WO2025214974A1 - Kraftübertragungs- und anhebemittel für eine drehventilanordnung, drehventilanordnung, pumpen-ventil-einheit, thermomanagementsystem und elektrofahrzeug - Google Patents

Kraftübertragungs- und anhebemittel für eine drehventilanordnung, drehventilanordnung, pumpen-ventil-einheit, thermomanagementsystem und elektrofahrzeug

Info

Publication number
WO2025214974A1
WO2025214974A1 PCT/EP2025/059507 EP2025059507W WO2025214974A1 WO 2025214974 A1 WO2025214974 A1 WO 2025214974A1 EP 2025059507 W EP2025059507 W EP 2025059507W WO 2025214974 A1 WO2025214974 A1 WO 2025214974A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission element
force transmission
power transmission
rotary valve
lifting means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/059507
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akos Semsey
Joris Fokkelman
Sebastian Brettner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of WO2025214974A1 publication Critical patent/WO2025214974A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/16—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with conical surfaces
    • F16K5/162—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with conical surfaces with the plugs or parts of the plugs mechanically pressing the seal against the housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/083—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with tapered plug
    • F16K11/0836—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with tapered plug having all the connecting conduits situated in more than one plane perpendicular to the axis of the plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/16—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with conical surfaces
    • F16K5/162—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with conical surfaces with the plugs or parts of the plugs mechanically pressing the seal against the housing
    • F16K5/166—Means pressing on the large diameter

Definitions

  • the invention relates to a power transmission and lifting means for a rotary valve arrangement and to a rotary valve arrangement with such a power transmission and lifting means.
  • the invention further relates to a pump-valve unit with at least one such rotary valve arrangement, a thermal management system with fluid circuits and at least one such rotary valve arrangement, and an electric vehicle with at least one such rotary valve arrangement.
  • the object of the present invention is to facilitate the adjustment of a rotary valve.
  • a further object of the present invention is to enable such an adjustment of a rotary valve in the most energy-efficient manner possible or with the least possible energy requirement or expenditure.
  • an indirect oblique action according to claim 1 is to be understood as meaning that a line of action of a force exerted obliquely by the first force transmission element on the second force transmission element with respect to the axis of rotation forms an acute angle with the axis of rotation of the rotary valve or the rotary valve arrangement.
  • This force can be broken down into a transverse force component transverse to the rotation axis and an axial force component along the rotation axis, with the axial force component causing the lifting movement of the valve body along the rotation axis.
  • This proposed force transmission and lifting device reduces the so-called breakaway torque, also known as peak torque, which must be applied briefly by the rotary actuator to pivot the valve body.
  • the lifting of the valve body from its conical sealing seat during pivoting significantly facilitates pivoting the valve body between two rotary valve positions, in which this conical sealing seat acts as a fluid seal.
  • the end sections are cuboid-shaped.
  • projection sections aligned in the direction of the rotation axis are provided on the first and/or second force transmission element, wherein one such end section is arranged between each two adjacent projection sections of the first and/or second force transmission element.
  • projection sections are provided on both the first and the second force transmission element which are aligned in the direction of the rotation axis and which as such are arranged opposite one another, then the possibility of slipping of the third force transmission element relative to the first and second force transmission element is prevented due to a positive connection between the third force transmission element and the first force transmission element on the one hand and the third force transmission element and the second force transmission element on the other hand.
  • Such a positive connection also advantageously prevents excessive stress on the third force transmission element or torsion element because the positive connection prevents excessive tilting or twisting of the torsion element relative to the first and second force transmission element.
  • a rotary valve arrangement with a power transmission and lifting means of the type described above is also proposed.
  • thermal management system with fluid circuits and at least one rotary valve arrangement of the type described above is proposed.
  • Such a thermal management system is used to control heat flows and heat transport in vehicles. Especially in electric vehicles, such a thermal management system is of great importance for ensuring high efficiency in such vehicles.
  • Fig. 1 shows a rotary valve arrangement with a proposed power transmission and lifting means
  • Fig. 2 shows the power transmission and lifting means shown in Fig. 1 in a larger view
  • Fig. 3 a torsion element of this power transmission and lifting device.
  • Fig. 1 illustrates a multi-way valve arrangement 2 with a valve housing 4a, 4b divided into at least two parts and having a valve body arranged therein and adjustable or pivotable about a rotation axis in the X - X direction 6.
  • a valve seal 8 is arranged between the valve housing 4b and the valve body 6.
  • a cavity or recess of the valve housing 4b accommodating the valve body 6, the valve body 6, and the valve seal 8 are shaped to complement each other and form a conical sealing seat (aus), via which they interact in a fluid-tight manner.
  • This conical sealing seat tapers in the X-X direction toward a rotary actuator 10, which is positively connected to the valve body 6 indirectly via a proposed force transmission and lifting means KAM and which can electrically adjust or pivot the valve body 6 about the rotational axis X-X via this force transmission and lifting means KAM.
