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DE102011077669A1 - Valve, in particular digital valve, and pump, in particular water pump - Google Patents

Valve, in particular digital valve, and pump, in particular water pump Download PDF

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DE102011077669A1
DE102011077669A1 DE201110077669 DE102011077669A DE102011077669A1 DE 102011077669 A1 DE102011077669 A1 DE 102011077669A1 DE 201110077669 DE201110077669 DE 201110077669 DE 102011077669 A DE102011077669 A DE 102011077669A DE 102011077669 A1 DE102011077669 A1 DE 102011077669A1
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DE
Germany
Prior art keywords
valve
actuator
opening
closing
slide track
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE201110077669
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German (de)
Inventor
Werner Prohaska
Sven Urlaub
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to PCT/EP2012/057673 priority patent/WO2012171703A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil (1), insbesondere ein Digitalventil (1), zur Beeinflussung eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einem Ventilkörper (20) translatorisch bewegbar gelagerten Stellglied (10) zum Öffnen/Schließen einer Fluidpassage (22) durch das Ventil (1) hindurch, wobei das Ventil (1) eine Übersetzungseinrichtung (40) aufweist, welche einer translatorischen Öffnungs-/Schließbewegung des Stellglieds (10) eine rotatorische Komponente zum Öffnen/Schließen der Fluidpassage (22) aufprägt. Ferner betrifft die Erfindung ein Digitalventil (1) zum Ein-/Ausschalten eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einem Ventilkörper (20) rotatorisch bewegbar gelagerten Stellglied (10) zum Öffnen/Schließen einer Fluidpassage (22) durch das Ventil (1) hindurch, wobei das Ventil (1) einen Fluidkanal (12) derart aufweist, dass das Stellglied (10) bei fortgesetzten Drehungen in eine Drehrichtung oder einander entgegengesetzte Drehrichtungen die Fluidpassage (22) abwechselnd öffnet und schließt bzw. schließt und öffnet. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Pumpe, insbesondere eine Wasserpumpe, wobei die Pumpe bzw. die Wasserpumpe ein erfindungsgemäßes Ventil (1), insbesondere ein erfindungsgemäßes Digitalventil (1), aufweist.The invention relates to a valve (1), in particular a digital valve (1), for influencing a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle, with an actuator mounted in a valve body (20) so as to be translationally movable (10) for opening / closing a fluid passage (22) through the valve (1), wherein the valve (1) has a transmission device (40) which a translatory opening / closing movement of the actuator (10) a rotary component for opening / Closing the fluid passage (22) impresses. The invention also relates to a digital valve (1) for switching a fluid volume flow on / off in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle, with an actuator (10) mounted in a valve body (20) such that it can rotate Opening / closing of a fluid passage (22) through the valve (1), the valve (1) having a fluid channel (12) such that the actuator (10), upon continued rotations in one direction of rotation or in opposite directions of rotation, the fluid passage (22 ) alternately opens and closes or closes and opens. The invention also relates to a pump, in particular a water pump, the pump or the water pump having a valve (1) according to the invention, in particular a digital valve (1) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Digitalventil, zur Beeinflussung eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Digitalventil zum Ein-/Ausschalten eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Pumpe, insbesondere einer Wasserpumpe.The invention relates to a valve, in particular a digital valve, for influencing a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a digital valve for switching on / off a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a pump, in particular a water pump.

Stand der TechnikState of the art

In einem Kühlkreislauf mit einem flüssigen Kühlmedium, z. B. ein Wasser-Glykol-Gemisch mit einem variablen Mischungsverhältnis für Kraftfahrzeuge, werden diverse Ventile oder Stellglieder zur Steuerung, Regelung und Verschaltung der einzelnen Kreisläufe des Kühlkreislaufs eingesetzt. Hierbei kommen sowohl anzusteuernde bzw. einzuregelnde Digitalventile als auch kontinuierlich zu steuernde bzw. zu regelnde Proportionalventile zum Einsatz, wobei man passive und aktive Stellglieder bzw. fremd-(Thermostate) oder elektrisch erregbare und mechanisch betätigbare Stellglieder solcher Ventile unterscheidet. In der Regel werden für die weit verbreitet eingesetzten Digitalventile reversible, d. h. hin- und hergehende Stellglieder verwendet, wie z. B. Hubmagnet-Ventile mit Kegelsitzgeometrie. Solche Stellglieder sind elektrisch, elektromotorisch, hydraulisch oder auch mechanisch antreibbar.In a cooling circuit with a liquid cooling medium, for. As a water-glycol mixture with a variable mixing ratio for motor vehicles, various valves or actuators for controlling, regulating and interconnecting the individual circuits of the cooling circuit are used. Both digital valves that are to be controlled or regulated and proportional valves that are to be continuously controlled or regulated are used, with passive and active actuators or thermostats or electrically excitable and mechanically actuable actuators of such valves being distinguished. In general, reversible for the widely used digital valves, d. H. used reciprocating actuators such. B. Solenoid valves with conical seat geometry. Such actuators are electrically, electromotively, hydraulically or mechanically driven.

Aufgabenstellungtask

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Ventil, insbesondere ein verbessertes Digitalventil, zur Beeinflussung bzw. zum Ein-/Ausschalten eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs, anzugeben. Hierbei soll das erfindungsgemäße Ventil Nachteile von digital schaltenden Hubmagnet-Ventilen – wie z. B. Druckstöße bzw. Druckpulsationen, insbesondere während eines Schließvorgangs des Ventils, eine lastfreie Positionierung eines Stellglieds des Ventils, eine fehlende Regelcharakteristik, etc. – vermeiden. Hierbei soll es insbesondere möglich sein, einem Digitalventil eine gewisse Steuer- bzw. Regelcharakteristik zu verleihen. Ferner soll das erfindungsgemäße Ventil einfach und klein aufgebaut und kostengünstig in der Herstellung sein.It is an object of the invention to provide an improved valve, in particular an improved digital valve, for influencing or for switching on / off a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle. Here, the valve according to the invention disadvantages of digital switching solenoid valves - such. As pressure surges or pressure pulsations, especially during a closing operation of the valve, a load-free positioning of an actuator of the valve, a lack of control characteristics, etc. - avoid. In this case, it should be possible in particular to give a digital control valve a certain control or regulating characteristic. Furthermore, the valve according to the invention should be simple and small and inexpensive to manufacture.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird mittels eines Ventils, insbesondere eines Digitalventils, zur Beeinflussung eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs, gemäß Anspruch 1; mittels eines Digitalventils zum Ein-/Ausschalten eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs, gemäß Anspruch 2; und einer Pumpe, insbesondere einer Wasserpumpe, mit einem erfindungsgemäßen Ventil, insbesondere einem erfindungsgemäßen Digitalventil, gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.The object of the invention is by means of a valve, in particular a digital valve, for influencing a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle, according to claim 1; by means of a digital valve for switching on / off a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle, according to claim 2; and a pump, in particular a water pump, with a valve according to the invention, in particular a digital valve according to the invention, according to claim 10. Advantageous developments, additional features and / or advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below.

