DE10115636A1 - Umschaltventil in einem Fahrzeug - Google Patents
Umschaltventil in einem FahrzeugInfo
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Abstract
Das Umschaltventil (10) ist mit einer Verstelleinrichtung (11) versehen zur Positionierung eines Dichtelements (12) in mindestens zwei unterschiedliche Endlagen-Betriebspositionen. Hierbei ist vorgesehen, dass das Umschaltventil (10) mindestens in Bezug auf eine Endlagen-Betriebsposition eine mit dem Dichtelement (12) in Wirkverbindung stehende Endlagen-Dämpfungseinheit (13) aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil in einem
Fahrzeug, mit einer Verstelleinrichtung zur Posi
tionierung eines Dichtelements in mindestens zwei
unterschiedliche Endlagen-Betriebspositionen, gemäß
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Umschaltventile der eingangs genannten Art sind an
sich bekannt. Sie werden beispielsweise in einem
Fahrzeug dazu benötigt, mittels Umschalten derart
in einen Heizkreislauf einzugreifen, dass eine
Flüssigkeit umgelenkt und zu einem weiteren Aggre
gat geführt werden kann. Umschaltventile dieser Art
werden in der Regel elektromotorisch gesteuert.
Hierzu bewegt eine motorisch angetriebene Welle
mittels eines Verzahnungsmechanismus einen Dicht
kolben in eine jeweilige Endlagen-Betriebsposition,
in welcher das Umschaltventil abgedichtet (ge
schlossen) beziehungsweise geöffnet ist. Nach
teilhafterweise können bei derartigen Mechanismen
leicht ein Verklemmen und im Extremfall sogar Be
schädigungen des Umschaltventils auftreten, so dass
ein zuverlässiges und korrektes Schalten des Um
schaltventils nicht im ausreichenden Maße gewähr
leistet werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Umschaltventil
der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Dichtelement
verklemmungsfrei mittels eines geeigneten
Mechanismus bewegbar ist zur Erzielung einer zuver
lässigen und korrekten Schaltung des Umschaltven
tils.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Umschaltventil
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Das Umschaltventil zeichnet sich dadurch aus, dass
es mindestens in Bezug auf eine Endlagen-Betriebs
position eine mit dem Dichtelement in Wirkverbin
dung stehende Endlagen-Dämpfungseinheit aufweist.
Mittels einer Endlagen-Dämpfungseinheit kann vor
teilhafterweise vermieden werden, dass das Dicht
element des Umschaltventils ungebremst beispiels
weise mittels eines Elektromotorantriebs in eine
Endlagen-Betriebsposition bewegt wird und auf einen
vorgesehenen Endanschlag derart aufläuft, dass sich
ein mit dem Elektromotorantrieb in Wirkverbindung
stehender Verzahnungsmechanismus verklemmen kann
oder gar beschädigt wird. Die Endlagen-Dämpfungs
einheit ermöglicht eine bewegungskontrollierte End
lagenpositionierung des Dichtelements innerhalb des
Umschaltventils. Dabei kann gegebenenfalls nach
Einnahme der Endlagen-Betriebsposition zur Förde
rung einer korrekten Rückbewegung des Dichtelements
eine elastische Rückstellkraft durch die Endlagen-
Dämpfungseinheit erzeugt werden.
Mit Vorteil hält die Endlagen-Dämpfungseinheit min
destens ein Federelement, das mit einer zur Posi
tionierung des Dichtelements zu bewegenden Schwung
masse in Wirkverbindung steht. Ein derartiges Fe
derelement kann beispielsweise eine Schraubenfeder
oder eine Blattfeder sein, welche in verhältnismäßig
einfacher Weise mit der Schwungmasse derart
wirkverbunden sein kann, dass nach Einnahme einer
Endlagen-Betriebsposition des Dichtelements eine
elastische Rückstellkraft erzeugt wird. Mittels der
elastischen Rückstellkraft wird ein korrektes Lösen
des Dichtelements von einem Endanschlag innerhalb
des Umschaltventils und eine fehlerfreie Rückbewe
gung des Dichtelements in eine weitere Endlagen-
Betriebsposition begünstigt. In dieser Weise wird
insbesondere ein klemmfreies Schalten des Umschalt
ventils ermöglicht.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Verstelleinrichtung eine Zahnstange auf,
die mittels einer mit einem aktivierbaren Elektro
motor wirkverbundenen Zahnradantriebseinheit längs
bewegbar ist zur Positionierung des mit der Zahn
stange verbundenen Dichtelements. Hierdurch wird
ein korrektes und verhältnismäßig schnelles Schal
ten des Umschaltventils ermöglicht. Ferner eignet
sich eine derartige Zahnstange besonders zur präzi
sen Positionierung des Dichtelements in eine jewei
lige Endlagen-Betriebsposition.
