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Patent Searching and Data


Title:
VALVE FOR A FLUID CIRCUIT OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/016185
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve (1) for regulating a fluid flow, said valve having a housing (2), a valve body (12) and at least two fluid connections (3, 4, 5, 6) along which the fluid flows through the valve (1). The valve body (12) is disk-shaped and rotatably mounted about an axis of rotation in the inner volume of the housing (2) and said valve body (12) has at least one first cavity (13, 14, 24, 28) penetrating the valve body (12) in an axial direction (11), the first cavity (13, 14, 24, 28) extending along a first circular arc section (21, 22) of the valve body (12). A first flow path through the valve (1) between two fluid connections (3, 4, 5, 8) can be released by means of the first cavity (13, 14, 24, 28) and fluid can flow through one of the two fluid connections (3, 4) in an axial direction (11) and through the other of the two fluid connections (5, 6) in a radial direction (10).

Inventors:
KLEIN HANS-PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/067145
Publication Date:
February 04, 2016
Filing Date:
July 27, 2015
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE INT GMBH (DE)
International Classes:
F16K11/074; F01P7/14; F16K11/085
Foreign References:
FR2817011A12002-05-24
DE19932313A12001-01-18
JPS58108670U1983-07-23
US5950576A1999-09-14
Attorney, Agent or Firm:
GRAUEL, Andreas (DE)
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Claims:
Patentansprüche 1.

Ventil (1) zur Regulierung einer Fluktetrömung, mit einem Gehäuse (2), mit einem Ventilkörper (12) und mit zumindest zwei FluidanschlQssen (3, 4, 5, 6), wobei der Ventilkörper (12) scheibenartig ausgebildet ist und um eine Dreh- achse drehbar im Innenvolumen des Gehäuses (2) gelagert ist, wobei der

Ventilkörper (12) zumindest eine erste Aussparung (13, 14, 24, 28) aufweist, welche den Ventilkörper (12) in axialer Richtung (11) durchstößt, wobei die erste Aussparung (13, 14, 24, 28) sich entlang eines ersten Kreisbogenabschnittes (21, 22) des Ventilkörpers (12) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste Aussparung (13, 14, 24, 28) ein erster Strömungsweg durch das Ventil (1) zwischen zwei FluidanschlQssen (3, 4, 5, 6) freigebbar ist, wobei einer der zwei Fluidanschlüsse (3, 4) in einer axialen Richtung (11) durchströmbar ist und der andere der zwei Fluidanschlüsse (5, 6) in einer radialen Richtung (10) durchströmbar ist 2.

Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (12) eine zweite Aussparung (13, 14, 24, 28) aufweist, welche sich entlang eines zweiten Kreisbogenabschnittes (21, 22) des Ventilkörpers (12) erstreckt, wobei durch die zweite Aussparung (13, 14, 24, 28) ein zweiter Strömungs- weg durch das Ventil (1) zwischen zwei FluidanschlQssen (3, 4, 5, 6) freigebbar ist. 3. Ventil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kreisbogenabschnitt (21, 22) zum zweiten Kreisbogenabschnitt (22, 21) in Um- fangsrichtung des Ventilkörpers (12) um einen vorgebbaren Winkel (23) versetzt angeordnet ist. 4. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aussparung (13, 14, 24, 28) in radialer Rich- tung (10) beabstandet zur zweiten Aussparung (13, 14, 24, 28) angeordnet ist, wobei jede der Aussparungen (13, 14, 24, 28) auf jeweils einer konzentrisch zum Mittepunkt des Ventilkörpers (12) verlaufenden Kreisbahn angeordnet ist.

.

5. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung (13) durch ein Stegelement (15) unterbrochen ist. 6. Ventil (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daas das Stegelement (15) eine geringere axiale Erstreckung aufweist als der Ventilkörper (12). 7. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das« die Aussparung (13, 14, 24, 28) oder die Aussparungen (13, 14, 24, 28) von einem von dem Ventilkörper (12) in axialer Richtung (11) abragenden Rand begrenzt ist bzw. sind. 8.

Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Ventilkörper (12) an seinem radialen Randbereich (16) einen in axialer Richtung (11) abragenden Rand aufweist 9.

Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daas der Ventilkörper (12) mit einem Dichtmaterial und/oder einem reibungsreduzierenden Material beschichtet ist. 10. 0. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daas der Ventilkörper (12) im Randbereich einer Aussparung (13, 14, 24, 28) mit einem Dichtungselement belegt ist, wobei das Dichtungselement vollständig umlaufend um die jeweilige Aussparung (13, 14, 24, 28) ausgebildet ist. 11. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung (24) am radialen Randbereich (16) des Ventilkörpers (12) angeordnet ist, so dass die Aussparung (24) dreiseitig (25, 26, 27) von dem Ventilkörper (12) begrenzt ist und einseitig durch das Gehäuse (2) des Ventils (1) begrenzt ist. 12 V.entil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung (28) eine in Umfangsrichtung zunehmende und/oder abnehmende radiale Erstreckung aufweist. 13 V. entil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, data eine Aussparung (13, 14) einen kanalartigen Querschnitt aufweist, wobei die in Umfangsrichtung verlaufenden Ränder (17, 18, 19, 20) der Aussparung (13, 14) parallel zueinander verlaufen. 14 V. entil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung einen kreisförmigen Querschnitt oder einen ovalen Querschnitt aufweist.

Description:
VENTIL FÜR EINEN FLUIDKREI8LAUF EINE8 KRAFTFAHRZEUGS

Beschreibung Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Regulierung einer Fluidströmung. Stand der Technik

In Kraftfahrzeugen werden zur Kühlung von Verbrennungskraftmaschinen und anderen wärmeerzeugenden Elementen Kühlkreisläufe integriert, um die in den Aggregaten entstehende Warme abzuführen und die Aggregate zu kühlen. Die Kühlkreisläufe können unter anderem Wärmequellen, Wärmeübertrager, Pumpen und Regelventile aufweisen. Das durch den Kühlkreislauf zirkulierende Fluid kann durch ein oder mehrere Regelventile in unterschiedliche Zweige des Kühlkreislaufs geleitet werden.

Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn eine schnelle, temperaturunabhängige Regelung beziehungsweise Schaltung der Ventile möglich ist, um eine möglichst schnelle und temperaturunabhängige Beeinflussung des Kühlkreislaufes zu ermöglichen. Eine schnelle Regulierung des Kühlkreislaufes ist unter anderem vorteilhaft für eine Optimierung der Einspritzparameter des Verbrennungsmotors, das schnelle Herunterkühlen des Verbrennungsmotors und somit die Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors. Um eine schnelle Regulierung zu ermöglichen, wurden elektrisch angetriebene Ventile entwickelt.

Die US 5 950 576 A offenbart ein Ventil mit einem scheibenförmigen Ventilkörper. Das Kühlmittel wird von einer Seite in das Innere des Ventils durch den Ventilkörper geführt. Dort wird es um 180° umgelenkt und anschließend wieder durch den Ventilkörper geführt und auf der gleichen Seite, auf welcher es in das Ventil eingeleitet wurde, wieder aus dem Ventil ausgeleitet. Nachteilig an diesem Ventil ist insbesondere der entstehende Druckverlust infolge der Umlenkung. Weiterhin ist es nachteilig, dass der Ventilkörper für zwei Einlasskanäle und einen Auslasskanal drei öff- nungen enthält, was insbesondere hinsichtlich der Abdichtung des Ventils nachteilig ist.

Die DE 10 2006 053 310 A1 offenbart ein Ventil mit einem scheibenförmigen Ventilkörper. Das Ventil weist eine drehwinkelabhängige Öffnungscharakteristik zum Re- geln der Volumenströme auf. Der Ventilkörper weist mehrere diskrete Öffnungen zur Verbindung eines Einlasskanals mit einem der Auslasskanäle auf. Besonders nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Ränder der mehreren Offnungen standig Ober die Dichtungsmittel gleiten, wodurch ein starker Verschleiß an den Dichtungsmitteln entsteht Die Anströmung und die Abstimmung des Kühlmittels erfolgt jeweils in einer axialen Richtung.

Die DE 101 27 711 Θ4, die DE 198 34 575 B4 und die EP 0639 736 B1 offenbaren jeweils Ventile, bei welchen die Anströmung und die Abströmung des Kühlmittels in einer radialen Richtung erfolgt. Die Öffnungen werden dabei jeweils drehwinkelab- hängig freigegeben oder verschlossen.

Die DE 103 51 852 A1 und die DE 198 49 492 B4 offenbaren jeweils ein Ventil mit drehbarem Ventilkörper, bei welchen die Anströmung beziehungsweise die Abströmung des Kühlmittels in radialer Richtung erfolgt. Der Ventilkörper der DE 103 51 852 ist durch ein kugelförmiges Element gebildet. Die DE 41 25 366 C1 offenbart ein Ventil, dessen Anströmung und Abströmung ebenfalls in radialer Richtung erfolgt. Der Ventilkörper ist hier durch ein translatorisch entlang einer Achse verschiebbares Tellerventil gebildet. Die Anströmung und die Abströmung erfolgt in Ebenen, welche in axialer Richtung versetzt zueinander ausgebildet sind.