  • This multi-way valve arrangement 2 can connect fluid-carrying channels 12, 16, 18, 22 of the valve housing 4b to one another via different heights of the multi-way valve along the rotation axis X - X.
  • valve body 6 has a first fluid channel 14 and a second fluid channel 20, which - just like the channels 12, 16, 18, 22 - are spaced apart from each other along the rotation axis X - X.
  • the valve seal 8 which encloses the valve body 6 around the axis of rotation, has corresponding openings through which a liquid can be conveyed on the one hand from a liquid inlet channel 12 via the associated liquid channel 14 and an associated liquid outlet channel 16 and on the other hand from a liquid inlet channel 18 via the associated liquid channel 20 and an associated liquid outlet channel 22.
  • the valve body 6 is rotatable, adjustable, or pivotable in at least two valve positions, in which the conical sealing seat acts as a liquid seal.
  • the valve body 6 be held by the To lift the rotary actuator 10 from such a first valve position into such a second valve position, first by means of the proposed force transmission and lifting means KAM in a first lifting movement - longitudinally to the axis of rotation - from this conical sealing seat and finally to press it back into or against this conical sealing seat by means of at least one pressing means in the form of a spring 24 in a second lifting movement opposite to the first lifting movement - longitudinally to the axis of rotation.
  • the proposed force transmission and lifting means KAM is provided or arranged in an interface area between the rotary actuator 10 and the valve body 6.
  • the force transmission and lifting means KAM is supported relative to the upper housing part 4a via an axial bearing AL.
  • the spring 24 - in the sense of a compression spring - which acts in the sense of a pressing means, is provided or arranged in a region of an end of the valve body 6 facing away from the actuator 10 and between a valve housing bottom and the valve body 6.
  • valve housing 4a, 4b and/or the valve body 6 can be made, for example, of a glass-fiber-reinforced plastic with high wear resistance.
  • the valve seal 8, however, can be made of a rubber material, which is coated on the valve body side with a so-called PTFE coating.
  • PTFE coating Abbreviation for polytetrafluoroethylene, also called Teflon) and which as such has a wear-reducing effect.
  • the first force transmission element 26 has a disc-shaped or cylindrical section, on whose end face facing the second force transmission element 28, approximately distributed over a circumference of this section, such projection sections VAi are formed with stop surfaces 32 inclined to the rotation axis X-X - in the sense of chamfers - which as such merely facilitate the attachment or assembly of these cuboid end sections 36. Additionally or alternatively, on the second force transmission element 28, opposite this end face of the first force transmission element 26, corresponding projection sections VAn are formed or integrally formed with stop surfaces 34 inclined to the rotation axis X-X - in the sense of chamfers - which facilitate the attachment or assembly of these cuboid end sections 36.
  • Fig. 3 illustrates the proposed torsion element in perspective.
  • Fig. 3 shows, merely by way of example, a total of four cuboid-shaped end sections 36, each integrally formed on an associated pin-shaped section 38. These individual pin-shaped sections 38 terminate in a common, circular central section 40, relative to which they can be rotated or twisted.
  • This representation in Fig. 3 is to be understood only as an example. In fact, such a torsion element can have more or fewer of these elements 36, 38.
  • the first force transmission element 26 acts indirectly obliquely on the second force transmission element 28 as a result of its pivoting by the rotary actuator 10 and thereby with respect to the rotation axis X - X in order to effect the lifting movement.
  • This third force transmission element 30 acts in the sense of a pressure medium, via which the first force transmission element 26 is supported indirectly and obliquely against the second force transmission element 28 with respect to the rotation axis X - X.
  • the resulting force FR exerted indirectly obliquely by the first force transmission element 26 on the second force transmission element 28 with respect to the rotation axis X - X can be broken down into a transverse force component Fy transverse to the rotation axis X - X and an axial force component Fx longitudinal to the rotation axis X - X (see lower illustration in Fig. 2), wherein the axial force component Fx causes the lifting movement of the valve body 6 longitudinal to the rotation axis X - X.
  • the second force transmission element 28 can be a separate element that can be connected to the valve body 6.
  • this second force transmission element 28 can also be formed or constructed in one piece with the valve body 6, i.e., integrated into the valve body 6 and thus form an integral part of the valve body 6.
  • the second force transmission element 28 undergoes a lifting movement along the rotation axis X - X up to a certain point, so that the valve body 6 is lifted from its conical sealing seat.
  • the proposed power transmission and lifting device KAM can also be made entirely of a plastic, such as a glass-fiber reinforced plastic with high wear resistance. Such a plastic allows the The proposed torsion element should be as torsionally soft as possible.