Vorteilhafterweise enthält die Zahnradantriebsein
heit unter Ausbildung einer Untersetzung zwei mit
einander drehfest verbundenen Zahnräder, wobei das
erste Zahnrad mit einer Schnecke des Elektromotors
einen Schneckentrieb bildet und das zweite Zahnrad
mit der Zahnstange wirkverbunden ist. Ein derart
ausgebildeter Antriebsmechanismus kann verhältnis
mäßig kompakt realisiert werden und ermöglicht
durch die Wahl des Untersetzungsverhältnisses eine
an die jeweiligen, an das Umschaltventil gestellten
Anforderungen (beispielsweise maximale Schaltzeit,
Bewegungsstrecke und -geschwindigkeit des Dichtele
ments) angepasstes Schalten des Umschaltventils.
Vorzugsweise beträgt die Untersetzung zwischen dem
ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad 72/12.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist
das Federelement mit einer Antriebswelle wirkver
bunden, welche das erste Zahnrad und das zweite
Zahnrad drehfest trägt. Eine derartig ausgebildete
Endlagen-Dämpfungseinheit ist besonders kompakt im
Umschaltventil integrierbar.
Vorzugsweise ist für jede Endlagen-Betriebsposition
des Dichtelements ein separates Federelement vorge
sehen. In dieser Weise ist es auch möglich, in Ab
hängigkeit der jeweils vorliegenden Betriebsbedin
gungen unterschiedliche Federelemente unter Ausbil
dung von unterschiedlichen elastischen Rückstell
kräften und entsprechenden Dämpfungseigenschaften
vorzusehen. Die Federelemente wirken in den Endla
gen des Dichtelements als Festanschlag zusammen mit
einem Trägerteil.
Mit Vorteil weist die Zahnstange einen Führungssteg
auf, der in einer Führungsschiene des Gehäuses des
Umschaltventils geführt ist. Hierdurch lässt sich
eine präzise und fehlerfreie Bewegung des Dichtele
ments, das mit der Zahnstange verbunden ist, im Um
schaltventil erzielen.
Die Antriebswelle ist vorteilhafterweise mittels
mindestens eines, jeweils als im Wesentlichen halb
kreisförmiger Sitz ausgebildeten Lagerelements
drehgelagert, das komplementär mit einem weiteren
Lagerelement wirkverbindbar ist. Dies ermöglicht
eine montagefreundliche und bestriebsstabile Dreh
lagerung der Antriebswelle im Umschaltventil. Vor
zugsweise ist die Antriebswelle auf einer Seite
zweiteilig drehgelagert und an einer anderen Stelle
zusätzlich durch ein einteiliges Lager drehgela
gert.
Vorteilhafterweise sind die Führungsschiene und das
Lagerelement Teil eines von einem Grundgehäuse des
Umschaltventils trennbaren Gehäuseanschlussele
ments. Ein derartiges Gehäuseanschlusselement und
Grundgehäuse sind fertigungstechnisch verhältnis
mäßig einfach realisierbar, beispielsweise mittels
Spritzgießen.
Das Gehäuseanschlusselement kann als rohrförmiger,
gegebenenfalls gewinkelter Gehäuseanschluss ausge
bildet sein. Mittels eines derartigen Gehäusean
schlusselements können vorteilhafterweise verschie
dene Anschlussgeometrien realisiert werden.