Die vorliegende Erfindung offenbart im Gegensatz zum Stand der Technik ein kontinuierlich zu schaltendes und bevorzugt unidirektional arbeitendes Alternativkonzept für ein Ventil, insbesondere ein Digitalventil, welches Vorteile eines Hubmagnet-Ventils mit Vorzügen eines bevorzugt zu regelnden Drehzylinder-Ventils verbindet und damit einen sowohl in wirtschaftlicher als auch in technischer Hinsicht vorteilhaften Lösungsansatz bietet. Die Erfindung ist hierbei insbesondere auf digitale und elektrisch erregte Stellglieder bzw. digitale und elektrisch erregte Ventile anwendbar.The present invention discloses, in contrast to the prior art, a continuously switching and preferably unidirectional alternative working concept for a valve, in particular a digital valve, which combines advantages of a solenoid valve with the advantages of a preferably controlled rotary cylinder valve and thus both in economic than also offers a technically advantageous solution approach. The invention is particularly applicable to digital and electrically excited actuators or digital and electrically excited valves.

In einer ersten Variante der Erfindung weist das Ventil bzw. Digitalventil ein in einem Ventilkörper translatorisch bewegbares Stellglied zum Öffnen/Schließen einer Fluidpassage durch das Ventil hindurch auf. Ferner umfasst das Ventil bzw. Digitalventil eine Übersetzungseinrichtung, welche einer translatorischen Öffnungs-/Schließbewegung des Stellglieds eine rotatorische Komponente zum Öffnen/Schließen der Fluidpassage aufprägt. In einer zweiten Variante weist das erfindungsgemäße Ventil bzw. Digitalventil ein in einem Ventilkörper rotatorisch bewegbar gelagertes Stellglied zum Öffnen/Schließen einer Fluidpassage durch das Ventil hindurch auf. Ferner umfasst dieses Ventil bzw. Digitalventil einen Fluidkanal derart, dass das Stellglied bei fortgesetzten Drehungen in eine Drehrichtung oder einander entgegengesetzte Drehrichtungen die Fluidpassage abwechselnd öffnet und schließt bzw. umgekehrt. Hierbei ist das jeweilige das Stellglied des Ventils bzw. Digitalventils wenigstens abschnittsweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Dies betrifft insbesondere wenigstens einen Dichtbereich des Stellglieds, der bevorzugt zylinderförmig ausgebildet ist.In a first variant of the invention, the valve or digital valve has an actuator which can be moved translationally in a valve body for opening / closing a fluid passage through the valve. Furthermore, the valve or digital valve comprises a translation device which imparts a rotary component for opening / closing the fluid passage to a translatory opening / closing movement of the actuator. In a second variant, the valve or digital valve according to the invention has an actuator movably mounted rotatably in a valve body for opening / closing a fluid passage through the valve. Furthermore, this valve or digital valve comprises a fluid channel in such a way that the actuator alternately opens and closes the fluid passage in continuous rotation in one direction of rotation or opposite directions of rotation and vice versa. Here, the respective actuator of the valve or digital valve is at least partially rotationally symmetrical. This relates in particular to at least one sealing region of the actuator, which is preferably cylindrical.

Ein solches erfindungsgemäßes Drehzylinder-Hubventil (im Wesentlichen erste Variante der Erfindung) bzw. Drehzylinder-Ventil (im Wesentlichen zweite Variante der Erfindung) bietet eine Möglichkeit bevorzugt digitale Regelungen in einem kompakten Bauraum für eine Vielzahl von Anwendungen in Kühlkreisläufen oder Kühlmittelkreisläufen zu realisieren. Es ist natürlich möglich, die Erfindung auf andere Fluidanwendungen zu übertragen. Durch eine erfindungsgemäße Kombination von positiven Eigenschaften einer bevorzugt digitalen Hubmagnet-Ventiltechnik auf der einen mit einer Drehzylinder-Ventiltechnik auf der anderen Seite, entsteht eine kostengünstige, bauraumoptimierte und dem Stand der Technik gegenüber überlegene technische Lösung für Ventile. Insbesondere ist die Erfindung bei allen Ventilen in temperaturgeregelten Kreisläufen mit flüssigen Medien und einer digitalen Regelstrategie anwendbar.Such an inventive rotary cylinder lift valve (essentially the first variant of the invention) or rotary cylinder valve (essentially second variant of the invention) offers a possibility of realizing digital controls in a compact installation space for a large number of applications in cooling circuits or coolant circuits. It is of course possible to transfer the invention to other fluid applications. By a inventive combination of positive characteristics of a preferred digital solenoid valve technology on the one hand with a rotary cylinder valve technology on the other hand, creates a cost-effective, space-optimized and compared to the prior art superior technical solution for valves. In particular, the invention is applicable to all valves in temperature controlled circuits with liquid media and a digital control strategy.

Hierbei werden Nachteile bekannter Hubmagnet-Ventile – wie z. B. Erzeugung von Druckstößen bzw. Druckpulsationen, insbesondere während eines Schließvorgangs des Ventils bzw. Digitalventils, eine lastfreie Positionierung des Stellglieds des Ventils bzw. Digitalventils, eine fehlende Regelcharakteristik, etc. – durch ein Drehzylinder-Ventilprinzip vermieden und gemäß der Erfindung mit den Vorteilen der „einfachen“ Hubmagnet-Ventiltechnik verbunden. Darüber hinaus kann über eine Kulissenbahn (siehe unten) eine variable und voneinander unabhängige Regelcharakteristik für das Öffnen und das Schließen des Ventils bzw. Digitalventils realisiert werden. Ferner ist ein Stromverbrauch des erfindungsgemäßen Ventils bzw. Digitalventils mit vergleichbaren Ventilen aus dem Stand der Technik, wie z. B. einem digitalen Hubmagnet-Ventil, gering, da das Ventil nur im Schalt- bzw. Stellfall bestromt werden muss, in den zeitlich langen Phasen dazwischen muss das erfindungsgemäße Ventil nicht bestromt sein.Here are disadvantages of known solenoid valves - such. B. generation of pressure surges or pressure pulsations, especially during a closing operation of the valve or digital valve, a load-free positioning of the actuator of the valve or digital valve, a lack of control characteristics, etc. - avoided by a rotary cylinder valve principle and according to the invention with the advantages connected to the "simple" solenoid valve technology. In addition, a variable and independent control characteristic for the opening and closing of the valve or digital valve can be realized via a slide track (see below). Furthermore, a power consumption of the valve or digital valve according to the invention with comparable valves from the prior art, such. As a digital solenoid valve, low, since the valve must be energized only in switching or actuating case, in the time-long phases in between the valve of the invention must not be energized.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist die Übersetzungseinrichtung des Ventils bzw. des Digitalventils zueinander komplementäre Übersetzungsvorrichtungen auf, welche, insbesondere aufgrund ihrer Geometrie, der translatorischen oder der rotatorischen Öffnungs-/Schließbewegung des Stellglieds die rotatorische bzw. eine translatorische Komponente aufprägt bzw. aufprägen. Ferner weist in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung das Ventil bzw. das Digitalventil eine Spuleneinrichtung mit wenigstens zwei zueinander komplementären Spulen und das Stellglied statt einem Hubmagnet, einen Rotationsmagnet auf. Hierbei ist die Spuleneinrichtung derart elektrisch bestrombar, dass das Stellglied aufgrund seines Rotationsmagneten zu fortgesetzten Drehungen in die eine Drehrichtung oder in einander entgegengesetzte Drehrichtungen bewegbar ist.In preferred embodiments of the invention, the translation device of the valve or of the digital valve has complementary translation devices which, in particular due to their geometry, the translational or rotational opening / closing movement of the actuator imprints or impresses the rotary or a translatory component. Furthermore, in preferred embodiments of the invention, the valve or the digital valve has a coil device with at least two mutually complementary coils and the actuator instead of a solenoid, a rotary magnet. In this case, the coil device can be energized electrically in such a way that the actuator can be moved to continued rotation in one direction of rotation or in opposite directions of rotation due to its rotary magnet.