Die Ansteuerung der vorgenannten Ventile erfolgt mittels Elektromotoren, wie beispielsweise Gleichstrommotoren, Schrittmotoren oder bürstenlosen Gleichstrommotoren. Die DE 10 2006 OSO 826 B4 offenbart ein elektrisch betriebenes Ventil mit einem Drehschieber, welcher mehrere Querschnittsverstellglieder aufweist. Die Querschnittsverstellglieder sind über ein Drehgetriebe miteinander gekoppelt Dies geschieht mit dem Ziel möglichst viele Funktionalitäten in das Ventil zu integrieren. Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass die Anströmung und die Abströmung des Ventils jeweils nicht optimal ist und/oder die Verstellung des Ventilkörpers zu einem hohen Dichtungsverschleiß im Ventil führt, wodurch die Dauerhattbarkeit des Ventils eingeschränkt wird. Auch zeigen die Vorrichtungen im Stand der Technik keine Ventile, welche eine optimale Kombination von axialer und radialer Anströmung beziehungsweise Abströmung aufweisen.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, üfeum Vorteile

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Ventil zu schaffen, welches eine optimierte Anströmung und Abströmung des Kühlmittels ermöglicht und gleichzeitig einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist. Außerdem soll das Ventil eine möglichst hohe Dauerhaftbarkeit, insbesondere hinsichtlich der Dichtungsmittel, aufweisen. Die Aufgabe hinsichtlich des Ventils wird durch ein Ventil mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Ventil zur Regulierung einer Flu- idströmung, mit einem Gehäuse, mit einem Ventilkörper und mit zumindest zwei Flu- idanschlüssen, entlang welcher das Ventil durchströmbar ist, wobei der Ventilkörper scheibenartig ausgebildet ist und um eine Drehachse drehbar im Innenvolumen des Gehäuses gelagert ist, wobei der Ventilkörper zumindest eine erste Aussparung aufweist, welche den Ventilkörper in axialer Richtung durchstößt, wobei die erste Aussparung sich entlang eines ersten Kreisbogenabschnittes des Ventilkörpers erstreckt, wobei durch die erste Aussparung ein erster Strömungsweg durch das Ventil zwischen zwei Fluidanschlüssen freigebbar Ist, wobei einer der zwei Fluidanschlüsse in einer axialen Richtung durchströmbar ist und der andere der zwei Fluidanschlüsse in einer radialen Richtung durchströmbar ist. Dabei sind die axiale Richtung und die radiale Richtung in Bezug auf das Ventilgehäuse und den Ventilkörper definiert. Die Drehachse des Ventilkörpers definiert die axiale Richtung und eine Richtung senkrecht zur Ventilachse definiert die radiale Richtung.

Durch ein Verdrehen des Ventilkörpers kann ein Strömungsweg durch das Ventil freigegeben werden. Das Ventil kann vorteilhafterweise von einem der Fluidanschüs- se an einer der Stirnflächen des Gehäuses zu einem Fluidanschluss an der Mantelfläche des Gehäuses durchströmt werden. Die Durchströmung des Ventilkörpers ent- lang der Aussparung erfolgt dabei in einer axialen Richtung, welche im Wesentlichen parallel zu der Drehachse des Ventilkörpers ist Durch die Länge des Kreisbogenabschnittes der Aussparung und die Geschwindigkeit, mit welcher der Ventilkörper verdreht wird, kann die Öffnungsdauer und somit der Fluiddurchfluss durch den freigegebenen Strömungsweg beeinflusst werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Strömungsweg zwischen einem Fluidanschluss ausgebildet ist, der an einer der Stirnflächen des Gehäuses angeordnet ist und in einer Richtung durchströmbar ist, welche parallel zur Drehachse des Ventilkörpers liegt, und einem Fluidanschluss, der an der Mantelfläche des Gehäuses an- geordnet ist und in einer radialen Richtung durchströmbar ist. Dadurch können besonders platzsparende Ventile erzeugt werden, welche nur einen geringen Druckver- tust aufgrund der Fluidumlenkung aufweisen. Durch die Nutzung der Stirnflächen und der Mantelflächen können außerdem mehr Fluidanschlüsse vorgesehen werden, wodurch das Ventil vielseitiger wird.