  • valve body 6 By not only pivoting the valve body 6 during its adjustment between two rotary valve positions, but also lifting it from its conical sealing seat, a contact pressure between the valve housing 4b, the valve seal 8 and the valve body 6 can be temporarily eliminated or at least significantly reduced in order to facilitate the pivoting of the valve body.
  • first, second and third force transmission elements 26, 28, 30 ensure that only a minimal breakaway torque is required or has to be provided or applied by the rotary actuator 10 for adjusting or pivoting the valve body 6.
  • the rotary actuator 10 requires a minimum of power so that it can not only be operated in a more energy-efficient manner, but can also be designed in a smaller size.
  • the valve seal 8 can be designed or shaped in such a way that it encloses the valve body 6 in a closed manner around the rotation axis X - X and has openings via which a liquid can be conveyed from at least one liquid inlet channel of the valve housing via at least one liquid channel of the valve body and at least one liquid outlet channel of the valve housing 4b.
  • valve seal 8 can be designed or formed in a closed, circumferential manner and then pushed onto the valve body 6.
  • the valve seal 8 can be designed or formed in the form of a sealing strip, the two ends of which can be designed or formed in such a way that they complement each other and can be brought together in a form-fitting manner, so that the sealing strip forms or assumes such a closed, circumferential sealing shape.
  • the concept proposed in this disclosure for facilitating the adjustment or pivoting of a valve body 6 is also applicable to rotary valve arrangements of this type with several separately designed valve seals, each of which is assigned to a liquid inlet channel or a liquid outlet channel and extends in a closed circumferential manner around such a channel.
  • valve seals 8 are designed or shaped conically in a longitudinal extension of the rotary valve arrangement 2 along the rotation axis X - X at least in sections and corresponding to the valve housing 4b and the valve body 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

Es wird ein Kraftübertragungs- und Anhebemittel (KAM) für eine Drehventilanordnung (2) vorgeschlagen, mit welchem ein (ver)stellbarer Ventilkörper (6) eines Drehventils um eine Rotationsachse (X – X) verschwenkbar und dabei in einer Hubbewegung längs zur Rotationsachse (X –X) aus einem konischen Dichtsitz des Drehventils anhebbar ist, um eine Verschwenkung des Ventilkörpers (6) zu erleichtern. Das Kraftübertragungs- und Anhebemittel (KAM) weist dabei ein erstes mit einem Drehaktuator (10) verbindbares Kraftübertragungselement (26), ein zweites, ventilkörperseitiges und die Hubbewegung mitmachendes Kraftübertragungselement (28) und ein drittes Kraftübertragungselement (30) auf, welches zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftübertragungselement vorgesehen ist und über welches das erste Kraftübertragungselement (26) infolge seiner Verschwenkung durch den Drehaktuator (10) und dabei bezogen auf die Rotationsachse (X - X) mittelbar schräg auf das zweite Kraftübertragungselement (28) einwirkt, um die Hubbewegung zu bewirken. Es werden zudem eine Drehventilanordnung, eine Pumpen-Ventil-Einheit, ein Thermomanagementsystem sowie ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Kraftübertragungs- und Anhebemittel für eine Drehventilanordnung, Drehventilanordnung, Pumpen-Ventil-Einheit, Thermomanagementsystem und Elektrofahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungs- und Anhebemittel für eine Drehventilanordnung und eine Drehventilanordnung mit einem solchen Kraftübertragungsund Anhebemittel. Die Erfindung betrifft ferner eine Pumpen-Ventil-Einheit mit wenigstens einer solchen Drehventilanordnung, ein Thermomanagementsystem mit Flüssigkeitskreis(läuf)en und wenigstens einer solchen Drehventilanordnung sowie ein Elektrofahrzeug mit wenigstens einer solchen Drehventilanordnung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verstellung eines Drehventils zu erleichtern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solch eine Verstellung eines Drehventils möglichst energiesparend bzw. mit möglichst wenig Energiebedarf bzw. -aufwand zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein gemäß Anspruch 1 vorgeschlagenes und unter Schutz gestelltes Kraftübertragungs- und Anhebemittel gelöst.
Dabei ist unter einer mittelbar schrägen Einwirkung gemäß Anspruch 1 zu verstehen, dass eine Wirkungslinie einer vom ersten Kraftübertragungselement auf das zweite Kraftübertragungselement bezogen auf die Rotationsachse schräg ausgeübten Kraft mit der Rotationsachse des Drehventils bzw. der Drehventilanordnung einen spitzen Winkel einschließt.
