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Die
Erfindung betrifft einen Drehschieber zum Einstellen mehrerer Durchströmungsquerschnitte,
insbesondere für
einen mehrere Zweige aufweisenden Betriebsmittelkreislauf einer
Maschine, mit mindestens einem ersten Querschnittsverstellglied und
mit mindestens einem von dem ersten Querschnittsverstellglied über ein
zumindest ein Zahnrad aufweisendes Getriebe antreibbares zweites
Querschnittsverstellglied.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung eine elektromechanische Baugruppe zum Einstellen
von mehreren Durchströmungsquerschnitten.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem mehrere
Zweige aufweisenden Kühlwasserkreislauf,
der mittels eines mehrere Querschnittsverstellglieder aufweisenden
Drehschiebers regelbar ist.
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Drehschieber
der eingangs genannten Art sind bekannt. So offenbart die
WO 2008/049624 A2 einen
Drehschieber, der mehrere in einem Gehäuse drehbar gelagerte Querschnittsverstellglieder
aufweist, wobei ein erstes Querschnittsverstellglied, das von einem
Stellmotor elektromotorisch antreibbar ist, und daher als antreibendes
Querschnittsverstellglied wirkt, mit einem zweiten Querschnittsverstellglied über ein
Getriebe wirkverbunden ist, wobei das Getriebe zumindest ein Zahnrad
aufweist, über
das das zweite Querschnittsverstellglied von dem ersten Querschnittsverstellglied
antreibbar ist. Die Querschnittsverstellglieder weisen insbesondere
in ihren Mantelflächen
Durchströmungsöffnungen
auf, die je nach Drehwinkelstellung des jeweiligen Querschnittsverstellglieds
jeweils mit mindestens einem entsprechenden in dem Gehäuse des
Drehschiebers ausgebildeten Zu- und/oder Ablauf für das zu
verteilende Betriebsmittel zusammenwirken. Durch Verdrehen der Querschnittsverstellglieder
kann dabei eine Überschneidung
einer Durchströmungsöffnung mit
dem Zu- und/oder Ablauf eingestellt und dadurch ein Durchströmungsquerschnitt
freigegeben werden. Durch das erste Querschnittsverstellglied kann
dabei das zweite Querschnittsverstellglied verstellt werden, sodass
lediglich ein Stellmotor für
den gesamten Drehschieber ausreicht. Durch entsprechende Ausbildung
des Getriebes können
dabei die Querschnittsverstellglieder unterschiedlich verstellt
werden, zum Beispiel, indem das Getriebe ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweist.
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Die
DE 101 23 033 A1 offenbart
eine Drosselvorrichtung für
ein strömendes
Medium mit einem Ein- und Auslass und mit zwei dazwischen zueinander
koaxial angeordneten Drosselorganen, die jeweils mindestens ein
Strömungsfenster
zum Durchtritt eines vom Ein- und Auslass strömenden Mediumstroms aufweisen
und zum Steuern des Mediumstroms relativ zueinander verdrehbar sind.
Jedes Drosselorgan ist als hohler Konus mit einem das mindestens
eine Strömungsfenster
enthaltenden Konusmantel ausgebildet und die Konen sind konzentrisch und
relativ axial verschiebbar zueinander mit einem Spaltabstand zwischen
ihren Konusmänteln
angeordnet. An mindestens einem Konus sind angreifende Verschiebemittel
vorgesehen, die in einem durch die sich nicht überdeckenden Strömungsfenster
definierten Schließbereich
der Drosselvorrichtung wirksam sind und eine axiale Relativverschiebung
der Konen in eine den Spaltabstand zwischen den Konusmänteln reduzierende
Richtung herbeiführen.
Die Verschiebemittel weisen einen Anschlag und einen damit zusammenwirkenden
Gegenanschlag auf, von denen jeweils einer an einem der Konen angeordnet ist.