Mit einer axialen Richtung ist stets eine Richtung gemeint, welche sich im WesentJi- chen parallel zur Richtung der Drehachse des Ventilkörpers erstreckt. Mit einer radialen Richtung ist stets eine Richtung gemeint, welche als Normale auf der Drehachse steht und vom Zentrum des Ventilkörpers hin zur Mantelfläche des Gehäuses gerichtet ist. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Ventilkörper eine zweite Aussparung aufweist, welche sich entlang eines zweiten Kreisbogenabschnittes des Ventilkörpers erstreckt, wobei durch die zweite Aussparung ein zweiter Strömungsweg durch das Ventil zwischen zwei FluidanschlQssen freigebbar ist. Durch eine zweite Aussparung kann ein zweiter Strömungsweg freigegeben oder verschlossen werden. Bevorzugt ist ebenfalls einer der Fluidanschlüsse an einer der Stirnfläche angeordnet und in einer axialen Richtung durchströmbar, während der zweite Fluidanschluss an der Mantelfläche angeordnet ist und in einer radialen Richtung durchströmbar ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kreisbogenabschnitt zum zweiten Kreisbogenabschnitt in Umfangsrichtung des Ventilkörpers um einen vorgebbaren Winkel versetzt angeordnet ist. Durch eine Versetzung der beiden Kreisbogenabschnitte, welche im Wesentlichen die Länge der jeweiligen Aussparung in Umfangsrichtung bestimmen, kann die Regelcharakteristik des Ventils beeinflusst werden. Die beiden Strömungswege können so nacheinander, also bei unterschiedlichen Verdrehwinkeln des Ventilkörpers, oder gleichzeitig, also bei gleichen Verdrehwinkeln des Ventilkörpers, freigegeben wer- den. Ausgehend von einem als Nulllage definierten Punkt kann so eine Öffnung eines der beiden Stromungswege nach der Verdrehung des Ventilkörpers um einen gewissen Winkel erfolgen, während der andere Strömungsweg noch verschlossen bleibt. Mit zunehmender Verdrehung des Ventilkörpers kann dann auch der zweite Strömungsweg freigegeben werden. Auf diese Weise ist ein kaskadenartiges Offnen beziehungsweise Schließen der Strömungswege möglich. Die Dauer der Öffnung bestimmt sich durch die Länge des jeweiligen Kreisbogenabschnittes sowie der Ge- schwindigkeit, mit welcher der Ventilkörper verdreht wird.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn die erste Aussparung in radialer Richtung beabstandet zur zweiten Aussparung angeordnet ist, wobei jede der Aussparungen auf jeweils einer konzentrisch zum Mittepunkt des Ventilkörpers verlaufenden Kreisbahn angeordnet ist.

Durch die Beabstandung der Aussparungen in radialer Richtung kann erreicht werden, dass die einzelnen FluidanschlQsse jeweils nur einer bestimmten Aussparung zugeordnet sind. Wären die Aussparungen in radialer Richtung nicht zueinander be- abstandet, würde im Laufe einer vollständigen Drehung des Ventilkörpers um 360° ein Fluidanschlus8 von mehreren Aussparungen nacheinander vollständig oder teilweise freigegeben werden. Die Kreisbahnen, auf welchen die Aussparungen angeordnet sind, schneiden sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung nicht und die Aussparungen ragen vorteilhafterweise auch nicht Ober die jeweilige Kreisbahn hinaus in andere Kreisbahnen hinein. Die Kreisbahnen können je nach radialer Erstreckung der Aussparungen unterschiedlich breit sein. Die FluidanschlQsse können somit durch ihre Anordnung am Gehäuse relativ zum Ventilkörper auf einfache Weise einer bestimmten Kreisbahn und somit auch einer bestimmten Öffnung zugeordnet werden.