Und diese Kraft lässt sich in eine Querkraftkomponente quer zur Rotationsachse sowie in eine Axialkraftkomponente längs zur Rotationsachse zerlegen, wobei die Axialkraftkomponente die Hubbewegung des Ventilkörpers längs zur Rotationsachse bewirkt. Dieses vorgeschlagene Kraftübertragungs- und Anhebemittel reduziert ein sog. Losbrechdrehmoment, auch Spitzendrehmoment genannt, welches seitens des Drehaktuators zur Verschwenkung des Ventilkörpers kurzzeitig aufzubringen ist. Und durch die im Zuge der Verschwenkung erfolgende Anhebung des Ventilkörpers aus dessen konischem Dichtsitz wird die Verschwenkung des Ventilkörpers zwischen zwei Drehventilstellungen, in welchen dieser konische Dichtsitz flüssigkeitsdichtend wirkt, signifikant erleichtert.
In einer Ausführung wird vorgeschlagen, dass die Endabschnitte quaderförmig ausgeführt sind.
In einer weiteren Ausführung wird vorgeschlagen, dass am ersten und / oder am zweiten Kraftübertragungselement in Richtung der Rotationsachse ausgerichtete Vorsprungsabschnitte vorgesehen sind, wobei zwischen zwei benachbarten Vorsprungsabschnitten des ersten und / oder des zweiten Kraftübertragungselements je ein solcher Endabschnitt angeordnet ist.
Wenn sowohl am ersten als auch am zweiten Kraftübertragungselement in Richtung der Rotationsachse ausgerichtete Vorsprungsabschnitte vorgesehen sind, die als solche einander gegenüber liegend angeordnet sind, dann ist dadurch aufgrund eines Formschlusses zwischen dem dritten Kraftübertragungselement und dem ersten Kraftübertragungselement einerseits und dem dritten Kraftübertragungselement und dem zweiten Kraftübertragungselement andererseits die Möglichkeit eines Verrutschens des dritten Kraftübertragungselements relativ zum ersten und zweiten Kraftübertragungselement unterbunden.
Auch unterbindet ein solcher Formschluss vorteilhafterweise eine Überbeanspruchung des dritten Kraftübertragungselements bzw. Torsionselements, weil der Formschluss eine übermäßige Verkippung bzw. Verdrehung des Torsionselements gegenüber dem ersten und zweiten Kraftübertragungselement unterbindet. Es wird zudem eine Drehventilanordnung mit einem Kraftübertragungs- und Anhebemittel der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.
Zudem wird Pumpen-Ventil-Einheit mit wenigstens einer Drehventilanordnung der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.
Ferner wird ein Thermomanagementsystem mit Flüssigkeitskreis(läuf)en und wenigstens einer Drehventilanordnung der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.
Solch ein Thermomanagementsystem dient der Steuerung von Wärmeströmen bzw. Wärmetransporten in Fahrzeugen. Und insbesondere bei Elektrofahrzeugen kommt einem solchen Thermomanagementsystem eine hohe Bedeutung zu, um ein solches Elektrofahrzeug mit einem hohen Wirkungsgrad betreiben zu können.
Es wird ferner ein Elektrofahrzeug mit wenigstens einer Drehventilanordnung der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.
Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Drehventilanordnung mit einem vorgeschlagenen Kraftübertragungs- und Anhebemittel,
Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte Kraftübertragungs- und Anhebemittel in einer größeren Darstellung und
Fig. 3 ein Torsionselement dieses Kraftübertragungs- und Anhebemittels.
Die Fig. 1 veranschaulicht eine Mehrwegeventilanordnung 2 mit einem wenigstens zweigeteilten Ventilgehäuse 4a, 4b mit einem darin angeordneten und um eine Rotationsachse in X - X Richtung verstellbaren bzw. verschwenkbaren Ventilkörper 6. Dabei ist zwischen dem Ventilgehäuse 4b und dem Ventilkörper 6 eine Ventildichtung 8 angeordnet.
Eine den Ventilkörper 6 aufnehmende Kavität bzw. Ausnehmung des Ventilgehäuses 4b, der Ventilkörper 6 und die Ventildichtung 8 sind dabei zueinander komplementär ausgeformt und bilden einen konischen Dichtsitz (aus), über welchen sie flüssigkeitsdichtend Zusammenwirken. Dieser konische Dichtsitz verjüngt sich dabei in X - X Richtung zu einem Drehaktuator 10 hin, welcher mit dem Ventilkörper 6 mittelbar über ein vorgeschlagenes Kraftübertragungs- und Anhebemittel KAM formschlüssig gefügt ist und welcher über dieses Kraftübertragungs- und Anhebemittel KAM den Ventilkörper 6 um die Rotationsachse X - X elektrisch verstellen bzw. verschwenken kann.
Diese Mehrwegeventilanordnung 2 kann über unterschiedliche Höhen des Mehrwegeventils längs zur Rotationsachse X - X flüssigkeitsführende Kanäle 12, 16, 18, 22 des Ventilgehäuses 4b miteinander verbinden.
Zu diesem Zweck weist der Ventilkörper 6 einen ersten Flüssigkeitskanal 14 und einen zweiten Flüssigkeitskanal 20 auf, welche - genauso wie die Kanäle 12, 16, 18, 22 zueinander - längs zur Rotationsachse X - X zueinander beabstandet sind.