Ein Federelement drückt
den Anschlag und Gegenanschlag in Achsrichtung der Konen zusammen, wodurch
ein Verschiebemechanismus für
die Konen im Schließbereich
geschaffen wird, der eine geringe Reibung außerhalb des Schließbereichs
aufweist.
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Fällt der
Stellmotor jedoch aus, besteht die Gefahr, dass der Drehschieber
beziehungsweise die Querschnittsverstellglieder in einer Position/Drehwinkelstellung
stehen bleiben, in der einer oder mehrere Durchströmungsquerschnitte,
die für
die Betriebssicherheit einer den Drehschieber aufweisenden Maschine
von Bedeutung sind, verschlossen sind. Handelt es sich bei der Maschine
beispielsweise um eine Brennkraftmaschine und bei dem Betriebsmittelkreislauf
um den Kühlmittelkreislauf
der Brennkraftmaschine, so würde
bei Ausfall des Stellmotors die Gefahr bestehen, dass der Kühlmittelkreislauf
dauerhaft unterbrochen wird und die Brennkraftmaschine überhitzt.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Drehschieber zu
schaffen, der auf einfache Art und Weise verhindert, dass bei einem
Ausfall des Stellmotors die Querschnittsverstellglieder in einer
ungünstigen
Position/Drehwinkelstellung stehen bleiben.
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Die
der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
zumindest dem ersten Querschnittsverstellglied und dem Zahnrad und/oder dem
zweiten Querschnittsverstellglied jeweils eine Rückstellfeder zugeordnet sind,
die die aus einer Sicherungsposition gegen die Rückstellfeder herausgedrehten
Querschnittsverstellglieder in die Sicherungsposition zurück drängen. Die
Querschnittsverstellglieder werden also gegen die Kraft mehrerer Rückstellfedern,
insbesondere von einem Stellmotor, aus ihrer jewei ligen Sicherungsposition,
in der bevorzugt die sicherheitsrelevanten Durchströmungsquerschnitte
freigegeben sind, herausgedreht. Mit anderen Worten wird beim Verdrehen
der Querschnittsverstellglieder aus der jeweiligen Sicherungsposition heraus,
die entsprechende Rückstellfeder
gespannt. Bei einem Ausfall des den Drehschieber antreibenden Stellmotors,
drängen
die dann gespannten Rückstellfedern
die Querschnittsverstellglieder direkt oder indirekt (über das
Zahnrad) in die Sicherungsposition zurück. Durch das vorteilhafte
Vorsehen der zweiten Rückstellfeder
an dem Zahnrad lässt
sich der Drehschieber besonders einfach und kostengünstig herstellen,
wobei gleichzeitig ein sicheres Zurückdrehen der mehreren Querschnittsverstellglieder
in die Sicherungsposition gewährleistet
ist. Durch die alternative oder zusätzliche Anordnung der zweiten
Rückstellfeder
an dem zweiten Querschnittsverstellglied wird das zweite Querschnittsverstellglied
direkt beaufschlagt, so dass die zweite Rückstellfeder schwächer ausgelegt
werden kann. Natürlich
ist auch ein Drehschieber mit mehr als nur zwei Querschnittsverstellgliedern,
die über
ein entsprechendes Getriebe miteinander verbunden sind, denkbar,
bei dem dann dem jeweiligen Zahnrad und/oder den weiteren Querschnittsverstellgliedern
jeweils eine Rückstellfeder
zugeordnet sind.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Getriebe
an den Querschnittsverstellgliedern angeordnete und mit dem Zahnrad
in Eingriff bringbare, insbesondere axial ausgerichtete Mitnahmeelemente
auf. An den Querschnittsverstellgliedern sind also Mitnahmeelemente
angeordnet, die bevorzugt einstückig
mit dem jeweiligen Querschnittsverstellglied ausgebildet sind, und
die mit dem Zahnrad kämmen,
wodurch die Drehbewegung des ersten Querschnittsverstellglieds über das
Zahnrad auf das zweite Querschnittsverstellglied übertragen
wird.
