the driving force is transmitted from the actuator to the drive shaft and from this to the at least one steering contour and the at least one driver element that can be connected or connected to it and from this to the at least one control disk. The at least one projecting element can in particular be designed as at least one web extending in the longitudinal direction of the drive shaft, which engages in a corresponding recess of the at least one steering contour and thus creates a positive connection between the drive shaft and the steering contour. The at least one steering contour can have a comparatively large height or longitudinal extent, so that the at least one projecting element on the drive shaft, in particular the at least one web extending in the longitudinal direction of the drive shaft, can be made correspondingly long in order to ensure a very high power transmission between the at least one drive shaft and the at least one steering contour. For example, the at least one steering contour can be provided with at least two driver elements in web form, which engage the at least one control disk on its flat end face and thus enable force transmission to the at least one control disk.
Die zumindest eine Antriebswelle und die zumindest eine Lenkkontur und/oder das zumindest eine Mitnehmerelement können ferner einteilig ausgebildet sein oder werden. Durch das einteilige Ausbilden können das Vorsehen zumindest eines vorkragenden Elements an der Außenseite der zumindest einen Antriebswelle und einer entsprechenden Ausnehmung im Bereich der zumindest einen Lenkkontur entfallen. Durch die einteilige Ausbildung der zumindest einen Antriebswelle und der zumindest einen Lenkkontur und/oder des zumindest einen Mitnehmerelements ist keine weitere form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen mehr erforderlich. The at least one drive shaft and the at least one steering contour and/or the at least one driver element can also be or will be designed in one piece. Due to the one-piece design, the provision of at least one projecting element on the outside of the at least one drive shaft and a corresponding recess in the area of the at least one steering contour can be omitted. Due to the one-piece design of the at least one drive shaft and the at least one steering contour and/or the at least one driver element, no further positive and/or non-positive connection between them is required.
Vorteilhaft kann zwischen der zumindest einen Lenkkontur und der zumindest einen Steuerscheibe zumindest ein Federelement angeordnet sein oder werden. Ein solches Federelement dient als Druckfederelement bzw. Advantageously, at least one spring element can be arranged between the at least one steering contour and the at least one control disk. Such a spring element serves as a compression spring element or
Ausgleichsfederelement dazu, Toleranzen auszugleichen, die Steuerscheibe und die Lenkkontur in einer gewünschten Position zueinander zu halten und die Steuerscheibe sich möglichst dicht an die zumindest eine Lochscheibe anzulegen zu lassen, um Leckageströmung zwischen Steuerscheibe und Lochscheibe aufgrund eines ungewollten Abstands zwischen diesen zu vermeiden. Compensating spring element to compensate for tolerances, to hold the control disk and the steering contour in a desired position relative to one another and to allow the control disk to be placed as close as possible to the at least one perforated disk in order to avoid leakage flow between the control disk and the perforated disk due to an unwanted distance between them.
Um vordefinierte Schaltstellungen der zumindest einen Steuerscheibe zu ermöglichen, kann zumindest ein Endanschlag für das zumindest eine Mitnehmerelement vorgesehen sein, um dessen Drehbewegung in einer
vorgebbaren Position zu unterbinden. Beispielsweise kann im ersten Teil des Ventilgehäuses zumindest ein Endanschlag für das zumindest eine Mitnehmerelement vorgesehen sein. Ein solcher Endanschlag kann beispielsweise in Form eines vorkragenden Steges ausgebildet sein, an dem das zumindest eine Mitnehmerelement anschlägt und hierdurch dessen Weiterdrehen unterbunden wird. In order to enable predefined switching positions of the at least one control disk, at least one end stop can be provided for the at least one driver element in order to ensure its rotational movement in one predetermined position. For example, at least one end stop for the at least one driver element can be provided in the first part of the valve housing. Such an end stop can be designed, for example, in the form of a projecting web, against which the at least one driver element abuts, thereby preventing its further rotation.
Weiter vorteilhaft ist zumindest ein Flachdichtungselement vorgesehen, das in dem zweiten Teil des Ventilgehäuses verdrehsicher angeordnet ist oder wird. Ein solches Flachdichtungselement weist vorteilhaft eine der Anzahl an Durchgangsöffnungen der zumindest einen Lochscheibe entsprechende Anzahl von Durchgangsöffnungen auf. Es wird weiter vorteilhaft fluchtend zu der zumindest einen Lochscheibe verdrehsicher in dem zweiten Teil des Ventilgehäuses angeordnet. Das zumindest eine Flachdichtungselement liegt somit fluchtend zu den zumindest zwei Kammern im Inneren des zweiten Teils des Ventilgehäuses auf der Oberseite der diese umgebenden Wandungen und insbesondere der zumindest einen Trennwand zwischen diesen auf, wobei die Durchgangsöffnungen des Flachdichtungselements die Einlassöffnungen der Kammern im Innern des zweiten Teils des Ventilgehäuses überdecken. Die zumindest eine Lochscheibe liegt etwa deckungsgleich auf dem zumindest einen Flachdichtungselement auf und ist somit ebenfalls in dem zweiten Teil des Ventilgehäuses verdrehsicher angeordnet. Um das Flachdichtungselement verdrehsicher in dem zweiten Teil des Ventilgehäuses anzuordnen, kann die Oberseite der die zumindest zwei Kammern umgebenden Wandungen und der zumindest einen Trennwand beispielsweise mit vorkragenden Stegen versehen sein, die in die Durchgangsöffnungen des Flachdichtungselements zumindest teilweise eingreifen und dadurch dasselbe an einem Verdrehen um eine senkrecht zur Ebene des Flachdichtungselements stehende Achse hindern. Further advantageously, at least one flat sealing element is provided, which is or will be arranged in the second part of the valve housing so that it cannot rotate. Such a flat sealing element advantageously has a number of through openings corresponding to the number of through openings in the at least one perforated disk. It is further advantageously arranged in alignment with the at least one perforated disk in a rotation-proof manner in the second part of the valve housing. The at least one flat sealing element thus lies aligned with the at least two chambers in the interior of the second part of the valve housing on the top of the walls surrounding them and in particular of the at least one partition between them, the through openings of the flat sealing element being the inlet openings of the chambers in the interior of the second part of the valve housing. The at least one perforated disk lies approximately congruently on the at least one flat sealing element and is therefore also arranged in the second part of the valve housing so that it cannot rotate. In order to arrange the flat sealing element in the second part of the valve housing so that it cannot rotate, the top of the walls surrounding the at least two chambers and the at least one partition wall can be provided, for example, with projecting webs which at least partially engage in the through openings of the flat sealing element and thereby prevent the same from rotating an axis that is perpendicular to the plane of the flat sealing element.
Das Ventilgehäuse kann zumindest im Bereich der Positionierung der zumindest einen Lochscheibe, insbesondere des zumindest einen Flachdichtungselements und der zumindest einen Lochscheibe mit zumindest einem in das Innere des Ventilgehäuses vorkragenden Element und die zumindest eine Lochscheibe, insbesondere sowohl das zumindest eine Flachdichtungselement als auch die
zumindest eine Lochscheibe mit zumindest einer dazu korrespondierenden und mit dem zumindest einen vorkragenden Element ineinandergreifbaren oder ineinandergreifenden außenseitigen Aussparung versehen sein. Durch Ineinandergreifen der entsprechenden randseitigen bzw. außenseitigen Aussparung(en) und des oder der vorkragenden Elements/Elemente ist es möglich, die gewünschte Verdrehsicherung für das zumindest eine Flachdichtungselement und die zumindest eine Lochscheibe vorzusehen. Als vorkragende Elemente können beispielsweise vorkragende Stege auf der Innenseite des zweiten Teils des Ventilgehäuses vorgesehen sein. The valve housing can be at least in the area of positioning the at least one perforated disk, in particular the at least one flat sealing element and the at least one perforated disk with at least one element projecting into the interior of the valve housing and the at least one perforated disk, in particular both the at least one flat sealing element and the at least one perforated disk can be provided with at least one external recess that corresponds to it and can be interlocked or interlocked with the at least one projecting element. By interlocking the corresponding edge or outside recess(s) and the projecting element(s), it is possible to provide the desired anti-twist protection for the at least one flat sealing element and the at least one perforated disk. For example, projecting webs can be provided as projecting elements on the inside of the second part of the valve housing.
Das zumindest eine Flachdichtungselement kann insbesondere zur Materialersparnis zwei einander gegenüberliegend angeordnete abgeflachte Randabschnitte aufweisen. Um das zumindest eine Flachdichtungselement verdrehsicher im Innern des Mehrwegeventils zu halten, können insbesondere die von der Oberseite der die zumindest zwei Kammern umgebenden Wandungen und der zumindest einen Trennwand vorkragenden bereits genannten Stege dienen. Das zumindest eine Flachdichtungselement kann bei Vorsehen eines Verfahrweges von etwa 90 ° zum Umschalten zwischen zwei Ausgängen des Mehrwegeventils halbkreisförmig mit einem gegenüberliegend zur geraden Außenkante des Halbkreises abgeflachten Randabschnitt ausgebildet sein oder werden. Ebenfalls kann das zumindest eine Flachdichtungselement nach Art einer liegenden Acht geformt sein oder werden. Durch diese Ausgestaltungen können im Vergleich zu der nahezu kreisförmigen Ausführung des zumindest einen Flachdichtungselements kleinere druckdifferenzbeaufschlagte Flächen zwischen der Vorder- und der Rückseite der Steuerscheibe geschaffen werden, betrachtet für eine Druckdifferenz zwischen dem Eingangsdruck und dem Ausgangsdruck, wodurch ein kleineres Betätigungsmoment bzw. Anfahrmoment des Mehrwegeventils im vollständig geschlossenen Zustand eines Ausgangs ermöglicht wird. The at least one flat sealing element can have two flattened edge sections arranged opposite one another, in particular to save material. In order to hold the at least one flat sealing element in a rotation-proof manner inside the multi-way valve, the webs already mentioned can be used, in particular, from the top of the walls surrounding the at least two chambers and the at least one partition wall. When providing a travel path of approximately 90 ° for switching between two outputs of the multi-way valve, the at least one flat sealing element can be designed to be semicircular with an edge section flattened opposite the straight outer edge of the semicircle. The at least one flat sealing element can also be or will be shaped in the manner of a horizontal figure eight. Through these configurations, in comparison to the almost circular design of the at least one flat sealing element, smaller surfaces subjected to pressure difference can be created between the front and back of the control disk, considered for a pressure difference between the inlet pressure and the outlet pressure, whereby a smaller actuation torque or starting torque of the multi-way valve is made possible when an exit is completely closed.
Das vorliegende Mehrwegeventil ist einfacher und kostengünstiger sowie montagefreundlicher aufgebaut als die Mehrwegeventile gemäß der EP 2 917 619 B1 , EP 2 917 620 B1 und EP 2 917 621 B1.
Das vorliegende Mehrwegeventil ist vorteilhaft für hohe Volumenströme ausgelegt. Diese können beispielsweise im Bereich von 350 bis 400 l/min liegen. Das Mehrwegeventil eignet sich somit für unterschiedlichste Anwendungen. Beispielsweise kann das Mehrwegeventil in einem Kühlsystem für eine Brennstoffzelle Verwendung finden, somit insbesondere im Fahrzeugbereich. The present multi-way valve is designed to be simpler, cheaper and easier to install than the multi-way valves according to EP 2 917 619 B1, EP 2 917 620 B1 and EP 2 917 621 B1. The present multi-way valve is advantageously designed for high volume flows. These can, for example, be in the range of 350 to 400 l/min. The multi-way valve is therefore suitable for a wide variety of applications. For example, the multi-way valve can be used in a cooling system for a fuel cell, particularly in the vehicle sector.