Die Ventildichtung 8, welche den Ventilkörper 6 um die Rotationsachse umschließt, weist dabei entsprechende Öffnungen auf, über welche eine Flüssigkeit einerseits von einem Flüssigkeitszulaufkanal 12 über den zugeordneten Flüssigkeitskanal 14 und einen zugeordneten Flüssigkeitsablaufkanal 16 sowie andererseits von einem Flüssigkeitszulaufkanal 18 über den zugeordneten Flüssigkeitskanal 20 und einen zugeordneten Flüssigkeitsablaufkanal 22 förderbar ist.
Der Ventilkörper 6 ist dabei in wenigstens zwei Ventilstellungen drehbar bzw. (ver)stellbar bzw. (ver)schwenkbar, in welchen der konische Dichtsitz flüssigkeitsdichtend wirkt. Um die Verstellung bzw. Verschwenkung des Ventilkörpers 6 zwischen diesen Ventilstellungen zu erleichtern, wird vorgeschlagen, den Ventilkörper 6 während seiner Verstellung bzw. Verschwenkung durch den Drehaktuator 10 aus einer solch ersten Ventilstellung in eine solch zweite Ventilstellung zunächst mittels des vorgeschlagenen Kraftübertragungs- und Anhebemittels KAM in einer ersten Hubbewegung - längs zur Rotationsachse - aus diesem konischen Dichtsitz anzuheben und ihn schließlich mittels wenigstens eines Andrückmittels in Gestalt einer Feder 24 in einer zweiten, zur ersten Hubbewegung entgegengesetzten Hubbewegung - längs zur Rotationsachse - wieder in bzw. gegen diesen konischen Dichtsitz anzudrücken.
Das vorgeschlagene Kraftübertragungs- und Anhebemittel KAM ist dabei in einem Schnittstellenbereich zwischen dem Drehaktuator 10 und dem Ventilkörper 6 vorgesehen bzw. angeordnet. Das Kraftübertragungs- und Anhebemittel KAM ist dabei über ein Axiallager AL gegenüber der oberen Gehäuseteil 4a abgestützt.
Die Feder 24 - im Sinne einer Druckfeder - hingegen, welche im Sinne eines Andrückmittels wirkt, ist in einem Bereich eines dem Aktuator 10 abgewandten Endes des Ventilkörpers 6 und dabei zwischen einem Ventilgehäuseboden und dem Ventilkörper 6 vorgesehen bzw. angeordnet.
Bei dieser beschriebenen Ausführung einer Drehventilanordnung kann das Ventilgehäuse 4a, 4b und / oder der Ventilkörper 6 bspw. aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff mit einer hohen Verschleißfestigkeit ausgeführt sein. Die Ventildichtung 8 hingegen kann aus einem Gummiwerkstoff ausgeführt sein, welcher ventilkörperseitig mit einer sog. PTFE-Beschichtung Kurzzeichen für Polytetrafluorethylen, auch Teflon genannt) versehen sein kann und welche als solche verschleißreduzierend wirkt.
Das gemäß der Fign. 1 und 2 vorgeschlagene Kraftübertragungs- und Anhebemittel KAM weist ein erstes mit einem Drehaktuator 10 verbindbares Kraftübertragungselement 26, ein zweites, ventilkörperseitiges und die Hubbewegung mitmachendes Kraftübertragungselement 28 und ein drittes Kraftübertragungselement 30 auf, welches zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftübertragungselement vorgesehen ist. Dieses dritte Kraftübertragungselement 30 ist dabei in Gestalt eines Torsionselements mit einer Mehrzahl von bspw. quaderförmigen Endabschnitten 36 ausgeführt, welche zur schrägen Einwirkung auf das zweite Kraftübertragungselement 28 gegenüber dem ersten und zweiten Kraftübertragungselement 26, 28 verkippbar sind.
Dabei sind am ersten und / oder am zweiten Kraftübertragungselement 26, 28 in Richtung der Rotationsachse X - X ausgerichtete und einander gegenüber liegende Vorsprungsabschnitte VAi, VAn vorgesehen, wobei zwischen zwei benachbarten Vorsprungsabschnitten VAi, VAn des ersten und / oder des zweiten Kraftübertragungselements 26, 28 je ein solch bspw. quaderförmiger Endabschnitt 36 angeordnet ist.