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Besonders
bevorzugt sind die Mitnahmeelemente des zweiten (antreibbaren) Querschnittsverstellglieds über seinen
gesamten Umfang und die Mitnahmeelemente des ersten (antreibenden)
Querschnittsverstellglieds nur über
einen Umfangswinkelbereich verteilt angeordnet. Es ist also vorgesehen, dass
das zweite/antreibbare Querschnittsverstellglied über seinen
gesamten Umfang verteilt angeordnet die Mitnahmeelemente aufweist,
sodass die Bewegung des zweiten Querschnittsverstellglieds stets mit
der Bewegung des Zahnrads direkt gekoppelt ist, beziehungsweise
dass sich das antreibbare Querschnittsverstellglied nur in Abhängigkeit
von einer Bewegung beziehungsweise Drehung des Zahnrades verstellen
kann. Das erste beziehungsweise antreibende Querschnittsverstellglied
hingegen weist nur über
mindestens einen Umfangswinkelbereich verteilt angeordnete Mitnahmeelemente
auf. Mit anderen Worten weist das antreibende/erste Querschnittsverstellglied
mindestens einen mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereich auf.
Dies führt
dazu, dass das erste/antreibende Querschnittsverstellglied Drehwinkelstellungsbereiche
aufweist, in denen es nicht mit dem Zahnrad zusammenwirkt, sodass das
erste/antreibende Querschnittsverstellglied in dem beziehungsweise über den
mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereich verdreht werden kann, ohne
dass sich die Drehbewegung des ersten/antreibenden Querschnittsverstellglieds
auf das Zahnrad oder das zweite/antreibbare Querschnittsverstellglied überträgt. Wird
das erste Querschnittsverstellglied in diesem mitnahmeelementfreien
Umfangswinkelbereich verdreht, so hat das den Vorteil, dass der Stellmotor
lediglich das erste Querschnittsverstellglied gegen die eine Rückstellfeder
verdrehen muss. Beim Ausfall des Stellmotors wirken beide Rückstellfedern
auf die Querschnittsverstellglieder und verdrehen beziehungsweise
drängen
diese in die Sicherungsposition. Zweckmäßigerweise sind die Mitnahmeelemente
an dem jeweiligen Querschnittsverstellglied, an dem ersten Querschnittsverstellglied
natürlich
nur innerhalb des Umfangswinkelbereichs, gleichmäßig verteilt angeordnet.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist das erste Querschnittsverstellglied
eine in einem beziehungsweise in dem mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereich
wirkende Verdrehsicherung für
das Zahnrad auf. Das bedeutet, dass wenn sich der mitnahmeelementfreie
Umfangswinkelbereich des Querschnittsverstellglieds im Bereich des Zahnrads
befindet, das Zahnrad sich nicht verdrehen lässt. Da das erste Querschnittsverstellglied
beziehungsweise die Mitnahmeelemente des ersten Querschnittsverstellglieds
in dem mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereich nicht mit dem
Zahnrad kämmen
und somit das antreibende Querschnittsverstellglied losgelöst von dem
antreibbaren Querschnittsverstellglied frei verdrehbar ist, könnte es
geschehen, dass sich das antreibbare Querschnittsverstellglied ungewollt
verstellt. Die vorteilhafte Verdrehsicherung verhindert hierbei
ein derartiges Verstellen beziehungsweise Verdrehen des antreibbaren/zweiten
Querschnittsverstellglieds, wenn sich die Zähne des Zahnrades in den mitnahmeelementfreien
Umfangswinkelbereich des antreibenden Querschnittsverstellglieds
befinden. Innerhalb des mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereichs
des ersten Querschnittsverstellglieds kann dieses also losgelöst von dem
zweiten Querschnittsverstellglied bewegt, eingestellt beziehungsweise
verdreht werden, wobei der freie Verdrehwinkel konstruktiv durch
die Mitnahmeelemente, insbesondere durch die Anzahl der Mitnahmeelemente
bestimmt wird, und wobei das zweite Querschnittsverstellglied in
seiner Verdrehstellung arretiert ist. In dem mitnahmeelementfreien
Umfangswinkelbereich muss das erste Querschnittsverstellglied, wie
bereits gesagt, lediglich gegen die ihm direkt zugeordnete (erste)
Rückstellfeder
verdreht werden, da die dem Zahnrad zugeordnete (zweite) Rückstellfeder
aufgrund der Verdrehsicherung nicht wirken kann. Im Normalbetrieb
kann somit der Drehschieber, insbesondere als Thermostatersatz einer Brennkraftmaschine,
derart betrieben werden, dass das erste Querschnittsverstellglied
einen oder mehrere Durchströmungsquerschnitte
einstellt, während das
zweite Querschnittsverstellglied über das Getriebe nur sehr selten
verstellt wird. Dadurch wird im Normalbetrieb der Drehschieber nur
gegen die dem ersten Querschnittsverstellglied zugeordnete Rückstellfeder
verdreht, und in den seltenen Fällen
auch gegen die dem Zahnrad uod/oder dem zweiten Querschnittsverstellglied
zugeordnete Rückstellfeder.