Die zueinander komplementären und erfindungsgemäßen Übersetzungsvorrichtungen der Übersetzungseinrichtung können beispielsweise eine Kulissenbahn und ein Kulissenzapfen oder Kulissenstein sein, und/oder sie können zueinander komplementäre Formabschnitte am Stellglied und am Ventilkörper oder einer anderen Vorrichtung des Ventils sein. Ferner kann die Übersetzungseinrichtung eine Führungsanordnung sein, welche das Stellglied im Ventilkörper in rotatorischer und/oder translatorischer Bewegungsrichtung führt. Hierbei kann das Ventil bzw. das Digitalventil derart ausgebildet sein, dass das Stellglied den Kulissenzapfen oder Kulissenstein, und der Ventilkörper die dazu korrespondierende Kulissenbahn aufweist. Dies ist natürlich auch umkehrbar, wobei dann der Ventilkörper den Kulissenzapfen oder Kulissenstein, und das Stellglied die dazu korrespondierende Kulissenbahn aufweist.The complementary and inventive translation devices of the translation device may for example be a slide track and a crank pin or sliding block, and / or they may be mutually complementary mold sections on the actuator and the valve body or other device of the valve. Furthermore, the translation device may be a guide arrangement, which guides the actuator in the valve body in rotational and / or translational movement direction. Here, the valve or the digital valve may be formed such that the actuator has the slide pin or sliding block, and the valve body has the corresponding guide track. Of course, this is also reversible, in which case the valve body has the slide pin or sliding block, and the actuator has the corresponding slide track.

In Ausführungsformen der Erfindung kann die Kulissenbahn eine Mehrzahl, insbesondere zwei, zwei mal zwei oder vier im Wesentlichen identische Abschnitte aufweisen, die bevorzugt regelmäßig am betreffenden Umfang innen im Ventilkörper oder außen am Stellglied angeordnet sind. Hierbei kann ein Abschnitt der Kulissenbahn, welcher ein Öffnen des Stellglieds verursacht, eine unterschiedliche Ausgestaltung besitzen, als ein Abschnitt der Kulissenbahn, welcher ein Schließen des Stellglieds hervorruft.In embodiments of the invention, the slide track may have a plurality, in particular two, two times two or four substantially identical sections, which are preferably arranged regularly on the circumference in question in the valve body or on the outside of the actuator. Here, a portion of the slide track, which causes an opening of the actuator, have a different configuration, as a portion of the slide track, which causes a closing of the actuator.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In den schematischen Figuren der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings. In the schematic figures of the drawing show:

1 eine zweidimensionale, zentrale Schnittansicht einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Ventils bzw. Digitalventils in einer Schließstellung, wobei Bezugszeichen für eine zweite erfindungsgemäße Variante in Klammern dargestellt sind; 1 a two-dimensional, central sectional view of a first variant of a valve or digital valve according to the invention in a closed position, wherein reference numerals for a second variant according to the invention are shown in parentheses;

2 eine zur 1 analoge Darstellung des Ventils bzw. Digitalventils jedoch in dessen Offenstellung, wobei wiederum die Bezugszeichen für die zweite Variante der Erfindung in Klammern dargestellt sind; 2 one to 1 however, analogous representation of the valve or digital valve in its open position, again the reference numerals for the second variant of the invention are shown in parentheses;

3 eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer in einer Ebene abgewickelt dargestellten Kulissenbahn der ersten Variante des Ventils bzw. Digitalventils; und 3 a first embodiment according to the invention shown in a plane unwound slide track of the first variant of the valve or digital valve; and

4 eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform einer in einer Ebene abgewickelt dargestellten Kulissenbahn der ersten Variante des Ventils bzw. Digitalventils. 4 a second embodiment according to the invention shown in a plane unwound slide track of the first variant of the valve or digital valve.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Im Folgenden werden zwei Varianten und eine Mehrzahl von Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere für einen Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungs- und/oder Elektromotor näher erläutert. Die Erfindung soll jedoch nicht auf eine solche Anwendung beschränkt sein, sondern soll auf sämtliche Steuerungen, Regelungen, Verschaltungen etc. von Fluidströmen anwendbar sein. So ist die Erfindung z. B. insbesondere auch auf Fluidströme in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf mit einem beliebigen Kühl- bzw. Kältemittel anwendbar. Ferner ist es gemäß der Erfindung möglich, die beiden Varianten, Ausführungsformen der beiden Varianten und Ausführungsbeispiele der Erfindung zu kombinieren. Bevorzugt ist die Erfindung auf digital arbeitende Ventile zum Ein-/Ausschalten eines Fluidvolumenstroms anwendbar, kann aber auch auf andere Ventile, wie z. B. Proportionalventile, angewendet werden. Die Folgenden Ausführungen beziehen sich zunächst auf beide Varianten der Erfindung.In the following, two variants and a plurality of embodiments of the invention, in particular for a cooling water circuit of a motor vehicle with a combustion and / or electric motor are explained in more detail. However, the invention should not be limited to such an application, but should apply to all controls, Controls, interconnections, etc. of fluid flows to be applicable. Thus, the invention z. B. particularly applicable to fluid flows in a heating, cooling and / or refrigerant circuit with any refrigerant or refrigerant. Furthermore, it is possible according to the invention to combine the two variants, embodiments of the two variants and embodiments of the invention. Preferably, the invention is applicable to digitally operating valves for switching on / off a fluid volume flow, but can also be applied to other valves, such. B. proportional valves. The following statements relate initially to both variants of the invention.

Das erfindungsgemäße Ventil 1 (siehe 1 und 2), das auch als Digitalventil 1 oder Binärventil 1 bezeichnet werden kann, umfasst einen Ventilkörper 20 mit einer hindurchgehenden Fluidpassage 22 und ein im Ventilkörper 20 drehbar gelagertes Stellglied 10, das einen hindurchgehenden Fluidkanal 12 aufweist. Hierbei ist die Fluidpassage 22 des Ventilkörpers 20 und/oder der Fluidkanal 12 des Stellglieds 10 bevorzugt als eine Durchgangsbohrung 12, 22 ausgebildet. Der Ventilkörper 20 ist beispielsweise auch als Ventilgehäuse 20 und das Stellglied 12 auch als Ventilglied 10 bezeichenbar. Zum Öffnen/Schließen der Fluidpassage 22 wird das Stellglied 10 um seine Längsachse L gedreht (siehe unten), so dass gemäß der Erfindung von einem Drehzylinder-Hubventil 1 (im Wesentlichen die erste Variante der Erfindung) oder Drehzylinder-Ventil 1 (im Wesentlichen die zweite Variante der Erfindung) gesprochen werden kann.The valve according to the invention 1 (please refer 1 and 2 ), which also works as a digital valve 1 or binary valve 1 may be referred to, comprises a valve body 20 with a passing fluid passage 22 and one in the valve body 20 rotatably mounted actuator 10 that has a passing fluid channel 12 having. Here is the fluid passage 22 of the valve body 20 and / or the fluid channel 12 of the actuator 10 preferably as a through-hole 12 . 22 educated. The valve body 20 is for example as a valve housing 20 and the actuator 12 also as a valve member 10 designatable. For opening / closing the fluid passage 22 becomes the actuator 10 rotated about its longitudinal axis L (see below), so that according to the invention by a rotary cylinder lifting valve 1 (Essentially the first variant of the invention) or rotary cylinder valve 1 (Essentially the second variant of the invention) can be spoken.