Vorzugsweise enthält die Verzahnung der Zahnstange
mindestens eine Entsorgungslängsnut. Hierdurch kön
nen gegebenenfalls auftretende Verschmutzungen aus
dem Verzahnungsbereich weggeführt werden, so dass
die Gefahr einer negativen Beeinflussung der Ver
zahnung durch Verschmutzungen innerhalb des Um
schaltventils maßgeblich reduziert ist. Statt einer
Entsorgungslängsnut können auch mehrere Entsor
gungsaussparungen vorgesehen sein.
Das Dichtelement ist vorteilhafterweise als ein
eine Durchgangsöffnung aufweisender Kolben ausge
bildet. Ein derartiger Kolben eignet sich besonders
als Schaltelement eines Umschaltventils, wobei der
Kolben einteilig mit der Zahnstange ausgebildet
sein kann.
Das Umschaltventil kann wenigstens teilweise aus
einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus PPAgf
mit Glasfaseranteilen, und mittels Spritzgießen
hergestellt sein. Hierbei handelt es sich insbeson
dere um Innenteile des Umschaltventils. Dieses Ma
terial und Herstellungsverfahren erlaubt eine kos
tengünstige Realisierung eines verhältnismäßig kom
pliziert ausgebildeten Bauteils in Massenproduk
tion. Dabei kann auch die Anzahl der zur Realisie
rung des Umschaltventils notwendigen Bauteile vor
teilhafterweise reduziert werden. Der Gehäusewerk
stoff besteht vorzugsweise aus PA 6.6 GF, hydro
lyse- und hitzestabilisiert, oder aus vergleich
baren Werkstoffen.
Das Umschaltventil kann besonders vorteilhaft in
einem Wärmetauscher-Kreislaufsystem des Fahrzeugs
integriert sein. Dabei kann zum Beispiel ermöglicht
werden, einen in einem Heizungskreislaufsystem des
Fahrzeugs integrierten Wärmetauscher bei Bedarf
mittels Schalten des Umschaltventils an ein beste
hendes Betriebsmittel-Kreislaufsystem zuzuschalten.
In dieser Weise ist es zum Beispiel möglich, eine
ansonsten nicht zu vermeidende indirekte Erwärmung
des Fahrgastinnenraums des Fahrzeugs durch einen in
unmittelbarer Nähe angeordneten Wärmetauscher des
Heizungskreislaufsystems derart zu verhindern, dass
mittels entsprechenden Schaltens des Umschaltven
tils der Wärmetauscher durch Öffnen einer Bypass-
Leitung von einem eine Wärmequelle darstellenden
Kreislaufsystem getrennt wird, so dass er nicht
mehr zu einer unerwünschten Fahrgastinnenraumerwär
mung beitragen kann.
Mit Vorteil ist der Elektromotor mittels einer
zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs aktivierbar.
Hierdurch ist eine automatisierte und gesteuerte
Schaltung des Umschaltventils möglich.
Die elektrische Betriebsspannung des Elektromotors
zum Positionieren des Dichtelements in eine Endla
gen-Schließstellung kann 14 bis 9 Volt und zum Po
sitionieren des Dichtelements in eine Endlagen-
Öffnungsstellung 9 bis 14 Volt betragen. Hierbei
handelt es sich um mögliche Betriebsspannungswerte
eines Fahrzeugs. Mit einem entsprechenden Motor
können auch andere Spannungen, zum Beispiel 24 Volt
gefahren werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung.
Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausfüh
rungsbeispielen anhand einer zugehörigen Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Dar
stellung eines Umschaltventils gemäß
einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine schematische, perspektivische Dar
stellung eines teilweise geschnittenen
Details des Umschaltventils der Fig. 1
in vergrößertem Maßstab;
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt des Um
schaltventils der Fig. 1 in verkleiner
tem Maßstab und mit einem Dichtelement in
Endlagen-Schließstellung;
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt des Um
schaltventils der Fig. 3, mit dem Dicht
element in Endlagen-Öffnungsstellung;
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt eines
Umschaltventils gemäß einer zweiten Aus
führungsform und mit einem Dichtelement
in Endlagen-Öffnungsstellung;
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt des Um
schaltventils der Fig. 5, mit dem Dicht
element in Endlagen-Schließstellung;
Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt eines
Gehäuseanschlusselements des Umschaltven
tils gemäß Fig. 3;
Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf das Ge
häuseanschlusselement der Fig. 7;
Fig. 9 einen schematischen Längsschnitt eines
Gehäuseanschlusselements des Umschaltven
tils gemäß Fig. 5;
Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf das Ge
häuseanschlusselement der Fig. 9;
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines teil
weise geschnittenen Details des Umschalt
ventils gemäß Fig. 6;
Fig. 12 eine schematische Darstellung des Um
schaltventils in geöffneter Betriebsstel
lung gemäß Fig. 5;
Fig. 13 eine schematische Seitenansicht des
längsgeschnittenen Dichtelements mit
Zahnstange und
Fig. 14 eine schematische Unteransicht des Dicht
elements mit Zahnstange der Fig. 13.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein allgemein mit 10 be
zeichnetes Umschaltventil, das zum Einsatz in einem
Fahrzeug (nicht dargestellt) geeignet ist. Das Um
schaltventil 10 weist eine Verstelleinrichtung 11
auf, die zur Positionierung eines Dichtelements 12
in zwei unterschiedliche Endlagen-Betriebsposi
tionen dient. In einer ersten Endlagen-Betriebs
position des Dichtelements 12 ist das Umschaltven
til 10 geöffnet (Endlagen-Öffnungsstellung gemäß
Fig. 4). Eine zweite Endlagen-Betriebsposition des
Dichtelements 12 ist in Fig. 3 dargestellt, gemäß
welcher das Umschaltventil 10 geschlossen ist (End
lagen-Schließstellung). Die Verstelleinrichtung 11
weist eine Zahnstange 15 auf, welche mittels einer
mit einem aktivierbaren Elektromotor 16 wirkverbun
denen Zahnradantriebseinheit 17 entsprechend Dop
pelpfeil 40 längsbewegbar ist zur Positionierung
des mit der Zahnstange 15 verbundenen Dichtelements
12 in die verschiedenen Endlagen-Betriebspositionen.
Die Zahnradanstriebseinheit 17 weist unter
Ausbildung einer Untersetzung zwei miteinander
drehfest verbundene Zahnräder 18, 19 auf. Das erste
Zahnrad 18 ist mit einer eingängigen Schnecke 20
des Elektromotors 16 unter Ausbildung eines
Schneckentriebs wirkverbunden, während das zweite
Zahnrad 19 mit der Zahnstange 15 in Wirkverbindung
steht. Die Untersetzung zwischen dem ersten Zahnrad
18 und dem zweiten Zahnrad 19 beträgt vorzugsweise
72/12. Die zwei Zahnräder 18, 19 sind mit einer An
triebswelle 21 drehfest verbunden und voneinander
beabstandet angeordnet. Erfindungsgemäß weist das
Umschaltventil 10 für jede Endlagen-Betriebsposi
tion des Dichtelements 12 eine Endlagen-Dämpfungs
einheit 13 auf, welche ein Federelement 14 (siehe
auch Fig. 11, 12) enthält, das mit einer zur Po
sitionierung des Dichtelements 12 zu bewegenden
Schwungmasse des Umschaltventils 10 in Wirkverbin
dung steht. Das Federelement 14 ist derart mit der
Schwungmasse wirkverbunden, dass in einer Endlagen-
Betriebsposition des Dichtelements 12 eine ela
stische Rückstellkraft ausgebildet wird. Dabei kann
das Federelement 14 als Schraubenfeder (siehe
Fig. 11, 12) oder auch als Blattfeder (nicht darge
stellt) ausgebildet sein. Im vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel ist das Federelement 14 mit der An
triebswelle 21 wirkverbunden. Für jede Endlagen-
Betriebsposition des Dichtelements 12 ist ein sepa
rates Federelement 14 vorgesehen.