Vorteilhafterweise ist dabei die dem ersten Querschnittsverstellglied
zugeordnete Rückstellfeder
wesentlich schwächer
ausgelegt, als nur eine einzige an dem ersten Querschnittsverstellglied
für den
gesamten Drehschieber – also
für alle
Querschnittsverstellglieder – vorgesehene
Rückstellfeder,
welche dann sämtliche
Querschnittsverstellglieder beim Ausfall des Stellmotors in die
Sicherungsposition zurückdrehen
müsste,
wobei der Stellmotor ständig
gegen die dann gezwungenermaßen
stark ausgelegte Rückstellfeder
arbeiten müsste.
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Vorteilhafterweise
ist die Verdrehsicherung von einem in dem mitnahmeelementfreien
Umfangswinkelbereich angeordneten und mit dem Zahnrad in Eingriff
bringbaren ringsegmentförmigen
Sicherungsaxialvorsprung gebildet, der zweckmäßigerweise auf dem selben Radius
wie die Mitnahmeelemente liegt. Um die Verdrehsicherung zu bewirken,
ist das Zahnrad vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die Flanken
von zwei Zähnen
auf der äußeren Mantelfläche des
Sicherungsaxialvorsprungs aufliegen können. Dabei ist mit Vorteil
vorgesehen, dass die Mitnahmeaxialvorsprünge des ersten Querschnittsverstellglieds
axial weiter hervorstehen als der Sicherungsaxialvorsprung. Weiterhin
sind bevorzugt einige der Zähne
des Zahnrades auf der mit dem ersten Querschnittsverstellglied zusammenwirkenden
Seite des Zahnrads axial verkürzt
ausgebildet. Dadurch kann erreicht werden, dass ein verkürzter Zahn
des Zahnrads im Bereich des Sicherungsaxialvorsprungs zwischen den
Querschnittsverstellgliedern eintauchen kann, während die benachbarten – normal
ausgebildeten – Zähne des
Zahnrads mit ihren Flanken auf dem Sicherungsaxialvorsprung aufliegen.
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Vorteilhafterweise
ist die jeweilige Rückstellfeder
als Torsionsfeder oder als Spiralfeder ausgebildet, wobei die entsprechende
Rückstellfeder
bevorzugt mit einer Stirnseite des Zahnrads, des ersten Querschnittsverstellglieds
beziehungsweise des zweiten Querschnittsverstellglieds und dem die Querschnittsverstellglieder
und das Zahnrad aufnehmenden Gehäuses
zusammenwirkt. Fällt
der Stellmotor aus, drängt
die dem ersten Querschnittsverstellglied zugeordnete Rückstellfeder
das erste Querschnittsverstellglied in die Sicherungsposition. Bei dieser
Verdrehbewegung greifen früher
oder später die
Mitnahmeelemente des ersten Querschnittsverstellglieds in das Zahnrad
ein, woraufhin auch die dem Zahnrad zugeordnete Rückstellfeder
wirken kann, indem sie das Zahnrad verdreht und damit auch das zweite
Querschnittsverstellglied in die Sicherungsposition drängt. Die
dem Zahnrad zugeordnete Rückstellfeder
bleibt also im Normalbetrieb vorgespannt und wird nur dann entspannt,
wenn ein Notfall, beziehungsweise ein Ausfall des Stellmotors eintritt.