Das Stellglied 10 ist um die Längsachse L, welche bevorzugt im Wesentlichen senkrecht auf einer Durchflussrichtung eines Fluids durch das Ventil 1 hindurch steht, in insbesondere beide möglichen Drehrichtungen bevorzugt um mehr als 360° drehbar im Ventilkörper 20 gelagert, so dass bei einer vollständigen Drehbewegung des Stellglieds 10 im Ventilkörper 20, das Stellglied 10 die Fluidpassage 22 des Ventilkörpers 20 zweimal versperrt und zweimal freigibt. Gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, dass das Ventil 1 bzw. dessen Stellglied 10 in 90°-Drehungen geschaltet wird. Hierbei soll unter einer Drehung eine Drehbewegung, mit einem anschließendem Stopp des Stellglieds 10 verstanden werden, wobei bei einem vollständigen Herumdrehen des Stellglieds 10 um seine Längsachse L, das Stellglied 10 bevorzugt viermal stoppt und dabei das Ventil 1 zweimal öffnet und zweimal schließt. Es ist natürlich auch möglich, das Stellglied 10 nicht immer in eine Drehrichtung weiterzudrehen, sondern ggf. alternierend in beide Drehrichtungen.The actuator 10 is about the longitudinal axis L, which is preferably substantially perpendicular to a flow direction of a fluid through the valve 1 through, in particular both possible directions of rotation preferably rotatable by more than 360 ° in the valve body 20 stored so that upon complete rotation of the actuator 10 in the valve body 20 , the actuator 10 the fluid passage 22 of the valve body 20 blocked twice and released twice. According to the invention, it is preferred that the valve 1 or its actuator 10 is switched in 90 ° turns. This is under a rotation, a rotary motion, with a subsequent stop of the actuator 10 be understood, with a complete turning around the actuator 10 about its longitudinal axis L, the actuator 10 preferably four times while stopping the valve 1 opens twice and closes twice. Of course it is also possible to use the actuator 10 not always turn in one direction, but possibly alternately in both directions.

Der Fluidkanal 12 des Stellglieds 10 kann ferner eine Mehrzahl von Eingangsöffnungen und/oder Ausgangsöffnungen und/oder Fluidkanälen 12 besitzen (in der Zeichnung nicht dargestellt). Dies kann auch auf den Ventilkörper 20 zutreffen. Des Weiteren ist das Stellglied 10 wenigstens abschnittsweise rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei wenigstens ein Dichtbereich des Stellglieds 10 bevorzugt zylinderförmig ausgebildet ist. Arbeitet das Ventil 1 als ein Digitalventil 1, so öffnet bzw. schließt das Stellglied 10 die Fluidpassage 22 nach einer Drehung, also bevorzugt einer 90°-Drehbewegung, des Stellglieds 10 im Wesentlichen vollständig.The fluid channel 12 of the actuator 10 can also have a plurality of inlet openings and / or outlet openings and / or fluid channels 12 own (not shown in the drawing). This can also affect the valve body 20 hold true. Furthermore, the actuator 10 at least partially rotationally symmetrical, wherein at least one sealing region of the actuator 10 is preferably cylindrical. Works the valve 1 as a digital valve 1 , then opens or closes the actuator 10 the fluid passage 22 after a rotation, so preferably a 90 ° rotation, of the actuator 10 essentially complete.

Bevorzugt weist das Stellglied 10 wenigstens eine Zentrierung, insbesondere neben einer Zentrierung über eine Dichtfläche des Stellglieds 10, mittels Zentriereinrichtungen 44, 45, insbesondere mittels eines Zentrierstifts 44 und einer Zentrierausnehmung 45 auf, welche das Stellglied 10 an wenigstens einer, bevorzugt beiden Stirnseiten des Stellglieds 10 zentriert. Hierfür weist der Ventilkörper 20 wenigstens eine Zentrierausnehmung 45 und das Stellglied 10 wenigstens einen dazu komplementären Zentrierstift 44, und/oder umgekehrt auf. Hierbei kann eine solche Zentrierung eine Übersetzungseinrichtung 40 für das Stellglied 10 bilden, wobei wenigstens ein Zentrierstift 44 und wenigstens eine Zentrierausnehmung 45 Übersetzungsvorrichtungen 44, 45 der Übersetzungseinrichtung 40 ausbilden (siehe unten).Preferably, the actuator 10 at least one centering, in particular in addition to a centering over a sealing surface of the actuator 10 , by means of centering devices 44 . 45 , in particular by means of a centering pin 44 and a centering recess 45 on which the actuator 10 on at least one, preferably both end faces of the actuator 10 centered. For this purpose, the valve body 20 at least one centering recess 45 and the actuator 10 at least one complementary centering pin 44 , and / or vice versa. In this case, such a centering a translation device 40 for the actuator 10 form, wherein at least one centering pin 44 and at least one centering recess 45 translation devices 44 . 45 the translation device 40 training (see below).

Bei der ersten Variante der Erfindung weist das Stellglied 10 bevorzugt abseits seines Fluidkanals 12, einen Hubmagnet 14 auf, der bei elektrischer Bestromung einer Spule 30, also einem Ventilantrieb 30 des Ventils 1 das Stellglied 10 translatorisch bewegt, d. h. anhebt. Hierbei ist es bevorzugt, dass das Ventil 1 derart aufgebaut ist, dass die Spule 30 den Hubmagnet 14 des Stellglieds 10 in sämtlichen Positionen des Stellglieds 10 in Umfangsrichtung umgibt, wobei das Stellglied 10 entgegen seiner Hubrichtung, insbesondere mittels einer Feder 50 bzw. einer Druckfeder 50, mechanisch vorgespannt ist. Ferner besitzt das Ventil 1 gegenüberliegend zu einem Längsende des Stellglieds 10, welches sich innerhalb der Spule 30 befindet, eine mechanische Dämpfung 60. Der Ventilantrieb 30 und das eigentliche Stellglied 10 sind bevorzugt mittels einer Trennmembran fluidmechanisch voneinander getrennt.In the first variant of the invention, the actuator 10 preferably away from its fluid channel 12 , a lifting magnet 14 on, the case of electrical energization of a coil 30 So a valve drive 30 of the valve 1 the actuator 10 moves in translation, ie lifts. It is preferred that the valve 1 is constructed such that the coil 30 the solenoid 14 of the actuator 10 in all positions of the actuator 10 surrounds in the circumferential direction, wherein the actuator 10 contrary to its stroke direction, in particular by means of a spring 50 or a compression spring 50 , is mechanically biased. Furthermore, the valve has 1 opposite to a longitudinal end of the actuator 10 which is inside the coil 30 located, a mechanical damping 60 , The valve drive 30 and the actual actuator 10 are preferably fluid-mechanically separated from one another by means of a separating membrane.