Sowohl das eine Flachdichtungselement als auch die zumindest eine Lochscheibe und ggf. die zumindest eine Steuerscheibe können aus zumindest einem Keramikmaterial bestehen. Das Ventilgehäuse bzw. die beiden Teile des Ventilgehäuses und der zumindest einer Einlass sowie die zumindest zwei Auslässe können beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial und/oder aus Metall oder zumindest einer Metalllegierung bestehen. Both the one flat sealing element and the at least one perforated disk and possibly the at least one control disk can consist of at least one ceramic material. The valve housing or the two parts of the valve housing and the at least one inlet and the at least two outlets can, for example, consist of a plastic material and/or metal or at least a metal alloy.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in: To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment of the invention will be described in more detail below with reference to the drawings. These show in:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Mehrwegeventils mit einem zweiteiligen Ventilgehäuse und mit einem außenseitig an dem ersten Teil des Ventilgehäuses angeordneten Aktuator, 1 shows a perspective view of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing,
Figur 2 eine perspektivische Explosionsansicht des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 , Figure 2 is an exploded perspective view of the multi-way valve according to Figure 1,
Figur 3 eine perspektivische Draufsicht auf das Mehrwegeventil gemäß Figur 1 mit Blick auf dessen Einlass, 3 shows a perspective top view of the multi-way valve according to FIG. 1 with a view of its inlet,
Figur 4 eine perspektivische Frontansicht des Mehrwegeventil gemäß Figur 1 mit Blick auf dessen beide Auslässe, Figure 4 is a perspective front view of the multi-way valve according to Figure 1 with a view of its two outlets,
Figur 5 eine Längsschnittansicht des Mehrwegeventils entlang der Linie A-A der Ansicht gemäß Figur 4, Figure 5 is a longitudinal sectional view of the multi-way valve along line AA of the view according to Figure 4,
Figur 6 eine perspektivische Draufsicht auf das Mehrwegeventil gemäß Figur 1 , Figure 6 is a perspective top view of the multi-way valve according to Figure 1,
Figur 7 eine Längsschnittansicht des Mehrwegeventils entlang der Linie B-B der Ansicht gemäß Figur 6,
Figur 8 eine weitere perspektivische Explosionsansicht des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 , Figure 7 is a longitudinal sectional view of the multi-way valve along line BB of the view according to Figure 6, 8 shows a further perspective exploded view of the multi-way valve according to FIG. 1,
Figur 9 eine perspektivische Draufsicht auf den ersten Teil des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 , Figure 9 is a perspective top view of the first part of the valve housing of the multi-way valve according to Figure 1,
Figur 10 eine perspektivische Unteransicht des ersten Teils des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 , mit Blick auf einen Endanschlag für ein Mitnehmerelement des Mehrwegeventils, 10 is a perspective bottom view of the first part of the valve housing of the multi-way valve according to FIG. 1, with a view of an end stop for a driver element of the multi-way valve,
Figur 11 eine perspektivische Ansicht mit Blick in das Innere des zweiten Teils des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 Figure 11 is a perspective view looking into the interior of the second part of the valve housing of the multi-way valve according to Figure 1
Figur 12 eine perspektivische Draufsicht auf zwei durch eine Trennwand voneinander getrennte Kammern im Innern des zweiten Teils des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 , 12 shows a perspective top view of two chambers separated from one another by a partition wall inside the second part of the valve housing of the multi-way valve according to FIG.
Figur 13 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lenkkontur des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 Figure 13 is a perspective view of a steering contour according to the invention of the multi-way valve according to Figure 1
Figur 14 eine Draufsicht auf die Lenkkontur gemäß Figur 13, Figure 14 is a top view of the steering contour according to Figure 13,
Figur 15 eine perspektivische Unteransicht der Längskontur gemäß Figur 13,Figure 15 is a perspective bottom view of the longitudinal contour according to Figure 13,
Figur 16 eine weitere Unteransicht der Lenkkontur gemäß Figur 13, 16 shows a further bottom view of the steering contour according to FIG. 13,
Figur 17 eine erste Seitenansicht der Lenkkontur gemäß Figur 13, 17 shows a first side view of the steering contour according to FIG. 13,
Figur 18 eine Frontansicht der Lenkkontur gemäß Figur 13, Figure 18 is a front view of the steering contour according to Figure 13,
Figur 19 eine zweite Seitenansicht der Lenkkontur gemäß Figur 13, 19 shows a second side view of the steering contour according to FIG. 13,
Figur 20 eine perspektivische Explosionsansicht einer Steuerscheibe, einer Lochscheibe, eines Flachdichtungselements sowie eines Federelements in Form eines Druckfederelements bzw. Figure 20 is a perspective exploded view of a control disk, a perforated disk, a flat sealing element and a spring element in the form of a compression spring element or
Ausgleichsfederelements als erfindungsgemäßen Komponenten des Mehrwegeventils gemäß Figur 1 , Compensating spring element as components according to the invention of the multi-way valve according to Figure 1,
Figur 21 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Lochscheibe mit zwei Durchgangsöffnungen und zwei randseitigen Aussparungen zum Erzeugen einer Verdrehsicherung, Figure 21 is a top view of a perforated disk according to the invention with two through openings and two edge recesses to create an anti-twist device,
Figur 22 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Steuerscheibe für das Mehrwegeventil gemäß Figur 1 , Figure 22 is a top view of a control disk according to the invention for the multi-way valve according to Figure 1,
Figur 23 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Antriebswelle für das Mehrwegeventil gemäß Figur 1 ,
Figur 24 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Steuerscheibe gemäß Figur 22, aufgenommen in der Lenkkontur 5, wie sie in Figur 16 gezeigt ist, 23 shows a side view of a drive shaft according to the invention for the multi-way valve according to FIG. 1, 24 is a perspective view of the control disk according to the invention according to FIG. 22, taken in the steering contour 5, as shown in FIG. 16,
Figur 25 eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrwegeventils mit einem zweiteiligen Ventilgehäuse und mit einem außenseitig an dem ersten Teil des Ventilgehäuses angeordneten Aktuator, 25 is an exploded perspective view of a second embodiment of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing,
Figur 26 eine weitere perspektivische Explosionsansicht des Mehrwegeventils gemäß Figur 25, Figure 26 shows a further perspective exploded view of the multi-way valve according to Figure 25,
Figur 27 eine perspektivische Ansicht mit Blick in das Innere des zweiten Teils des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils gemäß Figur 25,Figure 27 is a perspective view looking into the interior of the second part of the valve housing of the multi-way valve according to Figure 25,
Figur 28 eine perspektivische Explosionsansicht einer Steuerscheibe, einer Lochscheibe, eines Flachdichtungselements sowie eines Federelements in Form eines Druckfederelements bzw. Ausgleichsfederelements als erfindungsgemäßen Komponenten des Mehrwegeventils gemäß Figur 25, 28 is an exploded perspective view of a control disk, a perforated disk, a flat sealing element and a spring element in the form of a compression spring element or compensating spring element as components according to the invention of the multi-way valve according to FIG. 25,
Figur 29 eine perspektivische Explosionsansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrwegeventils mit einem zweiteiligen Ventilgehäuse und mit einem außenseitig an dem ersten Teil des Ventilgehäuses angeordneten Aktuator, 29 shows a perspective exploded view of a third embodiment of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing,
Figur 30a bis 30d perspektivische Ansichten mit Blick in das Innere des zweiten Teils des Ventilgehäuses des Mehrwegeventils gemäß Figur 25, wobei jeweils die Lenkkontur und die Steuerscheibe unterschiedliche Positionen einnehmen zum Umschalten zwischen den beiden Ausgängen des Mehrwegeventils unter deren teilweisem und vollständigem Verschließen, und 30a to 30d show perspective views looking into the interior of the second part of the valve housing of the multi-way valve according to FIG
Figur 31 eine perspektivische Explosionsansicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrwegeventils mit einem zweiteiligen Ventilgehäuse und mit einem außenseitig an dem ersten Teil des Ventilgehäuses angeordneten Aktuator. Figure 31 is a perspective exploded view of a fourth embodiment of a multi-way valve according to the invention with a two-part valve housing and with an actuator arranged on the outside of the first part of the valve housing.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Mehrwegeventil 1 mit einem zweiteiligen Ventilgehäuse 2, wobei ein erster Teil 20 des Ventilgehäuses 2 mit einem Einlass 22 versehen ist, während ein zweiter Teil 21 des Ventilgehäuses 2 mit zwei
Auslässen 23, 24 versehen ist. Auf der Außenseite des ersten Teils 20 des Ventilgehäuses 2 ist ferner eine Aufnahmeeinrichtung 25 zur Aufnahme eines Aktuators 3 vorgesehen. Die Aufnahmeeinrichtung 25 umfasst hierbei vier Säulenelemente 250, 251 , 252, 253 (siehe auch Figur 9), auf denen der Aktuator 3 mit von seinem Gehäuse 30 wegkragenden Befestigungslaschen 31 auflagert (siehe Figur 3). Beispielsweise kann das Gehäuse 30 des Aktuators 3 mittels Befestigungsschrauben oder anderen Befestigungsmitteln mit den Säulenelementen 250 bis 253 der Aufnahmeeinrichtung 25 am Ventilgehäuse 2 des Mehrwegeventils 1 verbunden werden. Die Aufnahmeeinrichtung 25 umfasst ferner einen zwischen den vier Säulenelementen 250, 251 , 252, 253 angeordneten zylindrischen Säulenkörper 254, der über Versteifungsstege 255, 256, 257, 258 mit den vier Säulenelementen 250 bis 253 verbunden ist (siehe Figur 9). Durch den zylindrischen Säulenkörper 254 hindurch erstreckt sich eine Durchgangsöffnung 259. Durch diese hindurch kann sich eine von dem Aktuator 3 antreibbare Antriebswelle 4 mit ihrem ersten Ende 40 erstecken. Wie besonders gut den Figuren 2 und 23 zu entnehmen ist, ist dieses erste Ende 40 der Antriebswelle 4 außenseitig profiliert ausgebildet, so dass ein Übertragen einer Antriebskraft auf dieses erste Ende 40 der Antriebswelle 4 durch den Aktuator 3 möglich ist. Der Aktuator 3 kann beispielsweise in Form eines BLDC-Motors, also eines bürstenlosen Gleichstrommotors, ausgebildet sein. Figures 1 and 2 show a multi-way valve 1 with a two-part valve housing 2, a first part 20 of the valve housing 2 being provided with an inlet 22, while a second part 21 of the valve housing 2 with two Outlets 23, 24 is provided. On the outside of the first part 20 of the valve housing 2, a receiving device 25 for receiving an actuator 3 is also provided. The receiving device 25 here comprises four column elements 250, 251, 252, 253 (see also Figure 9), on which the actuator 3 rests with fastening tabs 31 projecting away from its housing 30 (see Figure 3). For example, the housing 30 of the actuator 3 can be connected to the column elements 250 to 253 of the receiving device 25 on the valve housing 2 of the multi-way valve 1 using fastening screws or other fastening means. The receiving device 25 further comprises a cylindrical column body 254 arranged between the four column elements 250, 251, 252, 253, which is connected to the four column elements 250 to 253 via stiffening webs 255, 256, 257, 258 (see Figure 9). A through opening 259 extends through the cylindrical column body 254. A drive shaft 4, which can be driven by the actuator 3, can extend through this with its first end 40. As can be seen particularly well from Figures 2 and 23, this first end 40 of the drive shaft 4 is profiled on the outside, so that a transmission of a driving force to this first end 40 of the drive shaft 4 by the actuator 3 is possible. The actuator 3 can be designed, for example, in the form of a BLDC motor, i.e. a brushless direct current motor.