Lediglich während
dem Spannvorgang für
beide Rückstellfedern
muss der Stellmotor kurzfristig die Gegenkräfte beider Rückstellfedern überwinden.
Im Normalbetrieb muss der Stellmotor jedoch nur gegen die eine Rückstellfeder,
wie oben beschrieben, arbeiten. Entsprechendes gilt, wenn die andere
Rückstellfeder
nicht dem Zahnrad, sondern dem weiten Querschnittsverstellglied
zugeordnet ist, oder wenn sowohl dem Zahnrad als auch dem zweiten
Querschnittsverstellglied jeweils eine Rückstellfeder zugeordnet sind.
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Die
elektromechanische Baugruppe weist erfindungsgemäß einen wie oben beschriebenen
Drehschieber auf.
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Die
erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zeichnet
sich durch einen wie oben beschriebenen Drehschieber aus.
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Im
Folgenden soll die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.
Dazu zeigt die
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Figur
einen erfindungsgemäßen Drehschieber
in einer perspektivischen Darstellung.
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Die
Figur zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Drehschieber 1, der
zum Einstellen von mehreren Durchströmungsquerschnitten eines Betriebsmittelkreislaufs
einer Maschine, insbesondere eines Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine,
verwendet wird. Der Drehschieber 1 weist ein erstes Querschnittsverstellglied 2 sowie
ein zweites Querschnittsverstellglied 3 auf, die axial
hintereinander liegend angeordnet und um die gleiche Drehachse 4 verdrehbar
in einem hier nicht dargestellten Gehäuse gelagert sind. In den Mantelflächen der
im wesentlichen kreiszylinderförmigen Querschnittsverstellglieder 2 und 3 sind
mehrer radiale Durchströmungsöffnungen 5 ausgebildet,
die mit im Gehäuse
ausgebildeten Zu- und/oder Abläufen des
Betriebsmittelkreislaufs zusammenwirken, wobei je nach Drehwinkelstellung
des jeweiligen Querschnittsverstellglieds 2 oder 3 ein
unterschiedlich großer
Durchströmungsquerschnitt
freigegeben werden kann. Des weiteren sind axiale Durchströmungsöffnungen 6 in
den Stirnseiten der Querschnittsverstellglieder 2 und 3 vorgesehen,
durch die ebenfalls das Betriebsmittel strömen kann. Die Querschnittsverstellglieder 2 und 3 weisen
an ihren zueinander weisenden Stirnseiten 7 beziehungsweise 8 jeweils axial
ausgerichtete Mitnahmeelemente 9 beziehungsweise 10 auf,
die jeweils über
den Umfang des jeweiligen Querschnittsverstellglieds 2 beziehungsweise 3 verteilt
angeordnet sind, wobei die Mitnahmeelemente 10 des zweiten
Querschnittsverstellglieds 3 gleichmäßig über den gesamten Umfang und die
Mitnahmeelemente 9 des ersten Querschnittsverstellglieds 2 nur über einen
bestimmten Umfangswinkelbereich, dort aber ebenfalls gleichmäßig, verteilt angeordnet
sind, sodass das erste Querschnittsverstellglied 2 einen
mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereich aufweist.