Das Umschaltventil 10 entsprechend dem ersten Aus
führungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 enthält
einen Stutzen 32 (Eintritt), einen Stutzen 34 (Aus
tritt), ein Gehäuseanschlusselement 25 (Austritt),
einen Stutzen 35 (Austritt) und einen Stutzen 36
(Eintritt). In der Endlagen-Schließstellung des
Dichtelements 12 gemäß Fig. 3 stellt sich im Um
schaltventil 10 ein Strömungsverlauf entsprechend
den Pfeilen 33 ein, das heißt, das Medium (zum Bei
spiel heißes Wasser) tritt in den Stutzen 32 ein
und strömt durch den Stutzen 34 und das Gehäusean
schlusselement 25 wieder aus dem Umschaltventil 10
heraus. Die Stutzen 35, 36 werden nicht mit dem Me
dium (Flüssigkeit) beaufschlagt, so dass mit den
Stutzen 35, 36 wirkverbundene Aggregate (zum Bei
spiel ein Wärmetauscher, nicht dargestellt) mittels
des Umschaltventils 10 von einem entsprechenden
Kreislaufsystem getrennt sind.
Fig. 4 zeigt das Umschaltventil 10 mit dem Dicht
element 12 in Endlagen-Öffnungsstellung. In dieser
Betriebsposition des Dichtelements 12 erfolgt ein
Strömungsverlauf des Mediums (Flüssigkeit) im Um
schaltventil 10 gemäß den Pfeilen 37. Wie in Fig.
3 tritt das Medium durch den Stutzen 32 in das Um
schaltventil 10 ein und strömt teilweise durch den
Stutzen 34 wieder aus selbigem heraus. Im Gegensatz
zu Fig. 3 wird in Fig. 4 der restliche Teil des
im Umschaltventil 10 enthaltenen Medium-Stroms
durch das Dichtelement 12, das als ein eine Durch
gangsöffnung aufweisender Kolben ausgebildet ist,
in den Stutzen 35 geleitet, von welchem aus der
selbe Medium-Teilstrom (zum Beispiel heißes Wasser)
zu einem wirkverbundenen Aggregat (zum Beispiel ein
Wärmetauscher, nicht dargestellt) geführt wird. Der
Medium-Teilstrom tritt gemäß den Pfeilen 37 wieder
durch den Stutzen 36 in das Umschaltventil 10 ein
und wird von diesem zum Gehäuseanschluss 25 geführt,
durch welches es endgültig aus dem Umschalt
ventil 10 austritt.
Das Umschaltventil 10 entsprechend der ersten Aus
führungsform nach den Fig. 1 bis 4 enthält ein
allgemein mit 24 bezeichnetes Gehäuse, das aus
einem Grundgehäuse 31, einem Gehäusedeckel (nicht
dargestellt) und dem Gehäuseanschlusselement 25 be
steht. Das Gehäuse 24 und die weiteren Funktions
elemente des Umschaltventils 10 (beispielsweise das
Dichtelement 12, die Zahnstange 15, die Antriebs
welle 21, die Zahnräder 18, 19) sind vorteilhafter
weise aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere
aus PPAgf mit Glasfaseranteilen und mittels Spritz
gießen hergestellt. Die Fig. 7 und 8 zeigen das
zur ersten Ausführungsform des Umschaltventils 10
gemäß Fig. 1 bis 4 zugehörige Gehäuseanschluss
element 25. Das Gehäuseanschlusselement 25 ist in
diesem Ausführungsbeispiel als rohrförmiger, gewin
kelter Gehäuseanschluss ausgebildet. Es enthält
einen Befestigungsflansch 41, mittels welchem es
mit einer entsprechend ausgebildeten Anschlußstelle
des Grundgehäuses 27 flüssigkeitsdicht wirkverbun
den werden kann. Das Gehäuseanschlusselement 25
weist eine Führungsschiene 23 und zwei im Wesent
lichen halbkreisförmige Sitze 29, 30 auf. Die Füh
rungsschiene 23 dient zur Führung eines Führungs
stegs 22 der Zahnstange 15 und somit zur korrekten
Bewegung des Dichtelements 12 in die verschiedenen
Endlagen-Betriebspositionen. Die Lagerelemente 29,
30 dienen dagegen zur Drehlagerung der Antriebs
welle 21 innerhalb des Umschaltventils 10 sowie ge
gebenenfalls zur Aufnahme von auftretenden Axial
kräften. Dabei ist das als halbkreisförmiger Sitz
ausgebildete Lagerelement 29 komplementär mit einem
entsprechend ausgebildeten Lagerelement 50 (siehe
Fig. 2) des Grundgehäuses 31 derart wirkverbind
bar, dass die Antriebswelle 21 umfangsförmig konti
nuierlich gelagert ist.