Bei der zweiten Variante der Erfindung weist das Stellglied 10 bevorzugt abseits seines Fluidkanals 12, einen Rotationsmagnet 16 auf, der bei elektrischer Bestromung einer Spuleneinrichtung 30 (Ventilantrieb 30) des Ventils 1 das Stellglied 10 rotatorisch bewegt, d. h. um seine Längsachse L dreht. Hierbei ist es ebenfalls bevorzugt, dass das Ventil 1 derart aufgebaut ist, dass die Spuleneinrichtung 30 den Rotationsmagnet 16 des Stellglieds 10 in sämtlichen Positionen des Stellglieds 10 in Umfangsrichtung umgibt, wobei das Stellglied 10 bevorzugt mechanisch nicht vorgespannt ist. Die Spuleneinrichtung 30 weist wenigstens zwei Spulen 32, 33 auf, die bevorzugt um 90° versetzt zueinander angeordnet sind, so dass je nach einer elektrischen Bestromung einer Spule 32, 33, der Rotationsmagnet 16 magnetisch angezogen wird und sich um 90° weiterdreht.In the second variant of the invention, the actuator 10 preferably away from its fluid channel 12 , a rotation magnet 16 on, the electrical energization of a coil device 30 (Valve drive 30 ) of the valve 1 the actuator 10 rotatory moves, that rotates about its longitudinal axis L. It is also preferred that the valve 1 is constructed such that the coil device 30 the rotary magnet 16 of the actuator 10 in all positions of the actuator 10 surrounds in the circumferential direction, wherein the actuator 10 preferably is not mechanically biased. The coil device 30 has at least two coils 32 . 33 on, which are preferably offset by 90 ° to each other, so that depending on an electrical current supply to a coil 32 . 33 , the rotary magnet 16 magnetically attracted and continues to turn 90 °.

Bevorzugt findet beim Bewegen des Stellglieds 10 der ersten Variante der Erfindung eine kombinierte translatorisch-rotatorische bzw. axial-rotatorische Bewegung des Stellglieds 10 statt, was bevorzugt durch eine Übersetzungseinrichtung 40 des Ventils 1 realisiert ist. Die Übersetzungseinrichtung 40 verleiht der initial translatorischen Bewegung des Stellglieds 10 eine rotatorische Komponente. Dies kann auch bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung angewendet werden, wobei hier aus der Rotationsbewegung des Stellglieds 10 eine translatorische Bewegung resultiert.Preferably takes place when moving the actuator 10 the first variant of the invention, a combined translational-rotational or axial-rotational movement of the actuator 10 instead, which is preferred by a translation device 40 of the valve 1 is realized. The translation device 40 gives the initial translational movement of the actuator 10 a rotatory component. This can also be used in the second embodiment of the invention, in which case from the rotational movement of the actuator 10 a translational movement results.

Hierfür weist die Übersetzungseinrichtung 40 bevorzugt Übersetzungsvorrichtungen 44, 45 auf, die am Stellglied 10 und am Ventilkörper 20 zueinander komplementär vorgesehen sind. Als Übersetzungseinrichtung 40 kann eine Kulissenanordnung oder eine Führungsanordnung zwischen dem Stellglied 10 und dem Ventilkörper 20 vorgesehen oder ausgebildet sein. Ferner sind für die Übersetzungseinrichtung 40 z. B. komplementäre Formabschnitte am Stellglied 10 und am Ventilkörper 20 oder einer anderen Vorrichtung des Ventils 1 anwendbar. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommt eine Kulissenanordnung zur Anwendung, wobei bevorzugt das Stellglied 10 und bevorzugt der Ventilkörper 20 miteinander korrespondierende Kulisseneinrichtungen 42, 43, bevorzugt einen Kulissenzapfen 42 bzw. Kulissenstein 42 bzw. Führungsdorn 42 und eine Kulissenbahn 43 bzw. Führungskulisse 43 aufweisen.For this purpose, the translation device 40 prefers translation devices 44 . 45 on, on the actuator 10 and on the valve body 20 are provided complementary to each other. As a translation device 40 may be a link arrangement or a guide arrangement between the actuator 10 and the valve body 20 be provided or trained. Further, for the translation facility 40 z. B. complementary mold sections on the actuator 10 and on the valve body 20 or other device of the valve 1 applicable. In a preferred embodiment of the invention, a gate arrangement is used, wherein preferably the actuator 10 and preferably the valve body 20 mutually corresponding link mechanisms 42 . 43 , preferably a link pin 42 or Kulissenstein 42 or guide pin 42 and a slide track 43 or guide frame 43 exhibit.

Bevorzugt befindet sich innen am/im Ventilkörper 20 die bevorzugt vollständig umlaufende Kulissenbahn 43. Siehe hierzu die Abwicklungen solcher Kulissenbahnen in den 3 und 4. Außen am Stellglied 10 befindet sich der davon bevorzugt radial wegstehende Kulissenzapfen 42. Dies kann jedoch auch umgekehrt ausgebildet sein. Die 1 und 2 zeigen andeutungsweise den Kulissenzapfen 42 am äußeren Umfang des Stellglieds 10, d. h. dass das Schnittbild der 1 und 2 in diesem Bereich eine Draufsicht auf den Kulissenzapfen 42 zeigt und keine Schnittdarstellung. Hierbei ist es bevorzugt, dass der Kulissenzapfen 42 seitlich abseits eines Öffnungsquerschnitts des Fluidkanals 12 des Stellglieds 10 vorgesehen ist.Preferably located inside / on the valve body 20 the preferably completely circumferential slide track 43 , See the developments of such slide tracks in the 3 and 4 , Outside on the actuator 10 is the preferred radial wegstehende scenery pin 42 , However, this can also be formed vice versa. The 1 and 2 suggestively show the scenery pin 42 on the outer circumference of the actuator 10 ie that the sectional image of the 1 and 2 in this area a plan view of the scenery pin 42 shows and no sectional view. It is preferred that the slide pin 42 laterally apart from an opening cross-section of the fluid channel 12 of the actuator 10 is provided.

Gemäß der Erfindung sind die zueinander komplementären Übersetzungsvorrichtungen 42, 43, insbesondere die Kulisseneinrichtungen 42, 43, abseits von einem Öffnungsquerschnitt des Stellglieds 10 und des Ventilkörpers 20 vorgesehen. Bevorzugt ist es, dass die Kulissenbahn 43 oder der Kulissenzapfen 42 mit dem jeweiligen Teil integral, d. h. stofflich einstückig, ausgebildet ist. Dies sind wie oben schon angesprochen bevorzugt das Stellglied 10 bzw. der Ventilkörper 20. Ferner kann die Kulissenbahn 43 oder der Kulissenzapfen 42 als ein Einsetzteil des Ventilkörpers 20 bzw. des Stellglieds 10 ausgebildet sein. Hierbei ist es bevorzugt, dass der Ventilkörper 20 mit der integralen Kulissenbahn 43 spritzgegossen ist, oder die Kulissenbahn 43 ist ein Einlegeteil für den Ventilkörper 20.According to the invention, the mutually complementary translation devices 42 . 43 , in particular the slotted devices 42 . 43 , away from an opening cross-section of the actuator 10 and the valve body 20 intended. It is preferred that the slide track 43 or the scenery cone 42 integral with the respective part, that is, materially integral, is formed. As already mentioned above, these are preferably the actuator 10 or the valve body 20 , Furthermore, the slide track 43 or the scenery cone 42 as an insertion part of the valve body 20 or the actuator 10 be educated. It is preferred that the valve body 20 with the integral slide track 43 injection molded, or the slide track 43 is an insert for the valve body 20 ,