Wie weiter insbesondere Figur 23 entnommen werden kann, weist die Antriebswelle 4 benachbart zu dem ersten Ende 40 einen glatten Abschnitt 41 mit einem etwa dem Außendurchmesser des ersten Endes 40 entsprechenden Außendurchmesser und benachbart zu diesem glatten Abschnitt 41 einen diesem gegenüber auskragenden, somit mit einem größeren Außendurchmesser versehenen, zweiten glatten Abschnitt 42 auf. An diesen schließt sich ein tellerförmig auskragender Abschnitt 43 und an diesen ein zweiter tellerförmig auskragender Abschnitt 44 mit einem dem Abschnitt 43 gegenüber geringeren Außendurchmesser an. An den Abschnitt 44 schließt sich ein vergleichsweise langer, außenseitig glatter Abschnitt 45 mit einem etwa gleichbleibenden Außendurchmesser an, der endseitig in ein zweites Ende 46 der Antriebswelle 4 übergeht. Das zweite Ende 46 der Antriebswelle 4 weist gegenüber dem Abschnitt 45 einen geringeren Außendurchmesser in dem in Figur 23 gezeigten
Ausführungsbeispiel auf. Dieses zweite Ende 46 der Antriebswelle 4 wird in dem zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 gelagert. As can be seen in particular from Figure 23, the drive shaft 4 has, adjacent to the first end 40, a smooth section 41 with an outer diameter approximately corresponding to the outer diameter of the first end 40 and adjacent to this smooth section 41 has a cantilevered section 41 opposite it, thus with a larger one Outside diameter provided, second smooth section 42. This is followed by a plate-shaped cantilevered section 43 and this is followed by a second plate-shaped cantilevered section 44 with a smaller outer diameter than the section 43. The section 44 is adjoined by a comparatively long, externally smooth section 45 with an approximately constant outer diameter, which merges into a second end 46 of the drive shaft 4 at the end. The second end 46 of the drive shaft 4 has a smaller outer diameter than the section 45 in the one shown in Figure 23 Embodiment on. This second end 46 of the drive shaft 4 is stored in the second part 21 of the valve housing 2.
Außenseitig (Außenseite 48) an dem glatten Abschnitt 45 der Antriebswelle 4 ist ein sich in Längsrichtung der Antriebswelle 4, angedeutet durch die strichpunktierte Linie L4, erstreckender vorkragender Steg 47 angeordnet. Dieser dient zum Übertragen einer Antriebskraft, die von dem Aktuator 3 auf die Antriebswelle übertragen wird, auf eine Lenkkontur 5, die auf den außenseitig glatten Abschnitt 45 der Antriebswelle 4 aufgefügt wird. Die Lenkkontur 5 ist nicht nur in Figur 2, sondern im Detail in den Figuren 13 bis 19 gezeigt. On the outside (outer side 48) on the smooth section 45 of the drive shaft 4, a projecting web 47 is arranged which extends in the longitudinal direction of the drive shaft 4, indicated by the dash-dotted line L 4 . This serves to transmit a driving force, which is transmitted from the actuator 3 to the drive shaft, to a steering contour 5, which is added to the smooth section 45 of the drive shaft 4 on the outside. The steering contour 5 is shown not only in Figure 2, but in detail in Figures 13 to 19.
Die Lenkkontur 5 dient als Strömungshilfe zum Lenken einer Fluidströmung von dem Einlass 22 durch das zweiteilige Ventilgehäuse 2 hindurch in Richtung zu den beiden Auslässen 23, 24 des Mehrwegeventils 1 . Die Lenkkontur 5 weist aus diesem Grund eine breit gezogene kegelige Form auf mit einer halbkegelförmigen Mantelfläche 56. Wie der Draufsicht und Unteransicht der Lenkkontur 5 in den Figuren 14, 15 und 16 zu entnehmen ist, ist diese in der Draufsicht bzw. Unteransicht halbkreisförmig ausgebildet mit einer flachen Stirnseite 50. Entlang dieser flachen Stirnseite 50 weist die Lenkkontur 5 einen, dieser gegenüber vorkragenden zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitt 51 auf. Dieser ist in der Seitensicht gestuft ausgebildet mit einem breiteren, somit mit einem größeren Außendurchmesser versehenen, unteren bzw. ersten Abschnitt 52 und einem oberen bzw. zweiten Abschnitt 53 mit einem demgegenüber geringeren Außendurchmesser. Durch den zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitt 51 erstreckt sich eine Durchgangsöffnung 54 hindurch, die in Richtung der Längserstreckung des zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitts 51 mit einer Längsnut 55 versehen ist. In diese Längsnut 55 kann der vorkragende Steg 47 an der Außenseite 48 der Antriebswelle 4 eingreifen und somit die Lenkkontur 5 verdrehsicher an der Antriebswelle 4 halten. The steering contour 5 serves as a flow aid for steering a fluid flow from the inlet 22 through the two-part valve housing 2 towards the two outlets 23, 24 of the multi-way valve 1. For this reason, the steering contour 5 has a broad conical shape with a semi-conical lateral surface 56. As can be seen from the top view and bottom view of the steering contour 5 in Figures 14, 15 and 16, it is semicircular in the top view and bottom view, respectively a flat end face 50. Along this flat end face 50, the steering contour 5 has a central cylindrical connecting section 51 which projects in relation to it. This is stepped when viewed from the side with a wider lower or first section 52, which therefore has a larger outer diameter, and an upper or second section 53 with a smaller outer diameter. A through opening 54 extends through the central cylindrical connecting section 51 and is provided with a longitudinal groove 55 in the direction of the longitudinal extent of the central cylindrical connecting section 51. The projecting web 47 on the outside 48 of the drive shaft 4 can engage in this longitudinal groove 55 and thus hold the steering contour 5 on the drive shaft 4 so that it cannot rotate.
Wie ebenfalls besonders gut den Draufsichten und Unteransichten der Lenkkontur 5 in den Figuren 13 bis 19 entnommen werden kann, besonders der Frontansicht und den beiden Seitenansichten in den Figuren 17 bis 19, weist die Lenkkontur 5 nicht nur die halbkegelförmige Mantelfläche 56, sondern benachbart zu dem
zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitt 51 jeweils zwei sich flügelartig benachbart zu dem zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitt 51 erstreckende hohlkehlenförmige konkave Strömungsflächen 57, 58 auf. Hierdurch wird die Fluidströmung in Richtung zu dem zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitt 51 bzw. an diesem vorbei und um diesen herum in Richtung zu der flachen Stirnseite 50 der Lenkkontur 5 gelenkt. Dies wird insbesondere aus den Figuren 13 und 14 besonders deutlich. Entlang dieser flachen Stirnseite 50 der Lenkkontur 5 sind benachbart zu dem zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitt 51 zwei stegartige Mitnehmerelemente 59, 159 angeordnet, wie besonders gut den Figuren 15, 16 zu entnehmen ist. Die beiden stegartigen Mitnehmerelemente 59, 159 dienen dazu, an einer Steuerscheibe 6, wie sie insbesondere Figur 2, jedoch auch den Figuren 20 und 22 im Detail entnommen werden kann, anzugreifen, um die Steuerscheibe 6 mitzunehmen. Die Steuerscheibe 6 ist, wie Figur 22 zeigt, in der Draufsicht halbkreis- bis nierenförmig mit einer zumindest bis auf den mittleren Bereich flachen Stirnseite 60, die über gerundete Außenkanten 61 , 62 in eine kreissegmentförmige Außenkante 63 übergeht. Im Bereich der flachen Stirnseite 60 ist ein mittlerer auskragender Abschnitt 64 mit einer Durchgangsöffnung 65 versehen. Durch die Durchgangsöffnung 65 wird die Antriebswelle 4 hindurchgeführt. Dies kann insbesondere der Zusammenbauansicht von Steuerscheibe 6, Antriebswelle 4 und Lenkkontur 5 in Figur 24 entnommen werden. Hier liegt die Steuerscheibe 6 in der Lenkkontur 5. Um die Antriebswelle 4 herum, zwischen dieser und der Steuerscheibe 6 bzw. innerhalb von deren Durchgangsöffnung 65, und zwischen der Steuerscheibe 6 bzw. deren kreissegmentförmiger Außenkante 63 und der umlaufenden gerundeten Mitnehmerkontur 160 der Lenkkontur 5 ist jeweils Spiel vorgesehen, um einen Toleranzausgleich und einen Ebenheitsausgleich erzielen zu können. As can also be seen particularly well from the top and bottom views of the steering contour 5 in Figures 13 to 19, especially the front view and the two side views in Figures 17 to 19, the steering contour 5 not only has the semi-conical lateral surface 56, but adjacent to it central cylindrical connecting section 51 has two hollow-shaped concave flow surfaces 57, 58 which extend like a wing adjacent to the central cylindrical connecting section 51. As a result, the fluid flow is directed towards the central cylindrical connecting section 51 or past it and around it towards the flat end face 50 of the steering contour 5. This becomes particularly clear from Figures 13 and 14. Along this flat end face 50 of the steering contour 5, two web-like driver elements 59, 159 are arranged adjacent to the central cylindrical connecting section 51, as can be seen particularly well in Figures 15, 16. The two web-like driver elements 59, 159 serve to engage a control disk 6, as can be seen in detail in particular in FIG. 2, but also in FIGS. 20 and 22, in order to take the control disk 6 along. 22 shows, the control disk 6 is semicircular to kidney-shaped in plan view with an end face 60 that is flat at least except for the central region, which merges into a circular segment-shaped outer edge 63 via rounded outer edges 61, 62. In the area of the flat end face 60, a central projecting section 64 is provided with a through opening 65. The drive shaft 4 is guided through the through opening 65. This can be seen in particular from the assembly view of the control disk 6, drive shaft 4 and steering contour 5 in Figure 24. Here the control disk 6 lies in the steering contour 5. Around the drive shaft 4, between it and the control disk 6 or within its through opening 65, and between the control disk 6 or its circular segment-shaped outer edge 63 and the surrounding, rounded driver contour 160 of the steering contour 5 There is clearance in each case in order to be able to achieve tolerance compensation and flatness compensation.
Die Steuerscheibe 6 dient dazu, eine oder beide Durchgangsöffnungen 70, 71 einer Lochscheibe 7 vollständig oder nur teilweise zu überdecken, um ein Durchströmen der Lochscheibe 7 mit Fluid bzw. Medium im Bereich ihrer ersten und zweiten Durchgangsöffnung 70, 71 entsprechend steuern zu können. Die Lochscheibe 7 ist flach ausgebildet. Sie kann nicht nur Figur 2, sondern besonders gut den Figuren 20 und 21 entnommen werden. Wie insbesondere in Figur 21 zu sehen, ist die Lochscheibe 7 in der Draufsicht im Wesentlichen
kreisförmig und weist einen mittleren Steg 72 auf, der die beiden Durchgangsöffnungen 70, 71 voneinander trennt. Der mittlere Steg 72 ist etwa mittig bezüglich seiner Längserstreckung mit einem in der Draufsicht kreisförmigen, auskragenden Abschnitt 73, der mit einer inneren Durchgangsöffnung 74 versehen ist, versehen. Durch die Durchgangsöffnung wird die Antriebswelle 4 hindurchgeführt. In Verlängerung des mittleren Stegs 71 weist die Lochscheibe 7 randseitig jeweils eine Aussparung 75, 76 auf. Diese beiden Aussparungen 75, 76 liegen einander gegenüber und dienen dazu, die Lochscheibe in dem zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 3 verdrehsicher zu halten. Zu diesem Zweck weist das Ventilgehäuse 2 bzw. dessen zweiter Teil 21 zwei auf dessen Innenseite 26 angeordnete vorkragende Stege 27, 28 auf. Diese können insbesondere den Figuren 8, 11 und 12 entnommen werden. The control disk 6 serves to completely or only partially cover one or both through openings 70, 71 of a perforated disk 7 in order to be able to correspondingly control the flow of fluid or medium through the perforated disk 7 in the area of its first and second through openings 70, 71. The perforated disk 7 is flat. It can be seen not only in Figure 2, but particularly well in Figures 20 and 21. As can be seen in particular in Figure 21, the perforated disk 7 is essentially in plan view circular and has a central web 72 which separates the two through openings 70, 71 from each other. The middle web 72 is provided approximately in the middle of its longitudinal extent with a cantilevered section 73 which is circular in plan view and is provided with an inner through opening 74. The drive shaft 4 is guided through the through opening. As an extension of the central web 71, the perforated disk 7 has a recess 75, 76 on each edge. These two recesses 75, 76 lie opposite each other and serve to hold the perforated disk in the second part 21 of the valve housing 3 so that it cannot rotate. For this purpose, the valve housing 2 or its second part 21 has two projecting webs 27, 28 arranged on its inside 26. These can be seen in particular from Figures 8, 11 and 12.