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Der
Drehschieber 1 weist weiterhin ein Zahnrad 11 auf,
das im Wesentlichen außerhalb
der beiden Querschnittsverstellglieder 2 und 3 angeordnet ist,
wobei seine Drehachse parallel zur Drehachse 4 ausgerichtet
ist. Das Zahnrad 11 ist derart angeordnet, dass die Mitnahmeelemente 9 und 10 im
Betrieb des Drehschiebers 1 mit den Zähnen des Zahnrads 11 kämmen beziehungsweise
in das Zahnrad 11 eingreifen. Durch Verdrehen des ersten
Querschnittsverstellglieds 2 kann nunmehr mittels des Zahnrads 11,
das zusammen mit den Mitnahmeelementen 9 und 10 ein
Getriebe 12 bildet, das zweite Quer schnittsverstellglied 3 verstellt/verdreht
werden. Aufgrund des mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereichs
des ersten Querschnittsverstellglieds 2 ist das Getriebe 12 ein
einen Drehunterschied zwischen den Querschnittsverstellgliedern 2 und 3 erzeugendes
Getriebe, da das Querschnittsverstellglied 2 in diesem
mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereich losgelöst von dem
zweiten Querschnittsverstellglied 3 gedreht werden kann.
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Weiterhin
ist dem ersten Querschnittsverstellglied 2 eine Rückstellfeder 13,
die als Torsionsfeder 14 ausgebildet ist, zugeordnet, Die
Rückstellfeder 13 ist
schematisch dargestellt und an dem dem Getriebe 12 gegenüberliegenden
Ende des Querschnittsverstellglieds 2 angeordnet. Die Torsionsfeder 14 wirkt
mit dem Querschnittsverstellglied 2 und dem nicht dargestellten
Gehäuse
des Drehschiebers 1 zusammen. Ferner ist dem Zahnrad 11 eine
Rückstellfeder 15 zugeordnet,
die als Torsionsfeder 16 ausgebildet ist, und die mit dem
Zahnrad 11 und dem Gehäuse
des Drehschiebers 1 zusammenwirkt.
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Das
Zahnrad 11 wird nur hierbei nur dann verdreht, wenn die
Mitnahmeelemente 9 des ersten Querschnittsverstellglieds 2 dieses
durchkämmen, ansonsten
bleibt es stehen, indem es am Querschnittsverstellglied 2 an
einer äußeren Mantelfläche eines
im mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereichs angeordneten Sicherungsaxialvorsprungs
mit Flanken seiner Zähne
aufliegt beziehungsweise schleift. Im Normalbetrieb wird überwiegend
nur das Querschnittsverstellglied 2 verdreht. Hierzu wird
vorteilhafterweise ein Stellmotor 17 verwendet. Im Normalbetrieb
wirkt der Sicherungsaxialvorsprung zusammen mit Zähnen des
Zahnrads 11 als Verdrehsicherung 18 für das Zahnrad 11.
Jeder zweite der Zähne
des Zahnrads 11 ist axial gesehen verkürzt ausgebildet, sodass der
verkürzte
Zahn mit den Mitnahmeelementen 10 des zweiten Querschnittsverstellglieds 3 zusammenwirkt
und gleichzeitig die benachbarten – nicht verkürzten – Zähne auf
dem Sicherungsaxialvorsprung, wie oben beschrieben, aufliegen, wodurch
eine Drehung des Zahnrads 11 verhindert wird. Dadurch wird
ein Verdrehen des zweiten Querschnittsverstellglieds 3,
während
sich das Zahnrad 11 in dem mitnahmeelementfreien Umfangswinkelbereich
des ersten Querschnittsverstellglieds 2 befindet, verhindert.
Im Normalbetrieb verdreht der Stellmotor 17 das Querschnittsverstellglied 2 elektromotorisch
gegen die Federkraft der Rückstellfeder 13 beziehungsweise
Torsionsfeder 14 und spannt diese. Fällt der Stellmotor 17 aufgrund
eines Schadens oder Fehlers aus, so drängt die Rückstellfeder 13 das Querschnittsverstellglied 2 zurück in eine
Sicherungsposition, in der vorteilhafterweise sicherheitsrelevante
Durchströmungsquerschnitte
freigegeben sind. Die Rückstellfeder 13 ist
vorteilhafterweise derart ausgelegt, dass sie das innere Verlustmoment des
Stellmotors 17 überwindet
und das erste Querschnittsverstellglied 2 in die Sicherungsposition drängt, sodass
der Stellmotor 17 im Normalbetrieb nur gegen eine relativ
geringe Federkraft der Rückstellfeder 13 arbeitet.