Im Ventil 1 ist gemäß der Erfindung der Kulissenzapfen 42 in der Kulissenbahn 43 bevorzugt über einen gesamten Innen- bzw. Außenumfang hinweg zwangsgeführt, wodurch das Stellglied 10 gegenüber dem Ventilkörper 10 eine bestimmte translatorisch-rotatorische Bewegung ausführt, die sich spätestens, je nach Gestaltung der Kulissenbahn 43, nach einer 360°-Rotation des Stellglieds 10 wiederholt. Bevorzugt ist die Kulissenbahn 43 jedoch derart ausgestaltet, dass sich eine solche Bewegung nach einer Rotation des Stellglieds 10 von 90°, 180° oder 270° wiederholt. So kann die Kulissenbahn 43 eine Mehrzahl, z. B. zwei, drei, zwei mal zwei (siehe 4) oder vier (siehe 3) im Wesentlichen identische Abschnitte aufweisen, die bevorzugt regelmäßig am betreffenden Umfang angeordnet sind, wobei Abschnitte für das Schließen des Ventils 1 andere Ausgestaltungen aufweisen können, als Abschnitte für das Öffnen des Ventils 1.In the valve 1 is according to the invention, the sliding pins 42 in the slide track 43 preferably forcibly guided over an entire inner or outer circumference, whereby the actuator 10 opposite the valve body 10 performs a certain translational-rotational movement, at the latest, depending on the design of the slide track 43 , after a 360 ° rotation of the actuator 10 repeated. Preferably, the slide track 43 however, configured such that such movement occurs after rotation of the actuator 10 of 90 °, 180 ° or 270 °. That's how the slide track can do 43 a plurality, e.g. For example, two, three, two times two (see 4 ) or four (see 3 ) have substantially identical sections, which are preferably arranged regularly on the respective circumference, wherein sections for closing the valve 1 Other configurations may have, as sections for opening the valve 1 ,

Die Kulissenbahn 43 ist insbesondere derart ausgestaltetet, dass diese und/oder eine erste und/oder eine zweite mathematische Ableitung einer Funktion der bevorzugt idealisierten Kulissenbahn 43, bevorzugt abgesehen von Ruhepositionen des Stellglieds 10 im Ventil 1, frei von Unstetigkeitsstellen ist. Ein Krümmungsverlauf der Kulissenbahn 43 ändert sich in Übergangsbereichen zwischen geraden und bogenförmigen Bereichen insbesondere stetig, bevorzugt linear. Die Kulissenbahn 43 ist dabei vorzugsweise abschnittsweise von geraden Abschnitten und/oder Bogen, insbesondere Klothoiden, kubischen Parabeln und/oder Sinusoiden, gebildet. Ferner kann bei einem beginnenden und/oder endenden Öffnen/Schließen des Ventils 1 die Kulissenbahn 43 eine vergleichsweise geringe Steigung aufweisen, wobei die Steigung der Kulissenbahn 43 direkt vor dem beginnenden Öffnen und/oder direkt nach dem endenden Schließen des Ventils 1 im Wesentlichen null sein kann. Des Weiteren kann die Steigung der Kulissenbahn 43 beim endenden und/oder während des Öffnens/Schließens des Ventils 1 vergleichsweise hoch oder maximal sein. – Im Folgenden werden kurz vier Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Die hierbei erläuterten Merkmale sind wiederum auf die anderen Ausführungsformen der Erfindung anwendbar.The slide track 43 is in particular designed such that these and / or a first and / or a second mathematical derivative of a function of the preferably idealized slide track 43 , Preferably apart from rest positions of the actuator 10 in the valve 1 , is free from discontinuities. A curvature of the slide track 43 changes in transition areas between straight and arcuate areas in particular continuously, preferably linear. The slide track 43 is preferably formed in sections of straight sections and / or arc, in particular clothoids, cubic parabolas and / or sinusoids. Furthermore, at a beginning and / or ending opening / closing of the valve 1 the slide track 43 have a comparatively low slope, the slope of the slide track 43 directly before the beginning of opening and / or directly after the valve closes 1 can be essentially zero. Furthermore, the slope of the slide track 43 at the end and / or during the opening / closing of the valve 1 be comparatively high or maximum. - Below, four exemplary embodiments of the invention are briefly reproduced. The features explained here are in turn applicable to the other embodiments of the invention.

Das erste Ausführungsbeispiel (siehe auch die 1 und 2) lehrt ein Drehzylinder-Hubmagnet-Ventil 1 mit einem einen rotationssymmetrischen Zylinder aufweisenden Stellglied 10 mit einer Durchgangsbohrung 12 und einem Kulissenzapfen 42. Ferner weist das Ventil 1 ein Ventilgehäuse 20 mit einer auf viermal 90° am Umfang angeordneten Kulissenbahn 43 auf, wobei die Kulissenbahn 43 zum Öffnen/Schließen des Ventils 1 dient, d. h. zweimal Öffnen/Schließen je vollständiger Umdrehung des Stellglieds 10 bezüglich der Längsachse L. Der Zylinder des Stellglieds 10 ist direkt mit dem Hubmagnet 14 verbunden, wobei das Stellglied 10 stirnseitig über Zentrierstifte 44 geführt ist. Die zur Verstellung des Stellglieds 10 notwendige Spule 30 umschließt den Hubmagnet 14 und ist statisch von einem Medium bzw. Fluid entkoppelt. Während einer Aktivierung der Spule 30 wird der Hubmagnet 14 und damit der (Dreh-)Zylinder (Stellglied 10) durch den Kulissenzapfen 42 und die Kulissenbahn 43 in einer kombinierten translatorisch-rotatorischen Bewegung verstellt. Zeitlich nach einer Deaktivierung der Spule 30 und bis zu einem nächsten Stellbefehl bleibt das Ventil 1 elektrisch spannungsfrei geöffnet bzw. geschlossen.The first embodiment (see also the 1 and 2 ) teaches a rotary cylinder solenoid valve 1 with an actuator having a rotationally symmetrical cylinder 10 with a through hole 12 and a backdrop 42 , Furthermore, the valve has 1 a valve housing 20 with a four times 90 ° on the circumference arranged slide track 43 on, with the slide track 43 for opening / closing the valve 1 Serves, ie twice opening / closing per complete revolution of the actuator 10 with respect to the longitudinal axis L. The cylinder of the actuator 10 is directly with the solenoid 14 connected, wherein the actuator 10 frontally via centering pins 44 is guided. The adjustment of the actuator 10 necessary coil 30 encloses the solenoid 14 and is statically decoupled from a medium or fluid. During activation of the coil 30 becomes the lifting magnet 14 and thus the (rotary) cylinder (actuator 10 ) through the backdrop 42 and the slide track 43 adjusted in a combined translatory-rotary movement. After a deactivation of the coil 30 and until a next control command remains the valve 1 electrically energized open or closed.

Das zweite Ausführungsbeispiel (in der Zeichnung nicht dargestellt) lehrt ein doppeltes Drehzylinder-Hubmagnet-Ventil 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das Ventil 1 zwei Ein- und einen Ausgang bzw. einen Ein- und zwei Ausgänge für das Medium bzw. Fluid aufweist. Über eine geometrische Ausbildung des Hubzylinders des Stellglieds 10 und der Kulissenbahn 43 sind die beiden Kanäle starr miteinander verschaltet. Es ist auch möglich, das Drehzylinder-Hubmagnet-Ventil 1 als Doppelventil auszubilden (in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt), wobei zwei übereinander liegende Ventilkörper 20 starr miteinander verschaltet sind. Hierbei ist es möglich, dass beide Ventilkörper 20 im Wesentlichen gleichzeitig öffnen bzw. schließen, d. h. hauptsächlich parallel angeordnete Fluidpassagen 22 besitzen. Es ist auch möglich, die Fluidpassagen 22 in einem Winkel zueinander vorzusehen, so dass beim Schalten des Ventils 1 beispielsweise eine Fluidpassage 22 geöffnet und die andere Fluidpassage 22 geschlossen wird.The second embodiment (not shown in the drawing) teaches a double rotary cylinder solenoid valve 1 according to the first embodiment, wherein the valve 1 has two inputs and one output or one and two outputs for the medium or fluid. About a geometric design of the lifting cylinder of the actuator 10 and the slide track 43 the two channels are rigidly interconnected. It is also possible, the rotary cylinder solenoid valve 1 form as a double valve (also not shown in the drawing), wherein two superimposed valve body 20 are interconnected rigidly. It is possible that both valve body 20 open or close substantially simultaneously, ie, mainly parallel fluid passages 22 have. It is also possible the fluid passages 22 provided at an angle to each other, so that when switching the valve 1 for example, a fluid passage 22 opened and the other fluid passage 22 is closed.