Zum Abdichten der Lochscheibe 7 gegenüber dem zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 ist ein Flachdichtungselement 8 vorgesehen, das etwa deckungsgleich zu der Lochscheibe 7 ausgebildet ist. Dieses kann insbesondere den Figuren 2, 8 und 20 entnommen werden. Wie insbesondere Figur 20 zu entnehmen ist, ist das Flachdichtungselement 8 dünner als die Lochscheibe 7 ausgebildet. Ebenso wie die Lochscheibe 7 weist das Flachdichtungselement 8 zwei Durchgangsöffnungen 80, 81 auf, die durch einen mittleren Steg 82 voneinander getrennt werden. Der mittlere Steg 82 ist ebenfalls etwa mittig entlang seiner Längserstreckung mit einem in der Draufsicht kreisförmigen, auskragenden Abschnitt 83 versehen, der mit einer Durchgangsöffnung 84 versehen ist, durch die die Antriebswelle 4 hindurchragt bzw. hindurchragen kann. Um auch das Flachdichtungselement 8 verdrehsicher in dem zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 halten zu können, weist auch das Flachdichtungselement 8 zwei einander gegenüberliegende, in Verlängerung des mittleren Stegs 82 randseitig an dem Flachdichtungselement 8 ausgebildete randseitige Aussparungen 85, 86 auf. In diese Aussparungen 85, 86 greifen ebenfalls die beiden vorkragenden Stege 27, 28 auf der Innenseite 26 des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 ein. Die Lochscheibe 7 und das Flachdichtungselement 8 liegen somit deckungsgleich über- bzw. aufeinander in dem zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2. Dies kann beispielsweise auch den Schnittansichten in den Figuren 5 und 7 entnommen werden. Ferner wird die Lochscheibe 7 durch den
umlaufenden und in den zweiten Teil 21 eintauchenden Wandungsteil 206 am Befestigungsflansch 201 des Teils 20 des Ventilgehäuses 2 auf das Flachdichtungselement 8 gepresst, wie in Figur 7 besonders gut zu sehen ist. Der Wandungsteil 206 stützt sich auf der Lochscheibe 7 ab und presst diese daher auf das Flachdichtungselement 8, das auf einem umlaufenden Absatz 220 des Teils 21 aufliegt. To seal the perforated disk 7 from the second part 21 of the valve housing 2, a flat sealing element 8 is provided, which is designed to be approximately congruent with the perforated disk 7. This can be seen in particular from Figures 2, 8 and 20. As can be seen in particular from Figure 20, the flat sealing element 8 is thinner than the perforated disk 7. Just like the perforated disk 7, the flat sealing element 8 has two through openings 80, 81, which are separated from one another by a central web 82. The middle web 82 is also provided approximately centrally along its longitudinal extent with a cantilevered section 83 which is circular in plan view and is provided with a through opening 84 through which the drive shaft 4 protrudes or can protrude. In order to be able to hold the flat sealing element 8 in a rotation-proof manner in the second part 21 of the valve housing 2, the flat sealing element 8 also has two opposite edge recesses 85, 86 formed in an extension of the central web 82 on the edge of the flat sealing element 8. The two projecting webs 27, 28 on the inside 26 of the second part 21 of the valve housing 2 also engage in these recesses 85, 86. The perforated disk 7 and the flat sealing element 8 thus lie congruently on top of or on top of one another in the second part 21 of the valve housing 2. This can also be seen, for example, from the sectional views in FIGS. 5 and 7. Furthermore, the perforated disk 7 is through the circumferential and immersed in the second part 21 wall part 206 on the fastening flange 201 of the part 20 of the valve housing 2 pressed onto the flat sealing element 8, as can be seen particularly well in Figure 7. The wall part 206 is supported on the perforated disk 7 and therefore presses it onto the flat sealing element 8, which rests on a circumferential shoulder 220 of the part 21.
Wie den Figuren 11 und 12 besonders gut entnommen werden kann, sind im Inneren des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 zwei Kammern 210, 211 ausgebildet, die durch eine Trennwand 212 voneinander getrennt sind. Die Trennwand 212 ist etwa in der Mitte ihrer Längserstreckung mit einem zylindrischen, gegenüber der seitlichen Erstreckung der Trennwand 212 auskragenden Aufnahmeabschnitt 213 mit einer inneren Aufnahmeöffnung 214 versehen. In die innere Aufnahmeöffnung 214 greift die Antriebswelle 4 mit ihrem zweiten Ende 46 ein und wird darin gelagert. Dies kann beispielsweise Figur 5 entnommen werden. As can be seen particularly well in FIGS. 11 and 12, two chambers 210, 211 are formed in the interior of the second part 21 of the valve housing 2, which are separated from one another by a partition 212. The partition 212 is approximately in the middle of its longitudinal extent with a cylindrical receiving section 213 which projects from the lateral extent of the partition 212 and has an inner receiving opening 214. The drive shaft 4 engages with its second end 46 in the inner receiving opening 214 and is stored therein. This can be seen in Figure 5, for example.
Der Schnittansicht in Figur 5 ist ferner zu entnehmen, dass im Bereich des unteren bzw. ersten Abschnitts 52 des zentralen zylindrischen Verbindungsabschnitts 51 der Lenkkontur 5 ein Federelement bzw. Druckfederelement bzw. Ausgleichsfederelement 9 angeordnet ist, das sich mit einem Ende an der Lenkkontur 5 und mit seinem anderen Ende auf der Außenseite der Steuerscheibe 6 abstützt. Durch das Vorsehen des Federelements 9 zwischen der Lenkkontur 5 und der Steuerscheibe 6 wird letztere in Richtung der Lochscheibe 7 und erstere gegen den zweiten tellerförmig auskragenden Abschnitt 44 der Antriebswelle 4 gedrückt, so dass ein ungewolltes Abheben der Steuerscheibe 6 von der Lochscheibe 7 verhindert werden kann und somit eine ungewollte Fehlströmung des durch das Ventilgehäuse 2 des Mehrwegeventils 1 hindurchströmenden flüssigen und/oder gasförmigen Mediums bzw. Fluids. The sectional view in Figure 5 can also be seen that in the area of the lower or first section 52 of the central cylindrical connecting section 51 of the steering contour 5, a spring element or compression spring element or compensating spring element 9 is arranged, which has one end on the steering contour 5 and supported with its other end on the outside of the control disk 6. By providing the spring element 9 between the steering contour 5 and the control disk 6, the latter is pressed in the direction of the perforated disk 7 and the former against the second plate-shaped projecting section 44 of the drive shaft 4, so that an unwanted lifting of the control disk 6 from the perforated disk 7 can be prevented and thus an unwanted incorrect flow of the liquid and/or gaseous medium or fluid flowing through the valve housing 2 of the multi-way valve 1.
Wie Figur 10 weiter entnommen werden kann, ist auf der Innenseite 200 des ersten Teils 20 des Ventilgehäuses 2, im Bereich von dessen Befestigungsflansch 201 , ein Endanschlag 29 für die beiden stegartigen Mitnehmerelemente 59, 159
der Lenkkontur 5 vorgesehen. Der Endanschlag 29 in Form eines auf der Innenseite 200 des ersten Teils 20 des Ventilgehäuses 2 vorstehenden Stegoder Nasenelements ausgebildet. An diesem kann jeweils das Mitnehmerelement 59 bzw. 159 anschlagen beim Drehen der Lenkkontur 5 mittels der Antriebswelle 4 und somit ein Weiterdrehen verhindern, so dass hierüber vordefinierte Schaltstellungen des Mehrwegeventils 1 erzielt werden können. Der Endanschlag 29 dient somit als Begrenzungsmittel für das Drehen der Steuerscheibe 6, da die beiden Mitnehmerelemente 59, 159 an der Steuerscheibe 6 bzw. deren flacher Stirnseite 60 angreifen und die Steuerscheibe 6 hierüber mitnehmen beim Drehen der Lenkkontur 5 durch die Antriebswelle 4. Die Antriebswelle 4 und die Lenkkontur 5 sind miteinander form- und kraftschlüssig verbunden, während die Steuerscheibe 6 durch die beiden Mitnehmerelemente 59, 159 lediglich kraftschlüssig beim Rotieren bzw. Drehen der Lenkkontur 5 mittels der Antriebswelle 4 mitgenommen wird, siehe auch Figur 24. As can be seen from Figure 10, on the inside 200 of the first part 20 of the valve housing 2, in the area of its fastening flange 201, there is an end stop 29 for the two web-like driver elements 59, 159 the steering contour 5 is provided. The end stop 29 is designed in the form of a web or nose element projecting on the inside 200 of the first part 20 of the valve housing 2. The driver element 59 or 159 can abut on this when the steering contour 5 is rotated by means of the drive shaft 4 and thus prevent further rotation, so that predefined switching positions of the multi-way valve 1 can be achieved. The end stop 29 thus serves as a limiting means for the rotation of the control disk 6, since the two driver elements 59, 159 engage on the control disk 6 or its flat end face 60 and take the control disk 6 with them when the steering contour 5 is rotated by the drive shaft 4. The drive shaft 4 and the steering contour 5 are connected to one another in a positive and non-positive manner, while the control disk 6 is only taken along by the two driver elements 59, 159 in a non-positive manner when the steering contour 5 rotates by means of the drive shaft 4, see also Figure 24.
In Figur 5 ist durch die Pfeile P1 , P2, P3 ebenfalls der Kraftfluss vom Aktuator 3 über die Antriebswelle 4, die Lenkkontur 5 mit den beiden stegartigen Mitnehmerelementen 59, 159 zur Steuerscheibe 6 gezeigt. Es wird somit eine sehr gute Kraftübertragung vom Aktuator 3 auf die Steuerscheibe 6 ermöglicht. Alternativ zu der gezeigten Ausgestaltung von miteinander verbundener Antriebswelle 4 und Lenkkontur 5 mit Mitnehmerelementen 59, 159 können diese auch einteilig ausgebildet werden, so dass die Antriebswelle 4 einteilig mit der Lenkkontur 5 bzw. den Mitnehmerelementen 59, 159 ist. Hierdurch ist es insbesondere möglich, den vorkragenden Steg 47 entfallen zu lassen, da dieser dann nicht mehr benötigt wird. In Figure 5, the arrows P1, P2, P3 also show the power flow from the actuator 3 via the drive shaft 4, the steering contour 5 with the two web-like driver elements 59, 159 to the control disk 6. This enables very good power transmission from the actuator 3 to the control disk 6. As an alternative to the embodiment shown of an interconnected drive shaft 4 and steering contour 5 with driver elements 59, 159, these can also be designed in one piece, so that the drive shaft 4 is in one piece with the steering contour 5 or the driver elements 59, 159. This makes it possible, in particular, to omit the protruding web 47, since it is then no longer needed.