Das erste Kraftübertragungselement 26 weist dabei einen scheibenförmigen oder zylinderförmigen Abschnitt auf, auf dessen dem zweiten Kraftübertragungselement 28 zugwandten Stirnseite, etwa über einen Umfang dieses Abschnitts verteilt derartige Vorsprungsabschnitte VAi mit zur Rotationsachse X - X geneigten Anschlagsflächen 32 - im Sinne von Fasen - ausgeformt sind, welche als solche lediglich eine Anbringung bzw. eine Montage dieser quaderförmigen Endabschnitte 36 erleichtern. Zusätzlich oder alternativ dazu sind am zweiten Kraftübertragungselement 28, dieser Stirnseite des ersten Kraftübertragungselements 26 gegenüberliegend, entsprechende Vorsprungsabschnitte VAn mit zur Rotationsachse X - X geneigten Anschlagsflächen 34 - im Sinne von Fasen - ausgeformt bzw. angeformt, welche die Anbringung bzw. Montage dieser quaderförmigen Endabschnitte 36 erleichtern.
Fig. 3 veranschaulicht das vorgeschlagene Torsionselement perspektivisch. Fig. 3 zeigt dabei lediglich beispielhaft insgesamt vier quaderförmige Endabschnitte 36, welche jeweils an einem zugeordneten stiftförmigen Abschnitt 38 angeformt sind. Diese einzelnen stiftförmigen Abschnitte 38 münden dabei in einen gemeinsamen, kreisrunden Zentralabschnitt 40, gegenüber welchem sie verdrehbar bzw. tordier- bar sind. Diese Darstellung der Fig. 3 ist dabei nur beispielhaft zu verstehen. Tatsächlich kann ein solches Torsionselement mehr oder weniger dieser Elemente 36, 38 aufweisen. Über dieses dritte Kraftübertragungselement 30 wirkt das erste Kraftübertragungselement 26 infolge seiner Verschwenkung durch den Drehaktuator 10 und dabei bezogen auf die Rotationsachse X - X mittelbar schräg auf das zweite Kraftübertragungselement 28 ein, um die Hubbewegung zu bewirken.
Dieses dritte Kraftübertragungselement 30 wirkt dabei im Sinne eines Druckmittels, über welches sich das erste Kraftübertragungselement 26 bezogen auf die Rotationsachse X - X mittelbar und schräg gegen das zweite Kraftübertragungselement 28 abstützt.
Die vom ersten Kraftübertragungselement 26 auf das zweite Kraftübertragungselement 28 bezogen auf die Rotationsachse X - X mittelbar schräg ausgeübte, resultierende Kraft FR lässt sich in eine Querkraftkomponente Fy quer zur Rotationsachse X - X und eine Axialkraftkomponente Fx längs zur Rotationsachse X - X zerlegen (siehe untere Darstellung in Fig. 2), wobei die Axialkraftkomponente Fx die Hubbewegung des Ventilkörpers 6 längs zur Rotationsachse X - X bewirkt.
Bei diesem zuvor vorgeschlagenen Ausführungsbeispiel kann das zweite Kraftübertragungselement 28 ein separates, mit dem Ventilkörper 6 verbindbares Element sein. Alternativ dazu kann dieses zweite Kraftübertragungselement 28 auch einstückig bzw. einteilig mit dem Ventilkörper 6 ausgeformt bzw. ausgeführt sein, d.h., in den Ventilkörper 6 integriert sein und somit einen integralen Bestandteil des Ventilkörpers 6 (aus)bilden.
Bei einer solch mittelbaren Mitnahme des zweiten Kraftübertragungselements 28 durch das erste Kraftübertragungselement 26 erfährt das zweite Kraftübertragungselement 28 bis zu einem bestimmten Punkt eine Hubbewegung längs zur Rotationsachse X - X, sodass der Ventilkörper 6 aus seinem konischen Dichtsitz (an)gehoben wird.
Auch das vorgeschlagene Kraftübertragungs- und Anhebemittel KAM kann dabei gänzlich aus einem Kunststoff, etwa einem glasfaserverstärkten Kunststoff mit einer hohen Verschleißfestigkeit ausgeführt sein. Ein solcher Kunststoff erlaubt es, das vorgeschlagene Torsionselement möglichst verdrehweich bzw. torsionsweich auszuführen.
Indem der Ventilkörper 6 bei seiner Verstellung zwischen zwei Drehventilpositionen nicht nur verschwenkt, sondern dabei auch aus seinem konischen Dichtsitz (an)gehoben wird, lässt sich ein Anpressdruck zwischen dem Ventilgehäuse 4b, der Ventildichtung 8 und dem Ventilkörper 6 kurzzeitig aufheben oder wenigstens deutlich reduzieren, um die Verschwenkung des Ventilkörpers zu erleichtern.
Und die vorgeschlagenen Ausbildungen des ersten, zweiten und dritten Kraftübertragungselements 26, 28, 30 stellen dabei sicher, dass zur Verstellung bzw. Verschwenkung des Ventilkörpers 6 nur ein minimales Losbrechdrehmoment erforderlich bzw. seitens des Drehaktuators 10 bereitzustellen bzw. aufzubringen ist.