Die Fig. 5, 6, 9, 10 zeigen ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel eines Umschaltventils 10, das eine
Verstelleinrichtung 11 aufweist, die entsprechend
derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels des Um
schaltventils 10 gemäß Fig. 1 bis 4, 7 bis 8
ausgebildet ist. Es wird im Folgenden lediglich auf
die Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels
des Umschaltventils 10 zum oben beschriebenen ers
ten Ausführungsbeispiel eingegangen. Einander ent
sprechende Funktionseinheiten beziehungsweise Teile
des Umschaltventils 10 der beiden Ausführungsformen
sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Im
zweiten Ausführungsbeispiel wird das Betriebsmedium
gemäß Pfeil 38 beziehungsweise 39 durch das Gehäu
seanschlusselement 25 in das Umschaltventil 10 ge
leitet. Bei dem Umschaltventil 10 mit dem Dichtele
ment 12 in Endlagen-Schließstellung (Fig. 6) wird
das Medium entsprechend dem durch die Pfeile 39 ge
kennzeichneten Strömungsverlauf zum Stutzen 32 ge
leitet, der als Austrittsstutzen des Umschaltven
tils 10 dient. Wenn das Dichtelement 12 des Um
schaltventils 10 seine Endlagen-Öffnungsstellung
einnimmt (Fig. 5), wird das Medium (zum Beispiel
heißes Wasser) vom Gehäuseanschlusselement 25 zum
Stutzen 36 geleitet, von welchem es aus dem Um
schaltventil 10 austritt und zu einem weiteren
Funktionsaggregat (zum Beispiel ein Wärmetauscher,
nicht dargestellt) geführt wird. Anschließend tritt
das Medium gemäß Pfeil 38 in den Stutzen 35 ein,
von welchem es durch das Dichtelement 12, das als
eine Durchgangsöffnung aufweisender Kolben ausge
bildet ist, zum Stutzen 32 geleitet wird. Das Me
dium verlässt nun gemäß Pfeil 38 endgültig das Um
schaltventil 10. Das Gehäuseanschlusselement 25 ist
bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 9 und
10 als rohrförmiger, gerader Gehäuseanschluss aus
gebildet.
Die Fig. 11 und 12 zeigen eine schematische
Draufsicht des teilweise geschnittenen Umschaltven
tils 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (
Fig. 5, 6, 9, 10). Die Endlagen-Dämpfungseinheit
13 des Umschaltventils 10 ist als Federelement 14
(Schraubenfeder) ausgebildet. Fig. 11 zeigt das
Umschaltventil 10 in einer geschlossenen Betriebs
stellung, während in Fig. 12 selbiges in einer ge
öffneten Betriebsstellung dargestellt ist.
Wie in den Fig. 13 und 14 dargestellt, kann die
Zahnstange 15 eine Verzahnung mit einer Entsor
gungslängsnut 42 aufweisen. Das Umschaltventil 10
kann vorteilhafterweise in einem Wärmetauscher-
Kreislaufsystem eines Fahrzeugs integriert sein, so
dass ein Umleiten des selbigen durchströmenden Me
diums (beispielsweise heißes Wasser) möglich ist.
In dieser Weise kann zum Beispiel ein Wärmetauscher
vom entsprechenden Kreislaufsystem in Bezug auf das
zu fördernde Medium getrennt (isoliert) werden, in
dem das Medium durch eine Bypassleitung geführt
wird. Mittels des Wärmetauschers erfolgt somit bei
einer derartigen Betriebsstellung des Umschaltven
tils 10 keine unerwünschte Wärmeübertragung (beispielsweise
in den Fahrgastinnenraum des Fahr
zeugs), auch nicht passiv. Der Elektromotor 16 ist
vorteilhafterweise mittels einer zentralen Steuer
einheit (nicht dargestellt) des entsprechenden
Fahrzeugs aktivierbar. Dabei kann die elektrische
Betriebsspannung des Elektromotors 16 zum Positio
nieren des Dichtelements 12 in eine Endlagen-
Schließstellung variieren, zum Beispiel von 14 bis
9 Volt, und zum Positionieren des Dichtelements 12
in eine Endlagen-Öffnungsstellung von 9 bis 14 Volt
betragen.
Die Schaltzeit zum Öffnen beziehungsweise Schließen
des Umschaltventils 10 ist je nach Spannung unter
schiedlich und kann circa vier Sekunden betragen.
Claims (19)
1. Umschaltventil in einem Fahrzeug, mit einer Ver
stelleinrichtung zur Positionierung eines Dichtele
ments in mindestens zwei unterschiedliche Endlagen-
Betriebspositionen, dadurch gekennzeichnet, dass
das Umschaltventil (10) mindestens in Bezug auf
eine Endlagen-Betriebsposition eine mit dem Dicht
element (12) in Wirkverbindung stehende Endlagen-
Dämpfungseinheit (13) aufweist.
2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Endlagen-Dämpfungseinheit (13)
mindestens ein Federelement (14) enthält, das mit
einer zur Positionierung des Dichtelements (12) zu
bewegenden Schwungmasse in Wirkverbindung steht.
3. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federele
ment (14) in eine Endlagen-Betriebsposition des
Dichtelements (12) unter Ausbildung einer ela
stischen Rückstellkraft mit der Schwungmasse wirk
verbunden ist.
4. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstell
einrichtung (11) eine Zahnstange (15) aufweist, die
mittels einer mit einem aktivierbaren Elektromotor
(16) wirkverbundenen Zahnradantriebseinheit (17)
längsbewegbar ist zur Positionierung des mit der
Zahnstange (15) verbundenen Dichtelements (12).
5. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnrad
antriebseinheit (17) unter Ausbildung einer Unter
setzung zwei miteinander drehfest verbundene Zahn
räder (18, 19) aufweist, wobei das erste Zahnrad
(18) mit einer Schnecke (20) des Elektromotors (16)
einen Schneckentrieb bildet und das zweite Zahnrad
(19) mit der Zahnstange (15) wirkverbunden ist.
6. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterset
zung zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad
(18, 19) 72/12 beträgt.
7. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federele
ment (14) eine Schraubenfeder oder eine Blattfeder
ist.
8. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federele
ment (14) mit einer Antriebswelle (21) wirkverbun
den ist, welche das erste Zahnrad (18) und das
zweite Zahnrad (19) drehfest trägt.
9. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede End
lagen-Betriebsposition des Dichtelements (12) ein
separates Federelement (14) vorgesehen ist.
10. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange
(15) einen Führungssteg (22) aufweist, der
in einer Führungsschiene (23) des Gehäuses (24) des
Umschaltventils (10) geführt ist.
11. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die An
triebswelle (21) mittels mindestens eines, jeweils
als im Wesentlichen halbkreisförmiger Sitz ausge
bildeten Lagerelements (29, 30) drehgelagert ist,
das komplementär mit einem weiteren Lagerelement
wirkverbindbar ist.
12. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh
rungsschiene (23) und das Lagerelement (29, 30) Teil
eines von einem Grundgehäuse (31) des Umschaltven
tils (10) trennbaren Gehäuseanschlusselements (25)
ist.
13. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäu
seanschlusselement (25) als rohrförmiger, gegebe
nenfalls gewinkelter Gehäuseanschluss ausgebildet
ist.
14. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzah
nung der Zahnstange (15) mindestens eine Entsor
gungslängsnut (42) aufweist.
15. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dicht
element (12) als ein eine Durchgangsöffnung aufwei
sender Kolben ausgebildet ist.
16. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigs
tens teilweise aus einem Kunststoffmaterial, insbe
sondere aus PPAgf mit Glasfaseranteilen, und mit
tels Spritzgießen hergestellt ist.
17. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem
Wärmetauscher-Kreislaufsystem des Fahrzeugs inte
griert ist.
18. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elek
tromotor (16) mittels einer zentralen Steuereinheit
des Fahrzeugs aktivierbar ist.
19. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elek
trische Betriebsspannung des Elektromotors (16) zum
Positionieren des Dichtelements (12) in eine Endla
gen-Schließstellung 14 bis 9 Volt und zum Positio
nieren des Dichtelements (12) in eine Endlagen-
Öffnungsstellung 9 bis 14 Volt beträgt.
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