Wie insbesondere Figur 5 weiter entnommen werden kann, erstrecken sich die Antriebswelle 4 und die Lochscheibe 7 in dem Ventilgehäuse 2 des Mehrwegeventils 1 in einem von 90 ° abweichenden Neigungswinkel a zur Längsachse L22 des Einlasses 22 bzw. den Längsachsen L23, L24 der beiden Auslässe 23, 24. Der Neigungswinkel a gegenüber der Längsachse L22 des Einlasses 22 kann beispielsweise a = 120 bis 150 °, insbesondere 135 °, betragen. Auch die beiden Teile 20, 21 des Ventilgehäuses 2 sind so zueinander angeordnet, dass ihre Verbindungsebene E, die sich zwischen ihren beiden
umlaufenden Befestigungsflanschen 201 bzw. 215 erstreckt, in dem gleichen oder einem anderen Neigungswinkel zur Längsachse L22 des Einlasses 22 bzw. den Längsachsen L23, L24 der beiden Auslässe 23, 24 steht wie die Lochscheibe 7. Die Lochscheibe 7 ist etwa senkrecht zur Antriebswelle 4 angeordnet. Diese Verbindungsebene E ist die Ebene, in der die Verbindung bzw. Befestigung der beiden Teile 20, 21 des Ventilgehäuses 2 miteinander liegt. Wie beispielsweise Figur 5 entnommen werden kann, sind die sich durch den Einlass 22 und die beiden Auslässe 23, 24 hindurch erstreckenden Längsachsen L22, L23 und L24 etwa parallel zueinander angeordnet. Dies kann bei einer anderen Ausführungsvariante jedoch auch anders sein. Die Verbindungsebene E bzw. die beiden Befestigungsflansche 201 , 215 der beiden Teile 20, 21 können einerseits etwa senkrecht zu der Längsachse L4 der Antriebswelle 4 angeordnet sein. Andererseits ist es ebenso möglich, dass die Verbindungsebene E der beiden Befestigungsflansche 201 , 215 bzw. diese sich in einem sich hiervon unterscheidenden Winkel zur Längsachse L4 der Antriebswelle 4 erstrecken. Ein Durchströmen des Ventilgehäuses 2 des Mehrwegeventils 1 mit Fluid bzw. Medium ist dadurch, dass sich die Antriebswelle 4 und die Lochscheibe 7 in dem Ventilgehäuse 2 des Mehrwegeventils 1 in einem von 90 0 abweichenden Neigungswinkel a zur Längsachse L22 des Einlasses 22 und den Längsachsen L23, L24 der beiden Auslässe 23, 24 erstrecken, besonders gut möglich, da, im Gegensatz zum Stand der Technik, kein Umlenken der Strömung um 90 0 erfolgt, sondern das Durchströmen aufgrund der etwa parallel zueinander ausgerichteten Einlässe 22 und Auslässe 23, 24 und der Anordnung der Antriebswelle 4 und der Lochscheibe 7 in einem von 90 0 abweichenden Neigungswinkel a zur Längsachse L22 des Einlasses 22 bzw. den Längsachsen L23, L24 der beiden Auslässe 23, 24 begünstigt wird. Auch dann, wenn die Längsachsen der Einlässe und der Auslässe nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, können die Antriebswelle 4 und die Lochscheibe 7 jeweils in einem von 90 0 abweichenden, dann jedoch ggf. unterschiedlichen Neigungswinkel a zur Längsachse L22 des Einlasses 22 bzw. den Längsachsen L23, L24 der beiden Auslässe 23, 24 stehen. As can be seen in particular from Figure 5, the drive shaft 4 and the perforated disk 7 extend in the valve housing 2 of the multi-way valve 1 at an angle of inclination a deviating from 90 ° to the longitudinal axis L 2 2 of the inlet 22 or the longitudinal axes L 2 3, L24 of the two outlets 23, 24. The angle of inclination a relative to the longitudinal axis L 22 of the inlet 22 can be, for example, a = 120 to 150 °, in particular 135 °. The two parts 20, 21 of the valve housing 2 are arranged relative to one another in such a way that their connecting plane E, which is between their two circumferential fastening flanges 201 and 215, at the same or a different angle of inclination to the longitudinal axis L 2 2 of the inlet 22 or the longitudinal axes L 2 3, L24 of the two outlets 23, 24 is like the perforated disk 7. The perforated disk 7 is approximately vertical arranged to the drive shaft 4. This connection level E is the level in which the connection or fastening of the two parts 20, 21 of the valve housing 2 lies with one another. As can be seen in FIG. 5, for example, the longitudinal axes L22, L23 and L24 extending through the inlet 22 and the two outlets 23, 24 are arranged approximately parallel to one another. However, this can also be different with another embodiment variant. The connecting plane E or the two fastening flanges 201, 215 of the two parts 20, 21 can, on the one hand, be arranged approximately perpendicular to the longitudinal axis L 4 of the drive shaft 4. On the other hand, it is also possible for the connecting plane E of the two fastening flanges 201, 215 or these to extend at a different angle to the longitudinal axis L 4 of the drive shaft 4. A flow of fluid or medium through the valve housing 2 of the multi-way valve 1 is due to the fact that the drive shaft 4 and the perforated disk 7 in the valve housing 2 of the multi-way valve 1 are at an angle of inclination a deviating from 90 0 to the longitudinal axis L 22 of the inlet 22 and the longitudinal axes L 23 , L 24 of the two outlets 23, 24 extend, particularly possible since, in contrast to the prior art, the flow is not deflected by 90 0 , but rather the flow through due to the inlets 22 and outlets 23 aligned approximately parallel to one another, 24 and the arrangement of the drive shaft 4 and the perforated disk 7 at an angle of inclination a deviating from 90 0 to the longitudinal axis L 22 of the inlet 22 or the longitudinal axes L 23 , L 24 of the two outlets 23, 24 is favored. Even if the longitudinal axes of the inlets and the outlets are not aligned parallel to one another, the drive shaft 4 and the perforated disk 7 can each be at an angle of inclination a that deviates from 90 ° , but may then be different, to the longitudinal axis L 22 of the inlet 22 or the Longitudinal axes L 23 , L 24 of the two outlets 23, 24 stand.
Wie insbesondere den Figuren 6, 9, 10, 11 und 12 besonders gut entnommen werden kann, weisen die beiden Befestigungsflansche 201 , 215 der beiden Teile 20, 21 des Ventilgehäuses 2 jeweils eine Anzahl von Befestigungsöffnungen 202,
216 auf, um die beiden Befestigungsflansche 201 , 215 beispielsweise über Schrauben oder andere Befestigungsmittel z.B. lösbar miteinander verbinden zu können. As can be seen particularly well in Figures 6, 9, 10, 11 and 12, the two fastening flanges 201, 215 of the two parts 20, 21 of the valve housing 2 each have a number of fastening openings 202, 216 in order to be able to releasably connect the two fastening flanges 201, 215 to one another, for example via screws or other fastening means.
In der Ausführungsform des Mehrwegeventils 1 gemäß Figur 25 und 26 ist das Flachdichtungselement 8 nicht vollständig deckungsgleich zu der Lochscheibe 7 ausgebildet. Vielmehr weist das Flachdichtungselement 8 gemäß Figur 25 und 26 zwei einander gegenüberliegende abgeflachte Randabschnitte 87, 88 auf, wie besser Figur 28 zu entnehmen ist. Diese sind etwa rechtwinklig zu dem mittleren Steg 82 des Flachdichtungselements 8 angeordnet. In dem Randbereich, in dem bei der Ausführungsform des Flachdichtungselements 8 gemäß Figur 1 die außenseitig angeordneten Aussparungen 85, 86 angeordnet sind, sind bei der Ausführungsform des Flachdichtungselements 8 gemäß Figur 25, 26 und 28 die abgeflachten Randabschnitte 87, 88 angeordnet. Hierdurch kann das Flachdichtungselement 8 besonders materialsparend ausgebildet werden. Um auch bei dieser Ausführungsvariante des Flachdichtungselements 8 eine Verdrehsicherung gegenüber dem zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 vorzusehen, ist dieses mit vorkragenden Stegen 221 , 222 im Bereich flankierend zur Trennwand 212 zwischen den beiden Kammern 210, 211 und diese im Bereich der die beiden Kammern 210, 211 umgrenzenden Wandung 223 vorgesehen. Die beiden vorkragenden Stege 221 , 222 umgrenzen somit den Bereich der beiden Durchgangsöffnungen 80, 81 im Flachdichtungselement 8, wie auch Figur 28 zu entnehmen ist. In Figur 27 sind die vorkragenden Stege 221 , 222 sehr gut erkennbar. Die vorkragenden Stege 221 , 222 greifen in die Durchgangsöffnungen 80, 81 des Flachdichtungselements 8 nach dessen Einfügen in den zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 ein und dienen somit als Verdrehsicherung für diese Ausführungsform des Flachdichtungselements 8 gemäß Figur 25, 26 bzw. 28. In the embodiment of the multi-way valve 1 according to FIGS. 25 and 26, the flat sealing element 8 is not completely congruent with the perforated disk 7. Rather, the flat sealing element 8 according to Figures 25 and 26 has two flattened edge sections 87, 88 lying opposite each other, as can be seen better from Figure 28. These are arranged approximately at right angles to the central web 82 of the flat sealing element 8. In the edge region in which the recesses 85, 86 arranged on the outside are arranged in the embodiment of the flat sealing element 8 according to FIG. 1, the flattened edge sections 87, 88 are arranged in the embodiment of the flat sealing element 8 according to FIGS. 25, 26 and 28. As a result, the flat sealing element 8 can be designed to be particularly material-saving. In order to provide anti-twist protection relative to the second part 21 of the valve housing 2 in this embodiment variant of the flat sealing element 8, this is provided with projecting webs 221, 222 in the area flanking the partition 212 between the two chambers 210, 211 and this in the area of the two chambers 210 , 211 surrounding wall 223 is provided. The two projecting webs 221, 222 thus delimit the area of the two through openings 80, 81 in the flat sealing element 8, as can also be seen in Figure 28. The projecting webs 221, 222 can be clearly seen in FIG. 27. The projecting webs 221, 222 engage in the through openings 80, 81 of the flat sealing element 8 after it has been inserted into the second part 21 of the valve housing 2 and thus serve as an anti-rotation device for this embodiment of the flat sealing element 8 according to FIGS. 25, 26 and 28, respectively.
In den Figuren 30a bis 30d ist der zweite Teil 21 des Ventilgehäuses 2 in der Ausführungsform gemäß Figur 27 gezeigt, wobei in diesen zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 zunächst das Flachdichtungselement 8, darauf die Lochscheibe 7, auf diese die Steuerscheibe 6, die allerdings in den Figuren nicht zu sehen ist, und über dieser die Lenkkontur 5 angeordnet sind. Die Antriebswelle 4 greift
durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen 54, 65, 74 und 84 der genannten Komponenten hindurch und ist in der inneren Aufnahme der Öffnung 214 im zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 gelagert. In Figur 30a wird die zweite Kammer 211 von Lenkkontur 5 und Steuerscheibe 6 überdeckt, so dass ein Durchströmen lediglich in Richtung der ersten Kammer 210 zugelassen wird. Bei der Position von Lenkkontur 5 und Steuerscheibe 6 gemäß Figur 30b ist dies umgekehrt, dort wird von Lenkkontur 5 und Steuerscheibe 6 der Ausgang in die erste Kammer 210 überdeckt, so dass ein Ausströmen von Medium lediglich in die zweite Kammer 211 zugelassen wird. Bei der Position von Lenkkontur 5 und Steuerscheibe 6 gemäß Figur 30c wird jeweils die Hälfte der Ausgänge in die Kammern 210 und 211 von Steuerscheibe 6 und Lenkkontur 5 überdeckt, so dass ein Ausströmen von Medium jeweils etwa hälftig in die beiden Kammern 210, 211 möglich ist. Bei der in Figur 30d gezeigten Position von Steuerscheibe 6 und Lenkkontur 5 wird ein Ausströmen von Medium zu einem größeren Teil in die erste Kammer 210 zugelassen und zu einem kleinen Teil in die zweite Kammer 211 . Steuerscheibe 6 und Lenkkontur 5 können somit ein Ausströmen von Medium in die beiden Kammern 210, 211 beliebig variieren zwischen einem vollständigen Verschließen einer jeweiligen Kammer 210 bzw. 211 und einem vollständigen Öffnen einer jeweiligen der Kammern 210, 211. 30a to 30d show the second part 21 of the valve housing 2 in the embodiment according to FIG cannot be seen in the figures, and the steering contour 5 is arranged above this. The drive shaft 4 engages through the respective through openings 54, 65, 74 and 84 of the components mentioned and is mounted in the inner receptacle of the opening 214 in the second part 21 of the valve housing 2. In Figure 30a, the second chamber 211 is covered by the steering contour 5 and control disk 6, so that flow is only permitted in the direction of the first chamber 210. In the position of the steering contour 5 and control disk 6 according to Figure 30b, this is reversed, where the output into the first chamber 210 is covered by the steering contour 5 and control disk 6, so that an outflow of medium is only permitted into the second chamber 211. 30c, half of the outputs into the chambers 210 and 211 are covered by the control disk 6 and steering contour 5, so that approximately half of the medium can flow out into the two chambers 210, 211 . In the position of the control disk 6 and steering contour 5 shown in Figure 30d, a larger portion of medium is allowed to flow out into the first chamber 210 and a small portion into the second chamber 211. Control disk 6 and steering contour 5 can thus vary the outflow of medium into the two chambers 210, 211 as desired between completely closing a respective chamber 210 or 211 and completely opening a respective one of the chambers 210, 211.