Das dritte Ausführungsbeispiel (siehe auch Bezugszeichen in Klammern der 1 und 2) lehrt ein Drehzylinder-(Hub-)Ventil 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei eine Drehbewegung des Stellglieds 10 bevorzugt rein rotatorisch erfolgt und eine Schaltkulissenanordnung im Ventil 1 entfallen kann. Der Drehzylinder 10 (Stellglied 10) besitzt einen magnetisierten „Kopf“, welcher über zwei um jeweils 90° versetzte Spulen 32, 33 verstellbar ist. Durch eine alternierende Betätigung der beiden Spulen 32, 33 wird der Drehzylinder 10 jeweils in eine definierte und einer Spule 32, 33 zugeordneten Position bewegt; z. B. erste Spule 32 elektrisch bestromt und zweite Spule 33 nicht bestromt.The third embodiment (see also reference numerals in parentheses of 1 and 2 ) teaches a rotary cylinder (lift) valve 1 according to the first embodiment, wherein a rotational movement of the actuator 10 preferably purely rotational takes place and a shift gate arrangement in the valve 1 can be omitted. The rotary cylinder 10 (Actuator 10 ) has a magnetized "head", which has two offset by 90 ° coils 32 . 33 is adjustable. By an alternating actuation of the two coils 32 . 33 becomes the rotary cylinder 10 each in a defined and a coil 32 . 33 assigned position moves; z. B. first coil 32 electrically energized and second coil 33 not energized.

Das vierte Ausführungsbeispiel (in der Zeichnung nicht dargestellt) der Erfindung lehrt eine Kombination eines erfindungsgemäßen Ventils 1 bzw. eines erfindungsgemäßen Drehzylinder-Hubmagnet-Ventils 1 bzw. eines Drehzylinder-(Hub-)Ventils 1 mit einer Pumpe, insbesondere einer Wasserpumpe als ein vollständiges Steuer- oder Regelsystem für verschiedenste Kühl- oder Kältemittelkreislauf-Anwendungen im Automotive und Non-Automotive-Bereich, z. B. der Heizungstechnik.The fourth embodiment (not shown in the drawing) of the invention teaches a combination of a valve according to the invention 1 or a rotary cylinder solenoid valve according to the invention 1 or a rotary cylinder (lift) valve 1 with a pump, in particular a water pump as a complete control or regulating system for a variety of cooling or refrigerant cycle applications in the automotive and non-automotive sector, eg. B. the heating technology.

Claims (10)

Ventil (1), insbesondere Digitalventil (1), zur Beeinflussung eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einem Ventilkörper (20) translatorisch bewegbar gelagerten Stellglied (10) zum Öffnen/Schließen einer Fluidpassage (22) durch das Ventil (1) hindurch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) eine Übersetzungseinrichtung (40) aufweist, welche einer translatorischen Öffnungs-/Schließbewegung des Stellglieds (10) eine rotatorische Komponente zum Öffnen/Schließen der Fluidpassage (22) aufprägt.Valve ( 1 ), in particular digital valve ( 1 ), for influencing a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle, with a in a valve body ( 20 ) translationally movably mounted actuator ( 10 ) for opening / closing a fluid passage ( 22 ) through the valve ( 1 ), characterized in that the valve ( 1 ) a translation facility ( 40 ), which a translational opening / closing movement of the actuator ( 10 ) a rotary component for opening / closing the fluid passage ( 22 ) imprints. Digitalventil (1) zum Ein-/Ausschalten eines Fluidvolumenstroms in einem Heiz-, Kühl- und/oder Kältemittelkreislauf, bevorzugt einem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einem Ventilkörper (20) rotatorisch bewegbar gelagerten Stellglied (10) zum Öffnen/Schließen einer Fluidpassage (22) durch das Ventil (1) hindurch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) einen Fluidkanal (12) derart aufweist, dass das Stellglied (10) bei fortgesetzten Drehungen in eine Drehrichtung oder einander entgegengesetzte Drehrichtungen die Fluidpassage (22) abwechselnd öffnet und schließt bzw. schließt und öffnet.Digital valve ( 1 ) for switching on / off a fluid volume flow in a heating, cooling and / or refrigerant circuit, preferably a cooling water circuit of a motor vehicle, with a in a valve body ( 20 ) rotatably movably mounted actuator ( 10 ) for opening / closing a fluid passage ( 22 ) through the valve ( 1 ), characterized in that the valve ( 1 ) a fluid channel ( 12 ) such that the actuator ( 10 ) with continued rotations in one direction of rotation or opposite directions of rotation the fluid passage ( 22 ) alternately opens and closes or closes and opens. Ventil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinrichtung (40) des Ventils (1) zueinander komplementäre Übersetzungsvorrichtungen (42, 43; 44, 45) aufweist, welche, insbesondere aufgrund ihrer Geometrie, der translatorischen oder der rotatorischen Öffnungs-/Schließbewegung des Stellglieds (10) die rotatorische bzw. eine translatorische Komponente aufprägen.Valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the translation device ( 40 ) of the valve ( 1 ) complementary translation devices ( 42 . 43 ; 44 . 45 ), which, in particular due to their geometry, the translational or the rotational opening / closing movement of the actuator ( 10 ) imprint the rotational or a translational component. Ventil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) eine Spuleneinrichtung (30) mit wenigstens zwei zueinander komplementären Spulen (32, 33) und das Stellglied (10) einen Rotationsmagnet (16) aufweist, wobei die Spuleneinrichtung (30) derart elektrisch bestrombar ist, dass das Stellglied (10) aufgrund seines Rotationsmagneten (16) zu fortgesetzten Drehungen in die eine oder einander entgegengesetzten Drehrichtungen bewegbar ist.Valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve ( 1 ) a coil device ( 30 ) with at least two mutually complementary coils ( 32 . 33 ) and the actuator ( 10 ) a rotary magnet ( 16 ), wherein the coil device ( 30 ) so electrically can be energized, that the actuator ( 10 ) due to its rotary magnet ( 16 ) is movable to continued rotations in one or opposite directions of rotation. Ventil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander komplementären Übersetzungsvorrichtungen (42, 43; 44, 45) der Übersetzungseinrichtung (40): • eine Kulissenbahn (43) und ein Kulissenzapfen (42) oder Kulissenstein (42) sind, • zueinander komplementäre Formabschnitte am Stellglied (10) und am Ventilkörper (20) oder einer anderen Vorrichtung des Ventils (1) sind, und/oder • eine Führungsanordnung ist, welche das Stellglied (10) im Ventilkörper (20) in rotatorischer und/oder translatorischer Bewegungsrichtung führt.Valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the mutually complementary translation devices ( 42 . 43 ; 44 . 45 ) of the translation facility ( 40 ): • a slide track ( 43 ) and a backdrop ( 42 ) or Kulissenstein ( 42 ), • mutually complementary mold sections on the actuator ( 10 ) and on the valve body ( 20 ) or another device of the valve ( 1 ), and / or • is a guide arrangement, which the actuator ( 10 ) in the valve body ( 20 ) leads in a rotational and / or translational direction of movement. Ventil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (10) den Kulissenzapfen (42) oder Kulissenstein (42) und der Ventilkörper (20) die dazu korrespondierende Kulissenbahn (43) aufweist, oder der Ventilkörper (20) den Kulissenzapfen (42) oder Kulissenstein (42) und das Stellglied (10) die dazu korrespondierende Kulissenbahn (43) aufweist.Valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 10 ) the scenery ( 42 ) or Kulissenstein ( 42 ) and the valve body ( 20 ) the corresponding slide track ( 43 ), or the valve body ( 20 ) the scenery ( 42 ) or Kulissenstein ( 42 ) and the actuator ( 10 ) the corresponding slide track ( 43 ) having. Ventil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenbahn (43) derart ausgestaltetet ist, dass: • diese und/oder eine erste und/oder eine zweite mathematische Ableitung einer Funktion der Kulissenbahn (43), bevorzugt abgesehen von einer vollständig offenen/geschlossenen Position des Stellglieds (10) im Ventil (1), frei von Unstetigkeitsstellen ist, • sich deren Krümmungsverlauf, bevorzugt in Übergangsbereichen zwischen geraden und bogenförmigen Bereichen, linear ändert, • diese abschnittsweise von gerade Abschnitte und/oder Bogen, insbesondere Klothoiden, kubischen Parabeln und/oder Sinusoiden, gebildet ist, • diese bei einem beginnenden und/oder endenden Öffnen/Schließen des Ventils (1) eine vergleichsweise geringe Steigung aufweist, • die Steigung dieser direkt vor dem beginnenden oder direkt nach dem endenden Öffnen/Schließen des Ventils (1) im Wesentlichen null ist, und/oder • die Steigung dieser beim endenden und/oder während des Öffnens/Schließens des Ventils (1) vergleichsweise hoch oder im Wesentlichen maximal ist.Valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the slide track ( 43 ) such that: • these and / or a first and / or a second mathematical derivative of a function of the slide track ( 43 ), except for a fully open / closed position of the actuator ( 10 ) in the valve ( 1 ), free of points of discontinuity, • whose curvature changes, preferably in transition areas between straight and arcuate areas, linearly, • these sections of straight sections and / or arc, in particular clothoids, cubic parabolas and / or sinusoids, is formed, • these at a beginning and / or ending opening / closing of the valve ( 1 ) has a comparatively small slope, • the slope of this directly before the beginning or immediately after the opening / closing of the valve ( 1 ) is substantially zero, and / or • the slope of this at the end and / or during the opening / closing of the valve ( 1 ) is comparatively high or substantially maximum. Ventil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenbahn (43) eine Mehrzahl, insbesondere zwei, zwei mal zwei oder vier im Wesentlichen identische Abschnitte aufweist, die bevorzugt regelmäßig am betreffenden Umfang angeordnet sind, wobei ein Abschnitt der Kulissenbahn (43), welcher ein Öffnen des Stellglieds (10) verursacht, bevorzugt eine unterschiedliche Ausgestaltung besitzt, als ein Abschnitt der Kulissenbahn (43), welcher ein Schließen des Stellglieds (10) hervorruft.Valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the slide track ( 43 ) has a plurality, in particular two, two times two or four substantially identical sections, which are preferably arranged regularly on the respective circumference, wherein a portion of the slide track ( 43 ), which is an opening of the actuator ( 10 ), preferably has a different configuration than a section of the slide track ( 43 ), which is a closing of the actuator ( 10 ). Ventil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) derart ausgebildet ist, dass: • das Stellglied (10) wenigstens abschnittsweise rotationssymmetrisch ausgebildet ist, • wenigstens ein Dichtbereich des Stellglieds (10) zylinderförmig ausgebildet ist, • das Stellglied (10) einen Hubmagnet (14) aufweist, welcher bei elektrischer Bestromung einer Spule (30) des Ventils (1) das Stellglied (10) translatorisch bewegt, • die Spule (30) den Hubmagnet (14) des Stellglieds (10) in sämtlichen Positionen des Stellglieds (10) umgibt, • das Stellglied (10) entgegen seiner Hubrichtung, insbesondere mittels einer Spiralfeder, mechanisch vorgespannt ist, • das Stellglied (10) die Fluidpassage (22) ausschließlich im Wesentlichen vollständig öffnet/schließt, • das Stellglied (10) eine Zentrierung mittels eines Zentrierstifts (44) aufweist, welche das Stellglied (10) an wenigstens einer, bevorzugt beiden Stirnseiten zentriert, • zwei zueinander komplementäre Spulen (32, 33) der Spuleneinrichtung (30) um 90° versetzt zueinander angeordnet sind, • der Fluidkanal (12) des Stellglieds (10) eine Mehrzahl von Eingangsöffnungen und/oder eine Mehrzahl von Ausgangsöffnungen besitzt, • das Stellglied (10) eine Mehrzahl von Fluidkanälen (12) besitzt, • die Kulissenbahn (43) oder der Kulissenzapfen (42) des Ventilkörpers (20) mit diesem integral, insbesondere durch ein Spritzgussverfahren, ausgebildet ist, • die Kulissenbahn (43) oder der Kulissenzapfen (42) als ein Einsetzteil des Ventilkörpers (20) ausgebildet ist, und/oder • die zueinander komplementären Übersetzungsvorrichtungen (42, 43; 44, 45) abseits von einem Öffnungsquerschnitt des Stellglieds (10) und des Ventilkörpers (20) vorgesehen sind.Valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve ( 1 ) is designed such that: • the actuator ( 10 ) is at least partially rotationally symmetrical, at least one sealing region of the actuator ( 10 ) is cylindrical, • the actuator ( 10 ) a lifting magnet ( 14 ), which in electrical energization of a coil ( 30 ) of the valve ( 1 ) the actuator ( 10 ) translationally moved, • the coil ( 30 ) the lifting magnet ( 14 ) of the actuator ( 10 ) in all positions of the actuator ( 10 ), • the actuator ( 10 ) is mechanically biased against its stroke direction, in particular by means of a spiral spring, the actuator ( 10 ) the fluid passage ( 22 ) only substantially completely opens / closes, • the actuator ( 10 ) centering by means of a centering pin ( 44 ), which the actuator ( 10 ) are centered on at least one, preferably both front sides, • two mutually complementary coils ( 32 . 33 ) of the coil device ( 30 ) are arranged offset by 90 ° to each other, • the fluid channel ( 12 ) of the actuator ( 10 ) has a plurality of inlet openings and / or a plurality of outlet openings, the actuator ( 10 ) a plurality of fluid channels ( 12 ), • the slide track ( 43 ) or the scenery ( 42 ) of the valve body ( 20 ) is formed integrally therewith, in particular by an injection molding process, 43 ) or the scenery ( 42 ) as an insert part of the valve body ( 20 ), and / or • the mutually complementary translation devices ( 42 . 43 ; 44 . 45 ) away from an opening cross-section of the actuator ( 10 ) and the valve body ( 20 ) are provided. Pumpe, insbesondere Wasserpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe bzw. die Wasserpumpe ein Ventil (1), insbesondere ein Digitalventil (1), aufweist, welches nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Pump, in particular water pump, characterized in that the pump or the water pump is a valve ( 1 ), in particular a digital valve ( 1 ), which is designed according to one of the preceding claims.
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