Insgesamt wird demnach vom Drehaktuator 10 ein Minimum an Leistung benötigt, sodass dieser nicht nur energiesparender betrieben, sondern auch kleinerbauend ausgeführt werden kann.
Die Ventildichtung 8 kann dabei so ausgeführt bzw. ausgeformt sein, dass sie den Ventilkörper 6 um die Rotationsachse X - X geschlossen umlaufend umschließt und dabei Öffnungen aufweist, über welche eine Flüssigkeit von wenigstens einem Flüssigkeitszulaufkanal des Ventilgehäuses über wenigstens einen Flüssigkeitskanal des Ventilkörpers und wenigstens einen Flüssigkeitsablaufkanal des Ventilgehäuses 4b förderbar ist.
Die Ventildichtung 8 kann dabei geschlossen umlaufend ausgeführt bzw. ausgeformt und dann auf den Ventilkörper 6 aufgeschoben sein. Alternativ dazu kann die Ventildichtung 8 in Gestalt eines Dicht(ungs)streifens ausgeführt bzw. ausgeformt sein, dessen beide Enden derart komplementär zueinander ausgeführt bzw. ausgeformt sein können, dass sie formschlüssig zusammenführbar sind, sodass der Dicht(ungs)streifen eine solche geschlossen um laufende Dichtungsform (aus)bildet bzw. einnimmt. Das im Rahmen dieser Offenbarung vorgeschlagene Konzept zur Erleichterung der Verstellung bzw. Verschwenkung eines Ventilkörpers 6 ist aber auch auf Drehventilanordnungen dieser Art mit mehreren, separat ausgeführten Ventildichtungen anwendbar, welche jeweils einem Flüssigkeitszulaufkanal bzw. einem Flüssigkeitsablaufkanal zugeordnet sind und sich dabei um einen solchen Kanal geschlossen umlaufend erstrecken.
All diese möglichen Ausführungen der Ventildichtungen 8 sind dabei in einer Längserstreckung der Drehventilanordnung 2 längs zur Rotationsachse X - X wenigstens abschnittsweise und korrespondierend zum Ventilgehäuse 4b und zum Ventilkörper 6 konisch ausgeführt bzw. ausgeformt.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Claims

Patentansprüche
1 . Kraftübertragungs- und Anhebemittel (KAM) für eine Drehventilanordnung (2), mit welchem ein (ver)stellbarer Ventilkörper (6) eines Drehventils um eine Rotationsachse (X - X) verschwenkbar und dabei in einer Hubbewegung längs zur Rotationsachse (X - X) aus einem konischen Dichtsitz des Drehventils anhebbar ist, um eine Verschwenkung des Ventilkörpers (6) zu erleichtern, wobei das Kraftübertragungs- und Anhebemittel (KAM) ein erstes mit einem Drehaktuator (10) verbindbares Kraftübertragungselement (26) und ein zweites, ventilkörperseitiges und die Hubbewegung mitmachendes Kraftübertragungselement (28) und ein drittes Kraftübertragungselement (30) aufweist, welches zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftübertragungselement vorgesehen ist und über welches das erste Kraftübertragungselement (26) infolge seiner Verschwenkung durch den Drehaktuator (10) und dabei bezogen auf die Rotationsachse (X - X) mittelbar schräg auf das zweite Kraftübertragungselement (28) einwirkt, um die Hubbewegung zu bewirken, wobei das dritte Kraftübertragungselement (30) in Gestalt eines Torsionselements mit wenigstens zwei Endabschnitten (36) ausgeführt ist, welche zur schrägen Einwirkung auf das zweite Kraftübertragungselement (28) gegenüber dem ersten und zweiten Kraftübertragungselement (26, 28) verkippbar sind.
2. Kraftübertragungs- und Anhebemittel (KAM) nach Anspruch 1 , wobei die Endabschnitte (36) quaderförmig ausgeführt sind.
3. Kraftübertragungs- und Anhebemittel (KAM) nach Anspruch 1 oder 2, wobei am ersten und / oder am zweiten Kraftübertragungselement (26, 28) in Richtung der Rotationsachse (X - X) ausgerichtete Vorsprungsabschnitte (VAi, VAH) vorgesehen sind, wobei zwischen zwei benachbarten Vorsprungsabschnitten (VAi, VAn) des ersten und / oder des zweiten Kraftübertragungselements (26, 28) je ein solcher Endabschnitt (36) angeordnet ist.
4. Drehventilanordnung (2) mit einem Kraftübertragungs- und Anhebemittel
(KAM) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3.