Figur 29 und Figur 31 zeigen jeweils Ausführungsformen des Mehrwegeventils 1 . Hierbei ist nicht nur das Flachdichtungselement 8 anders als in Figur 1 bzw. Figur 28 gezeigt geformt, sondern auch die Lochscheibe 7 und die jeweiligen ersten und zweiten Kammern 210, 211 bzw. zumindest die Durchgangsöffnungen 224, 225 bzw. 227, 228 in diese. Bei der in Figur 29 gezeigten Ausführungsform des Mehrwegeventils 1 ist das Flachdichtungselement 8 in der Draufsicht in Form einer liegenden Acht ausgebildet bzw. in Form einer als Lemniskate von Gerono. Auch die Lochscheibe 7 ist in der Draufsicht im Wesentlichen in Form einer liegenden Acht bzw. einer Lemniskate von Gerono ausgebildet. In dem mittleren schmalen Bereich 226 weist die Lochscheibe 7 zwei einander gegenüberliegend angeordnete Aussparungen 77, 78 auf. Zur Verdrehsicherung können in diese die beiden vorkragenden Stege 27, 28 des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 eingreifen, wobei die beiden vorkragenden Stege 27, 28 bei der Ausführungsform des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 des Mehrwegeventils 1 gemäß Figur
29 deutlich länger ausgebildet sind als bei den Ausführungsvarianten gemäß Figur 1 bis 28 bzw. 30a bis 30d. Der Grund dafür liegt darin, dass sowohl die Lochscheibe 7 als auch das Flachdichtungselement 8 deutlich andere Formen aufweisen als die entsprechenden Lochscheiben 7 und Flachdichtungselemente 8 gemäß Figur 1 und gemäß Figur 25, 26 und 28. Figure 29 and Figure 31 each show embodiments of the multi-way valve 1. Here, not only is the flat sealing element 8 shaped differently than shown in FIG. 1 or FIG. In the embodiment of the multi-way valve 1 shown in FIG. 29, the flat sealing element 8 is designed in the top view in the form of a lying eight or in the form of a Gerono's lemniscate. The perforated disk 7 is also designed in the plan view essentially in the form of a horizontal figure eight or a lemniscate by Gerono. In the central narrow area 226, the perforated disk 7 has two recesses 77, 78 arranged opposite one another. To prevent rotation, the two projecting webs 27, 28 of the second part 21 of the valve housing 2 can engage in this, the two projecting webs 27, 28 in the embodiment of the second part 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1 according to Figure 29 are designed to be significantly longer than in the embodiment variants according to Figures 1 to 28 or 30a to 30d. The reason for this is that both the perforated disk 7 and the flat sealing element 8 have significantly different shapes than the corresponding perforated disks 7 and flat sealing elements 8 according to Figure 1 and according to Figures 25, 26 and 28.
Die beiden Durchgangsöffnungen 224, 225 in die beiden Kammern 210, 211 des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 gemäß Figur 29 entsprechen bezüglich ihrer Formgebung den beiden Hälften des nach Art einer liegenden Acht ausgebildeten Flachdichtungselements 8 und der nach Art einer liegenden Acht ausgebildeten Lochscheibe 7. Auch dies kann Figur 29 besonders gut entnommen werden. Aufgrund der geringen Abmessungen der Durchgangsöffnungen 224, 225 in die beiden Kammern 210, 211 des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 gemäß Figur 29 sind bezüglich der Steuerscheibe 6 deutlich kleinere Druckdifferenzen der beaufschlagten Flächen zwischen der Vorder- und der Rückseite der Steuerscheibe 6 möglich, wobei auf die in Richtung der Lenkkontur 5 angeordnete Oberseite der Steuerscheibe 6 der Eingangsdruck PE einwirkt, während auf die Unterseite oder Rückseite der Steuerscheibe 6, die in Richtung der Lochscheibe 7 gerichtet ist, der Ausgangsdruck P einwirkt. Da die Durchgangsöffnungen 80, 81 durch das Flachdichtungselement 8 gemäß Figur 29 bzw. die Durchgangsöffnungen 70, 71 durch die Lochscheibe 7 deutlich geringer als beispielsweise bei der Ausführungsform der Lochscheibe 7 und des Flachdichtungselements 8 gemäß Figur 1 sind, ist dementsprechend auch der von der Rückseite der Steuerscheibe 6 auf diese einwirkende Ausgangsdruck PA deutlich geringer als bei der Ausführungsform des Mehrwegeventils 1 gemäß Figur 1 bzw. gemäß Figur 25, 26 und 28. Aufgrund der geringeren Druckdifferenz der beaufschlagten Flächen von Vorder- und Rückseite der Steuerscheibe 6 bei dem Mehrwegeventil 1 gemäß Figur 29 ist ein geringes Betätigungsmoment und somit Anfahrmoment des Mehrwegeventils 1 im vollständig geschlossenen Zustand eines der beiden Ausgänge, somit einer der beiden Durchgangsöffnungen 224, 225 in die beiden Kammern 210, 211 des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 des Mehrwegeventils 1 gemäß Figur 29 im Vergleich zu den Ausführungsformen des Mehrwegeventils 1 gemäß Figur 1 und Figur 25, 26 bzw. 28 möglich.
Auch bei der weiteren Ausführungsform des Mehrwegeventils 1 gemäß Figur 31 ist, wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 29, mit einem Verfahrweg von 90° von Lenkkontur 5 und Steuerscheibe 6 ein Umschalten zwischen den beiden Ausgängen in die beiden Kammern 210, 211 möglich. Auch bei der Ausführungsform gemäß Figur 31 sind vergleichsweise kleine, mit einer Druckdifferenz zwischen der Vorder- und der Rückseite der Steuerscheibe 6 beaufschlagte Flächen vorgesehen, die ebenfalls für ein kleineres Betätigungsmoment, also Anfahrmoment, des Mehrwegeventils im vollständig geschlossenen Zustand eines Ausgangs, somit einer der beiden Durchgangsöffnungen 227, 228 im zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 des Mehrwegeventils 1 vorgesehen. Bei der in Figur 31 gezeigten Ausführungsform des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 weisen die beiden Durchgangsöffnungen 227, 228 in die beiden Kammern 210, 211 des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 etwa die Hälfte der Abmessungen der Durchgangsöffnungen in die beiden Kammern 210, 211 im zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 gemäß Figur 1 bzw. Figur 25 bzw. Figur 27 auf. In Anpassung an diese Formgebung der beiden Durchgangsöffnungen 227, 228 im zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 gemäß Figur 31 sind auch das Flachdichtungselement 8 und die Lochscheibe 7 etwa halbkreisförmig ausgebildet, weisen somit etwa die halbe Abmessung der entsprechenden Lochscheibe 7 und des Flachdichtungselements 8 in der Ausführungsform gemäß Figur 25, 26 bzw. 28 auf. Die Lochscheibe 7 weist etwa senkrecht stehend zu ihrem mittleren Steg 72 einen randseitigen Steg 79 auf. Gegenüberliegend von diesem und fluchtend zu dem mittleren Steg 72 ist auch bei der Lochscheibe 7 gemäß Figur 31 eine außenseitige Aussparung 76 vorgesehen, in die wiederum zur Verdrehsicherung ein entsprechender vorkragender Steg 28 des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 eingreifen kann, der in Figur 31 jedoch nicht zu sehen ist. Der vorkragende Steg 28 liegt dem vorkragenden Steg 27 gemäß Figur 31 , wie auch in Figur 12 für die Ausführungsform gemäß Figur 1 gezeigt, diametral gegenüber. Das Flachdichtungselement 8 gemäß Figur 31 weist keine Aussparung auf, sondern ist gegenüberliegend zu einem randseitigen Steg 89 und etwas senkrecht zu dem mittleren Steg 82 des Flachdichtungselements 8 gemäß Figur 31 stehend mit einem abgeflachten Randabschnitt 88 versehen, wie er auch bei
der Ausführungsform des Flachdichtungselements 8 gemäß Figur 25, 26 bzw. 28 vorgesehen ist. Hierdurch kann ebenfalls Material eingespart werden und somit auch Kosten bei der Herstellung des Flachdichtungselements 8. Das Flachdichtungselement 8 wird zur Verdrehsicherung durch vorkragende Stege 229, 230 gehalten, die in die entsprechenden Durchgangsöffnungen 80, 81 in dem Flachdichtungselement 8 gemäß Figur 31 eingreifen. Die vorkragenden Stege 229, 230 umgeben die jeweiligen Durchgangsöffnungen 227, 228 in die beiden Kammern 210, 211 , wie Figur 31 entnommen werden kann. The two through openings 224, 225 in the two chambers 210, 211 of the second part 21 of the valve housing 2 according to FIG. 29 correspond in terms of their shape to the two halves of the flat sealing element 8, which is designed in the manner of a lying eight, and the perforated disk 7, which is designed in the manner of a lying eight. This can also be seen particularly well in Figure 29. Due to the small dimensions of the through openings 224, 225 in the two chambers 210, 211 of the second part 21 of the valve housing 2 according to Figure 29, significantly smaller pressure differences of the acted upon surfaces between the front and the back of the control disk 6 are possible with respect to the control disk 6, whereby The input pressure P E acts on the top side of the control disk 6, which is arranged in the direction of the steering contour 5, while the output pressure P acts on the underside or back of the control disk 6, which is directed in the direction of the perforated disk 7. Since the through openings 80, 81 through the flat sealing element 8 according to FIG. 29 or the through openings 70, 71 through the perforated disk 7 are significantly smaller than, for example, in the embodiment of the perforated disk 7 and the flat sealing element 8 according to FIG The output pressure P A acting on the control disk 6 is significantly lower than in the embodiment of the multi-way valve 1 according to FIG. 1 or according to FIGS 29 is a low actuation torque and thus starting torque of the multi-way valve 1 in the completely closed state of one of the two outputs, thus one of the two through openings 224, 225 in the two chambers 210, 211 of the second part 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1 according to Figure 29 in comparison to the embodiments of the multi-way valve 1 according to Figure 1 and Figures 25, 26 and 28 possible. In the further embodiment of the multi-way valve 1 according to FIG. 31, as in the embodiment according to FIG. 29, switching between the two outputs into the two chambers 210, 211 is possible with a travel of 90 ° of the steering contour 5 and control disk 6. 31, comparatively small surfaces are provided which are subjected to a pressure difference between the front and back of the control disk 6, which also provide for a smaller actuation torque, i.e. starting torque, of the multi-way valve in the completely closed state of an output, i.e. one of the two through openings 227, 228 in the second part 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1. In the embodiment of the second part 21 of the valve housing 2 shown in Figure 31, the two through openings 227, 228 in the two chambers 210, 211 of the second part 21 of the valve housing 2 have approximately half the dimensions of the through openings in the two chambers 210, 211 in second part 21 of the valve housing 2 according to Figure 1 or Figure 25 or Figure 27. In order to adapt to this shape of the two through openings 227, 228 in the second part 21 of the valve housing 2 according to FIG Embodiment according to Figures 25, 26 and 28. The perforated disk 7 has an edge web 79 approximately perpendicular to its central web 72. Opposite this and aligned with the central web 72, an external recess 76 is also provided in the perforated disk 7 according to FIG is not visible. The projecting web 28 is diametrically opposite the projecting web 27 according to FIG. 31, as also shown in FIG. 12 for the embodiment according to FIG. 1. The flat sealing element 8 according to Figure 31 has no recess, but is opposite to an edge web 89 and somewhat perpendicular to the central web 82 of the flat sealing element 8 according to Figure 31 provided with a flattened edge section 88, as is also the case the embodiment of the flat sealing element 8 according to Figures 25, 26 and 28 is provided. This also makes it possible to save material and thus also costs in the production of the flat sealing element 8. To prevent rotation, the flat sealing element 8 is held by projecting webs 229, 230, which engage in the corresponding through openings 80, 81 in the flat sealing element 8 according to FIG. The projecting webs 229, 230 surround the respective through openings 227, 228 into the two chambers 210, 211, as can be seen from FIG. 31.