In einer vorteilhaften alternativen Ausführung können auch mehrere Öffnungen auf einer Kreisbahn vorgesehen sein, wodurch ein bestimmter Fluidanschluss innerhalb einer Drehung mehrfach freigegeben werden kann. Auch können einer Kreisbahn mehrere FluidanschlQsse zugeordnet sein, wodurch die zugeordneten Fluidan- Schlüsse innerhalb einer Drehung des Ventilkörpers um 360° je Aussparung einmal freigegeben werden und einmal verschlossen werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eine Aussparung durch ein Stegelement unterbrochen ist. Das Stegelement erstreckt sich vorteilhafterweise in radialer Richtung zwischen den die Aussparung begrenzenden Randbereichen. Das Stegelement ist vorteilhaft, um die Steifigkeit des Ventilkörpers zu erhöhen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Stegelement eine geringere axiale Erstreckung aufweist als der Ventilkörper. Eine geringere axiale Erstreckung des Stegelementes im Vergleich zur axialen Erstreckung des Ventilkörpers ist vorteilhaft, um ein Überstehen des Stegelementes Ober die Stirnflächen des Ventilkörpers hinaus zu vermei- den. Dies ist besonders vorteilhaft, um eine Beschädigung von Dichtungselementen im Gehäuse zu vermeiden, welche an den Stirnflächen des Ventilkörpers abgleiten. Eine dünnere Materialstarke des Stegelementes im Vergleich zum Ventilkörper ist weiterhin vorteilhaft, um durch das Stegelement keine temporäre teilweise oder vollständige Verschließung eines von der Aussparung freigegebenen Strömungsweges zu verursachen. Durch den Versatz des Stegelementes zur Stirnfläche des Ventilkörpers, welche den Fluidanschlüssen zugewandt ist, bleibt zu jeder Zeit während der Freigabe eines Strömungsweges zumindest ein schmaler Spalt bestehen.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Aussparung oder die Aussparungen von einem von dem Ventilkörper in axialer Richtung abragenden Rand begrenzt sind. Ein axial abragender Rand ist insbesondere hinsichtlich der Erzeugung des Ventilkörpers als Spritzgussteil vorteilhaft. Der Rand begünstigt im Herstellungsprozess eine formgetreue Erstarrung des Kunststoffes und führt somit zu einer hohen Ebenheit des Ventilkörpers. Die Randhöhe beträgt bevorzugt das 0,01 -fache bis 0,06-fache des Durchmessers des Ventilkörpers. Ein die Aussparung begrenzender Rand kann je nach seiner Breite auch vorteilhaft als Dichtfläche genutzt werden.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Ventilkörper an seinem radialen Randbereich einen in axialer Richtung abragenden Rand aufweist. Auch der am radialen Randbereich des Ventilkörpers abragende Rand ist insbesondere aus fertigungstechnischer Sicht vorteilhaft. Außerdem kann durch den Rand auch eine größere nach außen gerichtete Mantelfläche des Ventilkörpere erzeugt werden, welche vorteilhaft für die Abdichtung des Ventilkörpers gegenüber der inneren Mantelfläche des Gehäuses ist

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Ventilkörper mit einem Dichtmaterial und/oder einem reibungsreduzierenden Material beschichtet ist. Ein Dichtmaterial ist besonders vorteilhaft, um eine Abdichtung zwischen dem Ventilkörper und den Flu- idanschlüssen zu erzeugen und weiterhin eine Abdichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Gehäuse zu erzeugen. Eine Beschichtung aus einem reibungsreduzierenden Material ist vorteilhaft, um die Reibungsverluste möglichst gering zu halten und somit die Effizienz des Ventils zu erhöhen.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Ventilkörper ganz oder teilweise aus Polytetrafluo- rethylen (PTFE) gefertigt ist oder aus gleitbegünstigenden Materialien wie Parylenen, Ethyten-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder Hydrierter Acrylnitrilbutadien- Kautschuk (HNBR). Alternativ kann der Ventilkörper mit diesen Materialien bereichsweise oder vollständig beschichtet sein. Dadurch ist es möglich die Reibung im Ventil weitestgehend zu reduzieren und somit die Effizienz des Ventils zu verbessern.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Ventilkörper im Randbereich einer Aussparung mit einem Dichtungselement belegt ist, wobei das Dichtungselement vollständig umlaufend um die jeweilige Aussparung ausgebildet ist. Ein solches Dichtungselement ist besonders vorteilhaft, um eine Abdichtung der jeweiligen Aussparung gegenüber den jeweiligen Fluidanschlüssen zu erzeugen. Auch kann das Dichtungselement vorteilhaft dazu genutzt werden, um eine Abdichtung gegenüber einer Innenfläche des Ge- häuses, insbesondere einer der Stirnflächen, zu erzeugen.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn eine Aussparung am radialen Randbereich des Ventilkörpers angeordnet ist, so dass die Aussparung dreiseitig von dem Ventilkörper begrenzt ist und einseitig durch das Gehäuse des Ventils begrenzt ist. Eine solche Anordnung der Aussparung ist vorteilhaft, um einen Strömungsweg besonders nahe an der Mantelfläche des Gehäuses freizugeben. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Aussparung eine in Umfangsrichtung zunehmende und/oder abnehmende radiale Erstreckung aufweist. Durch eine Aussparung, welche in Umfangrichtung eine zunehmende und/oder eine abnehmende Breite in radialer Richtung aufweist, kann eine besonders fein dosierte Freigabe eines Fluid- anschlusses erzeugt werden, da nicht sofort die gesamte Querschnittsbreite des Flu- idanschlusses freigeben wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um auch kleinste Flu- idmengen sicher dosieren zu können. Die Aussparung kann bevorzugt sowohl Bereiche zunehmender Breite und/oder abnehmender Breite aufweisen als auch Bereiche mit gleichbleibender Breite.