5. Pumpen-Ventil-Einheit mit wenigstens einer Drehventilanordnung nach Anspruch 4.
6. Thermomanagementsystem mit Flüssigkeitskreis(läuf)en und wenigstens einer Drehventilanordnung nach Anspruch 4.
7. Elektrofahrzeug mit wenigstens einer Drehventilanordnung nach Anspruch 4.
PCT/EP2025/059507 2024-04-08 2025-04-07 Kraftübertragungs- und anhebemittel für eine drehventilanordnung, drehventilanordnung, pumpen-ventil-einheit, thermomanagementsystem und elektrofahrzeug Pending WO2025214974A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102024203173.9A DE102024203173A1 (de) 2024-04-08 2024-04-08 Kraftübertragungs- und Anhebemittel für eine Drehventilanordnung, Drehventilanordnung, Pumpen-Ventil-Einheit, Thermomanagementsystem und Elektrofahrzeug
DE102024203173.9 2024-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025214974A1 true WO2025214974A1 (de) 2025-10-16

Family

ID=95342837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2025/059507 Pending WO2025214974A1 (de) 2024-04-08 2025-04-07 Kraftübertragungs- und anhebemittel für eine drehventilanordnung, drehventilanordnung, pumpen-ventil-einheit, thermomanagementsystem und elektrofahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102024203173A1 (de)
WO (1) WO2025214974A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB304482A (en) * 1928-01-28 1929-01-24 John Downs Improvements in plug cocks or valves
US2298036A (en) * 1939-05-18 1942-10-06 Aircraftings Ltd Cock or valve
US11662032B2 (en) * 2020-12-03 2023-05-30 Ti Automotive Technology Center Gmbh Conical rotation valve

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1650312A (en) * 1926-05-07 1927-11-22 Westinghouse Air Brake Co Angle-cock device
FR3067785B1 (fr) * 2017-06-14 2019-08-02 Schrader Valve multivoie a boisseau conique
FR3092638A1 (fr) * 2019-02-13 2020-08-14 Societe Nouvelle Sourdillon Valve de contrôle de débit gaz et robinet comprenant une telle valve

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB304482A (en) * 1928-01-28 1929-01-24 John Downs Improvements in plug cocks or valves
US2298036A (en) * 1939-05-18 1942-10-06 Aircraftings Ltd Cock or valve
US11662032B2 (en) * 2020-12-03 2023-05-30 Ti Automotive Technology Center Gmbh Conical rotation valve

Also Published As

Publication number Publication date
DE102024203173A1 (de) 2025-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10328300B4 (de) Verstellbeschlag für Kraftfahrzeugsitz
DE112013002449B4 (de) Membranventil
WO2009089960A1 (de) Hydraulisches steuerventil mit integriertem rückschlagventil
DE102022200540B4 (de) Drehschieberventil für ein Thermomanagementsystem eines Kraftfahrzeugs
DE69914301T2 (de) Kugelventil
DE2822982C2 (de) Ventil
EP0110289B1 (de) Ausgleichventil
DE19501089A1 (de) Modulares Drosselklappenventil
DE102024203173A1 (de) Kraftübertragungs- und Anhebemittel für eine Drehventilanordnung, Drehventilanordnung, Pumpen-Ventil-Einheit, Thermomanagementsystem und Elektrofahrzeug
WO2023169669A1 (de) Drehschieberventil eines kraftfahrzeug-kühlkreislaufs
EP4008936A1 (de) Ventil zur steuerung eines fluidstroms
WO2025214890A1 (de) Kraftübertragungs- und anhebemittel für eine drehventilanordnung, drehventilanordnung, pumpen-ventil-einheit, thermomanagementsystem und elektrofahrzeug
DE102024203159A1 (de) Kraftübertragungs- und Anhebemittel für eine Drehventilanordnung, Drehventilanordnung, Pumpen-Ventil-Einheit, Thermomanagementsystem und Elektrofahrzeug
DE3509479A1 (de) Ventil zum anbau an eine betaetigungseinrichtung
DE102024203175A1 (de) Kraftübertragungs- und Anhebemittel für eine Drehventilanordnung, Drehventilanordnung, Pumpen-Ventil-Einheit, Thermomanagementsystem und Elektrofahrzeug
EP4605674A1 (de) Fluiddruckunterstützte dichtung für ein wegeventil und wegeventil
DE102022114296A1 (de) Ventil mit optimierter Sitzgeometrie
EP3908774B1 (de) Absperrarmatur
WO2024188426A1 (de) Fluidregelventil sowie kühlsystem eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug mit einem solchem fluidregelventil
EP4124786A1 (de) Membrananordnung mit querschittsverengenden elementen
EP3730821B1 (de) Mehrwegeventil
DE1550468B2 (de) Doppelsitzventil
WO2025176444A1 (de) Ventilanordnung, pumpen-ventil-einheit, thermomanagementsystem und elektrofahrzeug
EP4184042B1 (de) Membranventil mit einer sekundaerabdichtung
WO2025176443A1 (de) Ventilanordnung, pumpen-ventil-einheit, thermomanagementsystem und elektrofahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 25717931

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1