Bei der Ausführungsform des Mehrwegeventils 1 gemäß Figur 31 unterscheidet sich auch die Formgebung der Steuerscheibe 6 von der in den übrigen Figuren gezeigten. Die Steuerscheibe 6 ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 31 zweiflügelig mit zwei einander gegenüberliegenden Segmenten ausgebildet. Hierdurch ist ein sehr gutes einzelnes Überdecken einer jeweiligen Durchgangsöffnung 70 bzw. 71 der Lochscheibe 7 und dementsprechend auch der beiden Durchgangsöffnungen 80, 81 des Flachdichtungselements 8 und somit der jeweiligen Durchgangsöffnung 227, 228 im zweiten Teil 21 des Ventilgehäuses 2 möglich. In the embodiment of the multi-way valve 1 according to FIG. 31, the shape of the control disk 6 also differs from that shown in the other figures. In the embodiment according to FIG. 31, the control disk 6 is designed to have two wings with two segments lying opposite one another. This enables a very good individual covering of a respective through opening 70 or 71 of the perforated disk 7 and accordingly also of the two through openings 80, 81 of the flat sealing element 8 and thus of the respective through opening 227, 228 in the second part 21 of the valve housing 2.
Um die in dieser besonderen Art und Weise geformte Steuerscheibe 6 betätigen zu können, weist auch die Lenkkontur 5 gegenüber den Ausführungsformen der Lenkkonturen 5 in den anderen Ausführungsvarianten des Mehrwegeventils 1 einen größeren Überdeckungsgrad auf. Da die Lenkkontur 5 zum Betätigen der Steuerscheibe 6 diese entlang ihrer jeweiligen flachen Stirnseiten 66, 67 übergreift, diese jedoch bei der Ausführungsform der Steuerscheibe gemäß Figur 31 nicht miteinander fluchtend in einer Linie liegen, sondern etwa in einem Winkel von 60° zueinander, ist auch die Lenkkontur 5 entsprechend angepasst ausgebildet, wie Figur 31 ebenfalls entnommen werden kann, um an den Stirnseiten 66, 67 der Steuerscheibe 6 gemäß Figur 31 angreifen und diese betätigen zu können. In order to be able to operate the control disk 6 shaped in this special way, the steering contour 5 also has a greater degree of overlap compared to the embodiments of the steering contours 5 in the other embodiment variants of the multi-way valve 1. Since the steering contour 5 for actuating the control disk 6 overlaps it along its respective flat end faces 66, 67, but in the embodiment of the control disk according to FIG the steering contour 5 is designed accordingly, as can also be seen in FIG. 31, in order to be able to engage and actuate the end faces 66, 67 of the control disk 6 according to FIG. 31.
Wie den Figuren 1 , 2, 3, 4, 6, 9, 11 , 25, 26, 29, 31 besonders gut zu entnehmen ist, weisen die beiden Teile 20, 21 des Ventilgehäuses 2 außenseitig Verstärkungsrippen 203, 204 bzw. 217, 218 auf, die sich netzartig auf der
Außenseite des ersten Teils 20 und des zweiten Teils 21 des Ventilgehäuses 2 des Mehrwegeventils 1 erstrecken. Durch Vorsehen solcher Verstärkungsrippen auf der jeweiligen Außenseite 205 bzw. 219 der beiden Teile 20, 21 des Ventilgehäuses 2 des Mehrwegeventils 1 ist es möglich, die jeweilige Wandstärke des ersten und zweiten Teils 20, 21 des Ventilgehäuses 2 vergleichsweise gering zu halten und dennoch eine ausreichende Stabilität für das Ventilgehäuse 2 vorzusehen. As can be seen particularly well in Figures 1, 2, 3, 4, 6, 9, 11, 25, 26, 29, 31, the two parts 20, 21 of the valve housing 2 have reinforcing ribs 203, 204 and 217, 218 on the outside on, which is like a net on the Outside of the first part 20 and the second part 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1 extend. By providing such reinforcing ribs on the respective outside 205 or 219 of the two parts 20, 21 of the valve housing 2 of the multi-way valve 1, it is possible to keep the respective wall thickness of the first and second parts 20, 21 of the valve housing 2 comparatively small and still sufficient To provide stability for the valve housing 2.
An dem Einlass 22 des Ventilgehäuses 2, der in den Figuren als Einlassstutzen gezeigt ist, und den beiden Auslässen 23, 24, die ebenfalls als Auslassstutzen gezeigt sind, können Leitungen, wie Kühlmittelleitungen, angeschlossen werden, um über das Mehrwegeventil 1 einen Kühlmittelstrom als Mediumstrom in zwei Kühlkreisläufe in gewünschter bzw. vorgebbarer Weise aufzuteilen. Hierdurch ist somit ein Verzweigen des Kühlmittelstroms auf mehrere Kühlkreisläufe, die mit dem Mehrwegeventil 1 in Mediumverbindung stehen, möglich. Beispielsweise kann das Mehrwegeventil 1 in ein Kühlsystem für eine Brennstoffzelle eines Fahrzeugs integriert werden. At the inlet 22 of the valve housing 2, which is shown in the figures as an inlet port, and the two outlets 23, 24, which are also shown as outlet ports, lines, such as coolant lines, can be connected in order to provide a coolant flow as a medium flow via the multi-way valve 1 into two cooling circuits in a desired or specifiable manner. This makes it possible to branch the coolant flow to several cooling circuits that are in medium communication with the multi-way valve 1. For example, the multi-way valve 1 can be integrated into a cooling system for a fuel cell of a vehicle.
Das Mehrwegeventil 1 ist für das Durchströmen mit hohen Volumenströmen ausgelegt. Diese können beispielsweise im Bereich von 350 bis 400 l/min liegen. Selbstverständlich können auch andere Volumenströme durch das Mehrwegeventil 1 hindurch strömen. The multi-way valve 1 is designed for high volume flows. These can, for example, be in the range of 350 to 400 l/min. Of course, other volume flows can also flow through the multi-way valve 1.
Die Steuerscheibe 6, die Lochscheibe 7 und das Flachdichtungselement 8 können jeweils aus zumindest einem Keramikmaterial bestehen. Durch das Verwenden von Keramikmaterial ist das Fertigen in engen Toleranzen möglich, ebenso das Vorsehen von Abriebfestigkeit und Verschleißfestigkeit. The control disk 6, the perforated disk 7 and the flat sealing element 8 can each consist of at least one ceramic material. By using ceramic material, manufacturing to close tolerances is possible, as is providing abrasion resistance and wear resistance.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten eines Mehrwegeventils zum Steuern einer flüssigen und/oder gasförmigen Medium- bzw. Fluidströmung können noch zahlreiche weitere gebildet werden, insbesondere auch beliebige Kombinationen der vorstehend genannten Merkmale, wobei jeweils das Mehrwegeventil zumindest ein Ventilgehäuse, zumindest einen Einlass zum Einströmen von Fluid bzw.
Medium, zumindest einen Auslass zum Ausströmen von Fluid bzw. Medium, zumindest eine Ventilscheibe, zumindest eine Antriebswelle zum Verstellen der zumindest einen Ventilscheibe und zumindest einen Aktuator zum Antreiben der zumindest einen Antriebswelle umfasst, wobei das zumindest eine Ventilgehäuse zumindest eine Kammer, insbesondere zumindest zwei Kammern, umfasst und die zumindest eine Ventilscheibe zum Steuern der Fluidströmung bzw. Mediumströmung in Richtung zu der zumindest einen Kammer dient und wobei das Ventilgehäuse mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ist, wobei ein erster Teil des Ventilgehäuses den zumindest einen Einlass und ein zweiter Teil des Ventilgehäuses den zumindest einen Auslass und die diesem oder diesen zugeordnete zumindest eine Kammer umfasst. Ferner ist die zumindest eine Antriebswelle in dem Ventilgehäuse gelagert.