Auch ist es zweckmäßig, wenn eine Aussparung einen kanalartigen Querschnitt aufweist, wobei die in Umtangsrichtung verlautenden Ränder der Aussparung parallel zueinander verlaufen. Die Aussparungen verlaufen dabei insbesondere innerhalb der konzentrischen Kreisbahnen. Über eine kanalartige Ausgestaltung mit parallel zuei- nander verlaufenden Rändern kann eine über den Verdrehwinkel des Ventilkörpers konstante Freigabe erreicht werden, wodurch trotz weiterer Verdrehung des Ventilkörpers eine konstante Durchflussmenge erreicht werden kann.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn eine Aussparung einen kreisförmigen Querschnitt oder einen ovalen Querschnitt aufweist. Ein ovaler Querschnitt ist insbesondere vorteilhaft, um bei gleichbleibender Querschnittsfläche der Aussparung eine Reduzierung des Durchmessers des Ventilkörpers erreichen zu können, da eine ovale Öffnung bei geringerer Breite in radialer Richtung die gleiche Querschnittsfläche aufweisen kann wie eine kreisrunde Öffnung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ventils, wobei am Gehäuse des Ventils mehrere Fluidanschlüsse angeordnet sind, welche sowohl von einer der Stirnflächen des Gehäuses abragen als auch von der Mantelfläche des Gehäuses,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Ventilkörpers, wie er innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert sein kann,

Figur 3 eine Schnittansicht durch den Ventilkörper gemäß Figur 2, wobei insbesondere das Stegelement in der Aussparung zu erkennen ist,

Figur 4 eine Aufsicht auf den Ventilkörper, wie er in Figur 2 gezeigt ist,

Figur 5 eine Aufsicht auf einen alternativ ausgestalteten Ventilkörper, wobei eine der Aussparungen am radialen Randbereich angeordnet ist und nur dreiseitig von dem Ventilkörper begrenzt ist, und

Figur 6 eine Teilansicht eines Ventilkörpers, wobei der Ventilkörper eine

Aussparung aufweist, welche in Umfangsrichtung eine zunehmende Breite in radialer Richtung aufweist.

Bevorzugte Ausführuno der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ventils 1. Das Ventil 1 ist insbesondere ein elektronisches Ventil, welches einen Fluidfluss durch das Ventil 1 durch die Verstellung eines innerhalb des Ventils 1 angeordneten Ventilkörpers reguliert. Das Ventil 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches an seinen Außenflächen die FlukJan- schlüsse 3, 4, 5 und 6 aufweist. Das Gehäuse 2 ist von einer zylindrischen Grundform und weist zwei sich gegenüberliegende Stirnflächen 7, 8 auf und eine umlaufende Mantelfläche 9. Die Fluidanschlüsse 3, 4 sind an der oberen Stirnfläche 7 angeordnet und stehen in einer axialen Richtung 11 vom Gehäuse 2 ab. Die FluRJan- Schlüsse 5, 6 sind an der Mantelfläche 9 angeordnet und ragen in einer radialen Richtung 10 vom Gehäuse 2 ab.

Die axiale Richtung 11 entspricht der Richtung der Drehachse des drehbar im Gehäuse 2 gelagerten Ventilkörpers. Die Richtung 10 entspricht der radialen Erstre- ckung von der Drehachse hin zur Mantelfläche 9 des Ventils 1.

Die Fluidanschlüsse 3 bis 6 können jeweils zur Fluidzufuhr oder zur Fluidabfuhr genutzt werden. Dies ist von der Durchströmungsrichtung des Ventils 1 abhängig. Des Weiteren weist das Ventil 1 in Figur 1 Halte- und Stutzelemente am Gehäuse 2 auf, mit welchen das Ventil 1 an Haltestrukturen angebunden werden kann.

Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ventilkörpers 12. Der Ventilkörper 12 ist als scheibenartiges Element ausgebildet und weist einen kreisrunden Querschnitt auf. Der Ventilkörper 12 erstreckt sich hauptsächlich entlang einer radialen Richtung 10 und weist entlang einer axialen Richtung 11 eine wesentliche geringere Erstreckung auf. Der Ventilkörper 12 ist in seinem Zentrum um eine Drehachse drehbar gelagert. Der Ventilkörper 12 kann innerhalb des Gehäuses 2 des Ventils 1 der Figur 1 angeordnet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt der radiale Randbereich 16 des Ventilkörpers 12 an einer inneren Mantelfläche des Gehäuses 2 an, wodurch ein Flu- idfluss am Ventilkörper 12 vorbei vermindert oder vollständig vermieden wird. Der Ventilkörper 12 weist eine erste Aussparung 13 und eine zweite Aussparung 14 auf. Die Aussparung 13 erstreckt sich über einen ersten Kreisbogenabschnitt 21, während sich die zweite Aussparung 14 Ober einen zweiten Kreisbogenabschnitt 22 erstreckt. Die Kreisbogenabschnitte 21, 22 der Aussparungen 13, 14 sind in Um- fangsrichtung um einen vorgebbaren Winkel 23 zueinander versetzt angeordnet Die Kreisbogenabschnitte 21, 22 weisen außerdem unterschiedliche Längen auf. Die Öffnung 13 ist durch zwei parallel zueinander in Umfangsrichtung verlaufende Ränder 19, 20 sowie zwei radiale Randbereiche begrenzt. Die zweite Aussparung 14 ist durch zwei parallel zueinander in Umfangsrichtung verlaufende Ränder 17, 18 und zwei radiale Randbereiche begrenzt. Die zweite Aussparung 14 erstreckt sich über einen längeren Kreisbogenabschnitt 22 als die erste Aussparung 13. Die zweite Aus- sparung 14 weist eine geringere Breite auf, wobei die Breite entlang der radialen Richtung gemessen wird.

Die erste Aussparung ist durch ein Stegelement 15, welches in radialer Richtung vom inneren Rand 19 zum äußeren Rand 20 verläuft, unterbrochen. Das Stegele- ment dient insbesondere der Erhöhung der Festigkeit des Ventilkörpers 12. Das Stegelement 15 ist bevorzugt einteilig mit dem restlichen Ventilkörper 12 ausgebildet.

In alternativen Ausführungsformen können die Aussparungen auch Ober längere beziehungsweise kürzere Kreisbogenabschnitte erstreckt sein. Auch kann die Breite in radialer Richtung der Aussparungen variieren. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 überlagern sich die Kreisbogenabschnitte 21 beziehungsweise 22 zumindest in einem Teilbereich entlang der Umfangsrichtung. In alternativen Ausführungsformen können die Aussparungen auch derart angeordnet sein, dass keine Überlagerung der Kreisbogenabschnitte gegeben ist

Die Aussparungen 13, 14 weisen insbesondere eine kanalartige Struktur auf, welche durch die paralel zueinander in Umfangsrichtung verlaufenden Randbereiche 17, 18, 19 und 20 sowie die in radialer Richtung verlaufenden Randbereiche begrenzt ist Durch ein Verdrehen des Ventilkörpers 12 um die Drehachse können unterschiedliche Strömungswege innerhalb des Ventils 1 durch die jeweiligen Aussparungen 13, 14 freigegeben werden. Zum Freigeben wird die entsprechende Aussparung 13, 14 in direkter Verlängerung des jeweiligen Fluidanschlusses 3, 4 positioniert, so dass ein Durchströmen des Ventilkörpers 12 entlang der Aussparungen 13, 14 ermöglicht wird. Durch ein Weiterverdrehen des Ventilkörpers 12 können die entsprechenden Strömungswege wieder verschlossen werden. Durch die Gestaltung der einzelnen Aussparungen 13, 14 hinsichtlich ihres jeweiligen Kreisbogenabschnittes 21, 22 beziehungsweise ihrer Breite in radialer Richtung 10 oder durch die Dimensionierung des Öffnungsquerschnitts im Allgemeinen kann die Regelcharakteristik des Ventils 1 beeinflusst werden. Die Figur 3 zeigt eine Schnittansicht durch den Ventilkörper 12 der Figur 2. In Figur 3 ist insbesondere ein Schnitt durch die Aussparung 13 dargestellt. In Figur 3 ist zu erkennen, dass das Stegelement 15 in axialer Richtung 11 eine geringere Erstre- ckung aufweist als der restliche Ventilkörper 12. Dies ist insbesondere vorteilhaft, damit das Stegelement 15 nicht über die obere Stirnflache des Ventilkörpers 12 hin- aussteht und somit eine Beschädigung oder eine Verhakung des Ventils 1 verursachen kann. Insbesondere Dichtungselemente, welche an den FlukJanschlQssen 3, 4 angeordnet sein können, könnten durch ein in axialer Richtung 11 Oberstehendes Stegelement 15 beschädigt werden. Das Stegelement 15 kann als Vollkörper ausgebildet sein oder einen U-förmigen Querschnitt aulweisen, wodurch insbesondere Material eingespart werden kann.