Im Laufe des Zurückstellens des
Querschnittsverstellglieds 2 in die Sicherungsposition
durch die Rückstellfeder 13 kommen
irgendwann die Mitnahmeelemente 9 in Eingriff mit dem Zahnrad 11,
wobei die Verdrehsicherung 18 gelöst wird. Ab dann unterstützt die
Rückstellfeder 15 das Zurückstellen
des Querschnittsverstellglieds 3 und drängt dieses in seine entsprechende
Sicherungsposition. Die Rückstellfeder 15 wird
also erst durch Lösen
der Verdrehsicherung 18 entspannt. Durch die vorteilhafte
Rückstellfeder 15 kann
auch das zweite Querschnittsverstellglied 3 problemlos
in die Sicherungsposition verbracht werden, ohne dass die Federkraft
der Rückstellfeder 13 erhöht werden
muss. Vielmehr wirkt die Rückstellfeder 15 nach
Lösen der Verdrehsicherung 18 unterstützend zu
der Rückstellfeder 13.
Die Sicherungspositionen der Querschnittsverstellglieder sind dabei
bevorzugt mittels jeweils eines Drehanschlags an dem Gehäuse realisiert.
Natürlich
ist es auch denkbar alternativ oder zusätzlich zu der Rückstellfeder 15 eine
Rückstellfeder
beziehungsweise Torsionsfeder vorzusehen, die direkt mit dem zweiten
Querschnittsverstellglied 3 zusammenwirkt.
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Insgesamt
hat der Drehschieber 1 den Vorteil, dass der Stellmotor 17 im
Normalbetrieb nur gegen eine relativ schwache Rückstellfeder 13 arbeiten muss,
und im Notfall (”Fail-Safe-Fall”), bei
Ausfall des Stellmotors 17, die Querschnittsverstellglieder 2 und 3 durch
die Rückstellfedern 13 und 15 in
ihre Sicherungsposition verbracht werden. Während dem Spannvorgang muss
der Stellmotor 17 nur kurzfristig die Gegenkräfte beider
Rückstellfedern 13, 15 überwinden.
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Der
Drehschieber 1 beziehungsweise die aus Drehschieber 1 und
Stellmotor 17 bestehende elektromechanische Baugruppe 19 kann
vorteilhaft bei Brennkraftmaschinen als Thermostat für einen mehrere
Zweige aufweisenden Kühlwasserkreislauf der
Brennkraftmaschine verwendet/eingesetzt werden. Im Normalbetrieb
können
die Durchströmungsquerschnitte
problemlos eingestellt werden, wobei bei einem Ausfall des Stellmotors 17 die
Querschnittsverstellglieder 2 und 3 durch die
Rückstellfedern 13 und 15 auf
einfache Art und Weise in ihre jeweilige Sicherungsposition verbracht
werden, sodass bei Ausfall des Stellmotors 17 zweckmäßigerweise eine
ausreichende Kühlung
der Brennkraftmaschine gewährleistet
ist.
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- 1
- Drehschieber
- 2
- Querschnittsverstellglied
- 3
- Querschnittsverstellglied
- 4
- Drehachse
- 5
- Durchströmungsöffnung
- 6
- Durchströmungsöffnung
- 7
- Stirnseite
- 8
- Stirnseite
- 9
- Mitnahmeelement
- 10
- Mitnahmeelement
- 11
- Zahnrad
- 12
- Getriebe
- 13
- Rückstellfeder
- 14
- Torsionsfeder
- 15
- Rückstellfeder
- 16
- Torsionsfeder
- 17
- Stellmotor
- 18
- Verdrehsicherung
- 19
- Baugruppe