In addition to the embodiment variants of a multi-way valve described above and shown in the figures for controlling a liquid and/or gaseous medium or fluid flow, numerous others can be formed, in particular any combinations of the features mentioned above, the multi-way valve in each case having at least one valve housing, at least one inlet for the inflow of fluid or Medium, at least one outlet for flowing out fluid or medium, at least one valve disk, at least one drive shaft for adjusting the at least one valve disk and at least one actuator for driving the at least one drive shaft, wherein the at least one valve housing comprises at least one chamber, in particular at least two Chambers, and which serves at least one valve disk for controlling the fluid flow or medium flow in the direction of the at least one chamber and wherein the valve housing is multi-part, in particular two-part, wherein a first part of the valve housing has the at least one inlet and a second part of the valve housing the at least one outlet and the at least one chamber assigned to it or these. Furthermore, the at least one drive shaft is mounted in the valve housing.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
1 Mehrwegeventil 1 multi-way valve
2 Ventilgehäuse 2 valve housings
3 Aktuator 3 actuator
4 Antriebswelle 4 drive shaft
5 Lenkkontur 5 steering contour
6 Steuerscheibe 6 control disc
7 Lochscheibe 7 hole disc
8 Flachdichtungselement 8 flat sealing element
9 Federelement/Druckfederelement/Ausgleichsfederelement9 spring element/compression spring element/compensating spring element
20 erster Teil von 2 20 first part of 2
21 zweiter Teil von 2 21 second part of 2
22 Einlass 22 entrance
23 Auslass 23 outlet
24 Auslass 24 outlet
25 Aufnahmeeinrichtung 25 recording facility
26 Innenseite von 21 26 inside of 21
27 vorkragender Steg 27 projecting bridge
28 vorkragender Steg 28 projecting bridge
29 Endanschlag für 59, 159 29 end stop for 59, 159
30 Gehäuse von 3 30 cases of 3
31 auskragende Befestigungslasche 31 cantilevered fastening tab
40 erstes Ende von 4 40 first end of 4
41 glatter Abschnitt 41 smooth section
42 zweiter glatter Abschnitt 42 second smooth section
43 tellerförmig auskragender Abschnitt 43 plate-shaped cantilevered section
44 zweiter tellerförmig auskragender Abschnitt 44 second plate-shaped cantilevered section
45 außenseitig glatter Abschnitt 45 smooth section on the outside
46 zweites Ende von 4 46 second end of 4
47 Steg 47 jetty
48 Außenseite 48 outside
50 flache Stirnseite 50 flat face
51 zentraler zylindrischer Verbindungsabschnitt
unterer Abschnitt/erster Abschnitt oberer Abschnitt/zweiter Abschnitt51 central cylindrical connecting section lower section/first section upper section/second section
Durchgangsöffnung Passage opening
Längsnut halbkegelförmige Mantelfläche hohlkehlenförmige konkave Strömungsfläche hohlkehlenförmige konkave Strömungsfläche stegartiges Mitnehmerelement flache Stirnseite gerundete Außenkante gerundete Außenkante kreissegmentförmige Außenkante mittlerer auskragender AbschnittLongitudinal groove semi-conical lateral surface, hollow-shaped concave flow surface, hollow-shaped concave flow surface, web-like driving element, flat end face, rounded outer edge, rounded outer edge, circular segment-shaped outer edge, central cantilevered section
Durchgangsöffnung flache Stirnseite flache Stirnseite erste Durchgangsöffnung zweite Durchgangsöffnung mittlerer Steg auskragender AbschnittThrough opening, flat end face, flat end face, first through opening, second through opening, middle web, cantilevered section
Durchgangsöffnung Passage opening
Aussparung recess
Aussparung recess
Aussparung recess
Aussparung randseitiger Steg erste Durchgangsöffnung zweite Durchgangsöffnung mittlerer Steg auskragender AbschnittRecess on the edge of the web, first through opening, second through opening, middle web, cantilevered section
Durchgangsöffnung Passage opening
Aussparung recess
Aussparung abgeflachter Randabschnitt
abgeflachter Randabschnitt randseitiger Steg stegartiges Mitnehmerelement gerundete Mitnehmerkontur InnenseiteRecess flattened edge section flattened edge section, web on the edge, web-like driver element, rounded driver contour on the inside
Befestigungsflansch Befestigungsöffnung Verstärkungsrippe Verstärkungsrippe Außenseite Wandungsteil erste Kammer zweite Kammer Trennwand Aufnahmeabschnitt innere Aufnahmeöffnung Befestigungsflansch Befestigungsöffnung Verstärkungsrippe Verstärkungsrippe Außenseite Absatz von 21 vorkragender Steg vorkragender Steg WandungFastening flange fastening opening reinforcing rib reinforcing rib outside wall part first chamber second chamber partition receiving section inner receiving opening fastening flange fastening opening reinforcing rib reinforcing rib outside paragraph of 21 protruding web protruding web wall
Durchgangsöffnung Durchgangsöffnung mittlerer Bereich Durchgangsöffnung Durchgangsöffnung vorkragender Steg vorkragender Steg vorkragender Steg vorkragender Steg
250 Säulenelement Through opening through opening middle area through opening through opening cantilevered web cantilevered web cantilevered web cantilevered web 250 column element
251 Säulenelement 251 column element
252 Säulenelement 252 column element
253 Säulenelement 253 column element
254 zylindrischer Säulenkörper 254 cylindrical column body
255 Versteifungssteg 255 stiffening bar
256 Versteifungssteg 256 stiffening bar
257 Versteifungssteg 257 stiffening bar
258 Versteifungssteg 258 stiffening bar
259 Durchgangsöffnung l_4 Längsrichtung von 4 L22 Längsachse von 22 259 Through opening l_4 Longitudinal direction of 4 L22 Longitudinal axis of 22
L23 Längsachse von 23 L23 Longitudinal axis of 23
L24 Längsachse von 24 L 2 4 long axis of 24
E Verbindungsebene von 20 und 21 a Neigungswinkel E connecting plane of 20 and 21 a inclination angle
P1 Pfeil/Kraftfluss P1 arrow/power flow
P2 Pfeil/Kraftfluss P2 arrow/power flow
P3 Pfeil/Kraftfluss P3 arrow/power flow
PE eingangsseitiger Druck PA ausgangsseitiger Druck
P E inlet pressure PA outlet pressure
Claims
Ansprüche Mehrwegeventil (1 ) zum Steuern einer flüssigen und/oder gasförmigen Mediumströmung, umfassend zumindest ein Ventilgehäuse (2), zumindest einen Einlass (22) zum Einströmen von Medium, zumindest einen Auslass, insbesondere zumindest zwei Auslässe (23, 24), zum Ausströmen von Medium, zumindest eine Ventilscheibe, zumindest eine Antriebswelle (4) zum Verstellen der zumindest einen Ventilscheibe und zumindest einen Aktuator (3) zum Antreiben der zumindest einen Antriebswelle (4), wobei das zumindest eine Ventilgehäuse (2) zumindest eine Kammer (210, 211 ) umfasst und die zumindest eine Ventilscheibe zum Steuern der Mediumströmung in Richtung zu der zumindest einen Kammer, insbesondere den zumindest zwei Kammern (210, 211 ), dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (2) mehrteilig ist, wobei ein erster Teil (20) von diesem den zumindest einen Einlass (22) und ein zweiter Teil (21 ) von diesem den zumindest einen Auslass (23, 24) und die diesem oder diesen zugeordnete zumindest eine Kammer (210, 211 ) umfasst und die zumindest eine Antriebswelle (4) in dem Ventilgehäuse (2) gelagert ist. Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Begünstigen der Mediumströmung innerhalb des Mehrwegeventils (1 ) die zumindest eine Antriebswelle (4) und die zumindest eine Ventilscheibe innerhalb des Ventilgehäuses (2) in einem von 90 ° abweichenden Neigungswinkel (a) zur Längsachse (L22) des zumindest einen Einlasses (22) und der Längsachse (L23, L24) des zumindest einen Auslasses (23, 24) angeordnet sind. Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ventilscheibe zumindest eine Lochscheibe (7) und zumindest eine Steuerscheibe (6) umfasst, wobei die zumindest eine
Steuerscheibe (6) gegenüber der zumindest einen Lochscheibe (7) verstellbar ist zum Steuern der Mediumströmung durch die zumindest eine Lochscheibe (7). Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lochscheibe (7) verdrehsicher in dem Ventilgehäuse (2) gelagert ist. Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mitnehmerelement (59, 159) zum Angreifen an und Mitnehmen der zumindest einen Steuerscheibe (6) vorgesehen ist. Mehrwegeventil (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Optimieren und Lenken der Mediumströmung innerhalb des Ventilgehäuses (2) in Richtung des zumindest einen Auslasses, insbesondere der zumindest zwei Auslässe (23, 24), zumindest eine Lenkkontur (5) auf oder an der zumindest einen Antriebswelle (4) vorgesehen ist. Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lenkkontur (5) mit dem zumindest einen Mitnehmerelement (59, 159) versehen ist. Mehrwegeventil (1 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Antriebswelle (4) mit zumindest einem vorkragenden Element, insbesondere zumindest einem sich in Längsrichtung (L4) der Antriebswelle (4) erstreckenden Steg (47), versehbar oder versehen ist zum Übertragen einer Antriebskraft auf die zumindest eine Lenkkontur (5) und das zumindest eine Mitnehmerelement (59, 159).
Mehrwegeventil (1 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Antriebswelle (4) und die zumindest eine Lenkkontur (5) und/oder das zumindest eine Mitnehmerelement (59, 159) einteilig ausgebildet sind. Mehrwegeventil (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Endanschlag (29) für das zumindest eine Mitnehmerelement (59, 159) vorgesehen ist, insbesondere im ersten Teil (20) des Ventilgehäuses (2) zumindest ein Endanschlag (29) für das zumindest eine Mitnehmerelement (59 ,159) vorgesehen ist. Mehrwegeventil (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Flachdichtungselement (8) vorgesehen ist, das in dem zweiten Teil (21 ) des Ventilgehäuses (2) verdrehsicher anordbar oder angeordnet ist. Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (2) zumindest im Bereich der Positionierung der zumindest einen Lochscheibe (7), insbesondere des zumindest einen Flachdichtungselements (8) und der zumindest einen Lochscheibe (7), mit zumindest einem in das Innere des Ventilgehäuses (2) vorkragenden Element (27, 28) und die zumindest eine Lochscheibe (7), insbesondere sowohl das zumindest eine Flachdichtungselement (8) als auch die zumindest eine Lochscheibe (7), mit zumindest einer dazu korrespondierenden und mit dem zumindest einen vorkragenden Element (27, 28) ineinandergreifbaren oder ineinandergreifenden außenseitigen Aussparung (75, 76, 85, 86) versehen ist/sind. Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Flachdichtungselement (8) zwei einander gegenüberliegend angeordnete abgeflachte Randabschnitte (87, 88) aufweist oder halbkreisförmig mit einem gegenüberliegend zu einer geraden Außenkante, insbesondere einen randseitigen Steg (89), des halbkreisförmigen Flachdichtungselements (8) abgeflachten Randabschnitt (88) ausgebildet ist. Mehrwegeventil (1 ) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Flachdichtungselement (8) nach Art einer liegenden Acht geformt ist. Verwendung des Mehrwegeventils (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Kühlsystem für eine Brennstoffzelle.
Claims multi-way valve (1) for controlling a liquid and/or gaseous medium flow, comprising at least one valve housing (2), at least one inlet (22) for the inflow of medium, at least one outlet, in particular at least two outlets (23, 24), for the outflow of medium, at least one valve disk, at least one drive shaft (4) for adjusting the at least one valve disk and at least one actuator (3) for driving the at least one drive shaft (4), the at least one valve housing (2) having at least one chamber (210, 211) and which serves at least one valve disk for controlling the medium flow towards the at least one chamber, in particular the at least two chambers (210, 211), characterized in that the valve housing (2) is made up of several parts, with a first part ( 20) of which the at least one inlet (22) and a second part (21) of which comprises the at least one outlet (23, 24) and the at least one chamber (210, 211) assigned to this or these and the at least one drive shaft ( 4) is stored in the valve housing (2). Multi-way valve (1) according to claim 1 or according to the preamble of claim 1, characterized in that to promote the medium flow within the multi-way valve (1) the at least one drive shaft (4) and the at least one valve disk within the valve housing (2) in one of 90 ° deviating inclination angle (a) to the longitudinal axis (L22) of the at least one inlet (22) and the longitudinal axis (L23, L24) of the at least one outlet (23, 24) are arranged. Multi-way valve (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one valve disk comprises at least one perforated disk (7) and at least one control disk (6), the at least one Control disk (6) is adjustable relative to the at least one perforated disk (7) to control the medium flow through the at least one perforated disk (7). Multi-way valve (1) according to claim 3, characterized in that the at least one perforated disk (7) is mounted in the valve housing (2) so that it cannot rotate. Multi-way valve (1) according to claim 3 or 4, characterized in that at least one driver element (59, 159) is provided for engaging and driving the at least one control disk (6). Multi-way valve (1) according to one of the preceding claims, characterized in that for optimizing and steering the medium flow within the valve housing (2) in the direction of the at least one outlet, in particular the at least two outlets (23, 24), at least one steering contour (5) on or on the at least one drive shaft (4) is provided. Multi-way valve (1) according to claim 6, characterized in that the at least one steering contour (5) is provided with the at least one driver element (59, 159). Multi-way valve (1) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the at least one drive shaft (4) with at least one projecting element, in particular at least one web (47) extending in the longitudinal direction (L 4 ) of the drive shaft (4), can be provided or provided for transmitting a driving force to the at least one steering contour (5) and the at least one driver element (59, 159). Multi-way valve (1) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the at least one drive shaft (4) and the at least one steering contour (5) and / or the at least one driver element (59, 159) are formed in one piece. Multi-way valve (1) according to one of claims 5 to 10, characterized in that at least one end stop (29) is provided for the at least one driver element (59, 159), in particular at least one end stop in the first part (20) of the valve housing (2). (29) for which at least one driver element (59, 159) is provided. Multi-way valve (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one flat sealing element (8) is provided, which can be arranged or is arranged in the second part (21) of the valve housing (2) so that it cannot rotate. Multi-way valve (1) according to claim 11, characterized in that the valve housing (2) at least in the area of positioning the at least one perforated disk (7), in particular the at least one flat sealing element (8) and the at least one perforated disk (7), with at least one element (27, 28) projecting into the interior of the valve housing (2) and the at least one perforated disk (7), in particular both the at least one flat sealing element (8) and the at least one perforated disk (7), with at least one corresponding and with the at least one projecting element (27, 28) is/are provided with an interlocking or interlocking external recess (75, 76, 85, 86). Multi-way valve (1) according to claim 11 or 12, characterized in that the at least one flat sealing element (8) has two flattened edge sections (87, 88) arranged opposite one another or is semicircular with a flattened edge section opposite a straight outer edge, in particular an edge-side web (89), of the semicircular flat sealing element (8) ( 88) is trained. Multi-way valve (1) according to claim 11 or 12, characterized in that the at least one flat sealing element (8) is shaped in the manner of a horizontal figure eight. Use of the multi-way valve (1) according to one of the preceding claims in a cooling system for a fuel cell.
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