Die Figur 4 zeigt eine Aufsicht auf den Ventilkörper 12, wie er bereits in Figur 2 gezeigt wurde. In der Aufsicht der Figur 4 sind die beiden Aussparungen 13, 14 zu er- kennen, wobei die radial näher am Zentrum angeordnete Aussparung 13 durch das Stegelement 15 unterbrochen ist.

Die Figur 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des Ventilkörpers 12. Der Ventilkörper 12 der Figur 5 weist ebenfalls eine erste Aussparung 13 auf, welche durch ein Stegelement 15 unterbrochen ist. Die zweite Aussparung 24 ist im Unterschied zu den vorausgegangenen Figuren 2 und 4 nur dreiseitig von dem Ventilkörper 12 be- grenzt. Die Aussparung 24 ist am radialen Randbereich 16 des Ventilkörpers 12 derart ausgebildet, dass sie in Richtung zum Zentrum des Ventilkörpers 12 durch den in Umfangsrichtung verlaufenden Rand 25 begrenzt ist und weiterhin durch die in radialer Richtung 10 verlaufenden Rändern 26 und 27. Die Aussparung 24 ist somit insbesondere in radialer Richtung 10 nach außen hin offen ausgestaltet. Eine Begren- zung der Aussparung 24 in radialer Richtung 10 wird in endmontierter Lage durch die innere Mantelfläche des Gehäuses 2 realisiert. Die Aussparung 24 erstreckt sich ebenfalls über einen Kreisbogenabschnitt in Umfangsrichtung des Ventilkörpers 12. Auch in Figur 5 überlagern sich die Kreisbogenabschnitte der Aussparungen 13 und 24 zumindest teilweise in Umfangsrichtung.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Querschnitt der Aussparung 24 auch abweichend zur Figur 5 ausgebildet sein und beispielsweise einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt aufweisen. Auch kann die Aussparung 24 in Umfangsrichtung eine zunehmende Breite in radialer Richtung 10 beziehungsweise eine abnehmende Breite aufweisen.

In alternativen Ausführungeformen sind abweichend zu den Ausgestaltungen der Figuren 2, 4 und 5 auch mehrere Aussparungen innerhalb des Ventilkörpers vorsehbar. Dabei können auch mehrere Aussparungen auf jeweils einer Kreisbahn des Ventilkörpers angeordnet sein. Auf diese Weise könnte ein der jeweiligen Kreisbahn zugeordneter Strömungsweg während einer Umdrehung um 360° mehrfach freigegeben beziehungsweise verschlossen werden. Vorteilhafterweise sind die Aussparungen, welche auf einer gemeinsamen Kreisbahn angeordnet sind, jeweils einem Strömungsweg zugeordnet. Die einzelnen Kreisbahnen erstrecken sich dabei jeweils in Umfangsrichtung und weisen eine gewisse Breite in radialer Richtung auf.

Die Figur 6 zeigt einen Teilausschnitt aus einem Ventilkörper 12. Im Teilausschnitt der Figur 6 ist insbesondere auch ein Teilbereich einer weiteren Aussparung 28 abgebildet. Die Aussparung 28 weist im Vergleich zu den vorausgegangenen Ausspa- rungen 13, 14 und 24 keine parallel zueinander in Umfangsrichtung verlaufenden Randbereiche auf. Die Aussparung 28 weist hingegen einen Querschnitt auf, welcher sich in Umfangsrichtung in der radialen Erstreckung vergrößert beziehungsweise verkleinert. Durch eine sich in radialer Richtung erweiternde beziehungsweise verjüngende Aussparung 28 kann insbesondere eine vorteilhafte Kleinstmengenrege- lung erreicht werden, da durch eine solche Aussparung auch nur ein geringer Teilbereich des jeweils zugeordneten Fluidanschlusses freigegeben werden kann.

Die unterschiedlichen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch untereinander kombiniert werden. So kann insbesondere ein Ventilkörper sowohl kanalartige Aussparungen mit zueinander parallel verlaufenden Randbereichen aufweisen als auch Aussparungen mit sich verbreiternden oder verjüngenden Quer- schnitten. Ebenso können die Aussparungen auch einen einer Freiform folgenden Querschnitt aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 6 weisen insbesondere keinen beschränkenden Charakter auf und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens.