阀系统的制作方法

1.本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中所述类型的阀系统。


背景技术：

2.这种阀系统由现有技术以大量的实施变型方案已知。公知的阀系统包括第一阀和第二阀，其中，这两个阀分别具有带有多个壳体开口(分别用于与用于流体的外部流动通道导流连接)的壳体以及在壳体中围绕转动轴线可转动地布置的阀体，该阀体带有至少一个连接通道，该连接通道用于导流连接壳体的壳体开口中的至少两个壳体开口，并且在所述壳体和所述阀体之间布置有密封件，所述密封件具有与所述壳体中的所述壳体开口对应的密封开口，所述密封件用于相对于自由周围环境密封所述导流连接。


技术实现要素：

3.本发明基于此。
4.本发明的任务在于，改进阀系统。
5.该任务通过具有权利要求1的特征的阀系统解决，其特征在于，第一阀的阀体和第二阀的阀体能够借助于阀系统的耦联装置彼此机械耦联，其中，所述耦联装置被构造成，使得所述第一阀的阀体和所述第二阀的阀体能够借助于所述阀系统的耦联装置彼此机械耦联，其中，所述耦联装置被构造成使得所述阀体在所述阀系统的第一运行状态中能够借助于所述耦联装置一起转动并且在所述阀系统的第二运行状态中能够借助于所述耦联装置彼此独立转动。从属权利要求涉及本发明的有利的改进方案。
6.根据本发明的阀系统的主要优点尤其在于，阀系统被改进。由于阀系统的根据本发明的构造，可以以结构和电路技术上简单的方式和方法利用例如多个流体回路操控流体系统的多个外部流动通道。因此，借助本发明可以实现，在结构、制造技术和电路技术上的花费同时更少的阀系统适用于在用于大量流体系统的可彼此导流连接的和可分离的外部流动通道之间的大量组合。相应地，安装费用和成本以及为此所需的结构空间显著减少。
7.原则上，阀系统根据类型、工作方式、材料、尺寸和布置在广泛的合适的限度中可自由选择。
8.根据本发明的阀系统的有利的改进方案规定，所述耦联装置具有空转装置，所述空转装置被构造成，使得所述阀体在所述空转装置的空转状态中在所述阀体围绕相应的转动轴线转动时在数值上预先确定的转动角度范围内不传递扭矩地连接。以这种方式，根据本发明的阀系统以在结构和制造技术上特别简单和紧凑的方式可实现。
9.根据本发明的阀系统的前述实施方式的有利的改进方案规定，所述空转装置具有至少一个凹槽和至少一个与所述凹槽对应并嵌接到所述凹槽中的凸起，其中，所述凹槽和所述凸起分别布置在所述两个阀体中的阀体上和/或布置在至少一个与所述两个阀体中的至少一个阀体力传递地连接的传递器件上。由此耦联装置的空转装置以结构上和制造技术上简单且稳健的方式实现。
10.根据本发明的阀系统的另外的有利的改进方案规定，所述耦联装置具有至少一个齿轮对，所述齿轮对具有第一齿轮和第二齿轮，其中，这两个齿轮分别布置在所述两个阀体中的阀体上和/或布置在至少一个与所述两个阀体中的至少一个阀体力传递地连接的传递器件上。以这种方式，即使在恶劣的周围环境条件下，例如在高的周围环境温度等下，也能够确保一侧上的第一阀体与另一侧上的第二阀体之间的适当的扭矩传递，从而确保根据本发明的阀系统的功能。术语“齿轮”在此应宽泛地解释并且也包括如下结构，在所述结构中仅轮周的一部分在内部或外部设有齿部。
11.引用权利要求2至4中任一项的根据本发明的阀系统的有利的改进方案规定，所述阀体和所述第一阀和/或第二阀的壳体具有彼此对应的卡锁器件，其中，所述卡锁器件被构造成，使得所述阀体在所述空转装置的空转状态中与所述壳体卡锁并且在所述空转装置的力传递状态中所述卡锁器件的卡锁被松开，在所述力传递状态中借助于所述耦联装置在所述两个阀体之间能够传递扭矩。由此确保了，在空转装置的空转状态中不被驱动的阀体不会以不期望的方式(例如由于摩擦或类似原因)与第一阀的在空转装置的空转状态中被驱动的阀体一起转动并且在空转装置的力传递状态中以期望的方式与被驱动的阀体一起转动。
12.根据本发明的阀系统的特别有利的改进方案规定，所述第一阀和/或所述第二阀被构造为多路阀，优选地，所述多路阀的所述至少一个连接通道中的至少一个连接通道被构造为所述阀体的弓形的留空部、优选圆弧形的留空部。以这种方式，借助于根据本发明的阀系统也能够以在结构和电路技术上以及节省位置的方式实现非常复杂的流体系统。
13.根据本发明的阀系统的前述实施方式的有利的改进方案规定，所述多路阀具有至少一个层，所述至少一个层具有多个连接通道，优选地，所述层的连接通道中的一个连接通道被构造为中央通道，其中，所述层的其余连接通道分别布置在所述中央通道的两侧。由此前述实施方式以结构上特别简单的方式实现。
14.根据本发明的阀系统的最后提到的实施方式的有利的改进方案规定，所述多路阀具有多个层，其中，各个层彼此平行地布置，优选地，所述至少一个连接通道中的至少一个连接通道在至少两个层上延伸，特别优选地，所述连接通道被构造为中央通道。以这种方式，多路阀也可以可变地使用，从而利用这种多路阀也可以切换更复杂的流体系统。借助于该改进方案的优选的且尤其借助于该改进方案的特别优选的实施方式，以结构上和制造技术上简单的方式实现了连接多个层的且因此分别配设给这些层的壳体开口的连接。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的根据本发明的阀系统的优选的改进方案规定，所述阀系统被构造成，使得能够借助于所述阀系统同时操控三个外部流体回路，其中，所述三个外部流体回路中的每个外部流体回路借助于所述外部流动通道与至少两个彼此不同的壳体开口导流连接，优选地，所述三个外部流体回路中的至少一个外部流体回路具有被构造为旁通通道的用于所述外部流体回路的至少一个部件的外部流动通道，其中，所述旁通通道单独地导流连接至所述阀系统的壳体开口中的一个壳体开口。由此例如也可以仅用根据本发明的阀系统的单个多路阀来操控具有流体回路的非常复杂的流体系统。这尤其适用于优选实施方式。
16.根据本发明的阀系统的另外的有利的改进方案规定，所述第一阀的壳体和所述第二阀的壳体至少部分地、优选完全地构造为共同的壳体。以这种方式，阀系统的结构构造及
其制造被大幅简化。例如以此方式可以减少构件的数量，例如密封件的数量，因为各个密封件可以在结构上被组合成用于第一阀和第二阀的单个组合密封件。
附图说明
17.下面借助于所附的粗略示意图更详细阐述本发明。在此，示出：
18.图1以立体图示出根据本发明的阀系统的第一实施例，
19.图2a以俯视图示出第一实施例，
20.图2b以部分的剖切的俯视图示出第一实施例，
21.图3a至图3h分别以简化的剖切的俯视图示出第一实施例，
22.图4以方法技术的流程图示出第一实施例，
23.图5a以侧向的截面图示出根据本发明的阀系统的第二实施例，
24.图5b以剖切的侧视图和剖切的底视图示出第二实施例的第一阀的阀体，以及以剖切的侧视图和剖切的俯视图示出第二实施例的第二阀的阀体，并且
25.图6a至图6f以各两个剖切的俯视图(一个看向连接通道并且一个看向耦联装置)示出第二实施例。
具体实施方式
26.在图1至图4中纯示例性地示出根据本发明的阀系统的第一实施例。
27.阀系统2包括第一阀4和第二阀6，其中，这两个阀4、6具有一个共同的壳体8和在壳体8中围绕转动轴线46、48可转动地布置的阀体50、52，所述壳体带有多个壳体开口10、12、14、16、18、20、22、24，所述多个壳体开口分别用于与用于未示出的流体、即冷却剂的外部流动通道30、32、34、36、38、40、42、44导流连接，所述阀体具有至少一个连接通道54、56、58、60、62、64、66，所述至少一个连接通道用于导流连接壳体8的壳体开口10、12、14、16、18、20、22、24中的至少两个壳体开口，并且在壳体8和阀体50、52之间布置有未示出的密封件，所述密封件具有与壳体8中的壳体开口10、12、14、16、18、20、22、24对应的密封开口，所述密封件用于相对于自由周围环境密封导流连接。这两个阀4、6同样彼此导流连接，其中，所述导流的、即传导冷却剂的连接在图1至图4中未被更详细示出。
28.在本实施例中，第一阀4的壳体和第二阀6的壳体完全构造为一个共同的壳体，即壳体8。对此参见图1和图2a。
29.此外，第二阀6构造为多路阀，其中，构造为多路阀的第二阀6的连接通道56、58、60、62、64、66中的至少一个连接通道被构造为阀体52的弓形的留空部、优选圆弧形的留空部。在此，连接通道58、60、62、64、66分别构造有阀体52的弓形留空部。构造为多路阀的第二阀6具有第一层和第二层，所述第一层和第二层分别具有多个连接通道，其中，所述多个连接通道56被构造为所述第一层上的中央通道，并且所述第一层的其余连接通道58、60分别被布置在所述中央通道56的两侧。因此，第一层具有连接通道56、58、60，而第二层包括连接通道62、64、66。第一层在图1的图平面中布置在第二层下方。第一层和第二层彼此平行地布置。与本实施例不同，本发明的其他实施方式也是可想到的，其中，所述至少一个连接通道中的至少一个连接通道在至少两个层上延伸，特别优选地，该连接通道被构造为中央通道。第二阀6的阀体52的连接通道56、58、60、62、64、66为了清楚起见在图2b中示出，其中，第一
层的连接通道56、58、60在图2b中用实线示出，并且第二层的连接通道62、64、66在图2b中用虚线示出。
30.阀系统2被构造成，使得可以借助于阀系统2同时操控三个外部流体回路68、70、72，其中，所述三个外部流体回路68、70、72中的每个外部流体回路借助于所述外部流动通道30、32、34、36、38、40、42、44与至少两个彼此不同的壳体开口10、12、14、16、18、20、22、24导流连接，其中，三个外部流体回路68、70、72中的至少一个外部流体回路具有构造为旁通通道的用于所述外部流体回路68、72的至少一个部件的外部流动通道30、42，其中，所述旁通通道单独地导流连接在阀系统2的壳体开口10、22中的一个壳体开口上。
31.根据本发明，第一阀4的阀体50和第二阀6的阀体52能够借助于阀系统2的耦联装置74彼此机械耦联，其中，耦联装置74被构造成，使得阀体50、52在阀系统2的第一运行状态中借助于耦联装置74能共同地转动并且在阀系统2的第二运行状态中借助于耦联装置74能彼此独立地转动。对此参见图1和图2a以及图3a至图3h的概览。
32.为此，耦联装置74具有构造在第一阀4的阀体50上的齿轮76和布置在与第二阀6的阀体52力传递地连接的传递器件78上的圆弧形地构造的两个齿轮段80、81。在本实施例中，传递器件78构造为盘。为了构造空转装置，被构造为盘的传递器件78具有两个对置布置的凸起82，所述凸起分别嵌接到第二阀6的阀体52的与此对应的圆弧形的凹槽84中。在此，耦联装置74的如此描述的空转装置被这样地构造，使得第一阀4的阀体50在该空转装置的空转状态中在阀体50围绕转动轴线46转动时在数值上预先确定的转动角度范围中不传递扭矩地与第二阀6的阀体52连接。同样的情况适用于第二阀6的阀体52，该阀体在空转装置的空转状态中在阀体52围绕转动轴线48转动时在数值上预定的转动角度范围中同样不传递扭矩地与第一阀4的阀体50连接。这在下面尤其根据图3a至图3h更详细阐述。
33.下面借助图1至图4更详细阐述根据第一实施例的根据本发明的阀系统的工作方式。
34.传递器件78例如以本领域技术人员公知的方式可以借助于未示出的且借助于同样未示出的控制器操控的伺服马达围绕转动轴线48转动。转动轴线46、48在图2a中垂直于图2a的图平面延伸。
35.阀系统2首先处于由图3a可见的状态中。如从中可见的那样，壳体开口10借助于阀体50阻塞并且壳体开口12借助于阀体50打开，从而根据图3a，壳体开口12能够借助于第一阀4并且根据第二阀6的阀体52围绕转动轴线48的转动位置导流地与壳体8的其余的壳体开口14至24中的至少一个壳体开口连接。壳体开口10、12借助于阀体50进行的上述打开或闭合在图3a至图3h中分别通过在虚圆线上的两个连续的圆弧表示。
36.如果传递器件78在图3a的图平面中沿顺时针向右转动，则阀体50的齿轮76根据图3a与传递器件78的齿轮段80嵌接，从而第一阀4的阀体50沿逆时针围绕转动轴线46转动。由于与凹槽84嵌接的凸起82力传递地贴靠在传递器件78上的事实，因此传递器件78使第二阀6的阀体52一起转动，使得阀系统2如图3b所示。在阀系统2从其根据图3a的状态到其根据图3b的状态的上述转移中，如从图3a和图3b中可见，壳体开口12借助于第一阀4的阀体50闭合并且壳体开口10借助于第一阀4的阀体50打开。因此，阀系统2在其从其根据图3a的状态转移到其根据图3b的状态的情况下处于阀系统2的第一运行状态中，在该第一运行状态中，第一阀4的阀体50借助于耦联装置74能够与第二阀6的阀体52共同地转动。因此，该耦联装置
74的空转装置处于其力传递状态中。
37.如果阀系统2从图3b所示的状态转移到图3c所示的状态，即其中阀体50借助于传递器件78沿顺时针方向围绕转动轴线46转动，壳体开口12借助于阀体50重新打开并且壳体开口10借助于阀体50重新闭合。然而与上述不同，第二阀6的阀体52最初不会一起转动。这是因为耦联装置74的上述空转装置处于其空转状态中，其中被构造为盘的传递器件78的凸起82与第二阀6的阀体52不以力传递的方式(即，以传递扭矩的方式)配合作用。耦联装置74的空转装置的这种空转状态持续直到这些凸起82到达该凹槽84的另一个端部为止，如从图3c中可看到的那样。只要所阐述的空转装置的空转状态持续地变化，第二阀6的阀体52的转动位置不变。相应地，根据图3b借助于阀体52打开的或闭合的壳体开口14至24保持不变，至少直至阀系统2已经达到根据图3c的状态。因此阀系统2在其从其根据图3b的状态转移到其根据图3c的状态的情况下处于阀系统2的第二运行状态中，在该第二运行状态中第一阀4的阀体50借助于耦联装置74能够与第二阀6的阀体52无关地转动。
38.如由图3c和图3d的概览可见，阀体50仅在一定程度上顺时针地和逆时针地围绕转动轴线46转动，使得空转装置保持在上述空转状态中，即不超过事先在数值上确定的转动角度范围。
39.此外，如从图3d至图3f的概览中得出的那样，第二阀6的阀体52在当前的实施例中借助于传递器件78也能够与第一阀4的阀体50无关地围绕转动轴线48转动。在按照图3d至图3f的情况下，传递器件78以及由此第二阀6的阀体52沿顺时针方向围绕转动轴线48转动，直到转动所述阀体52的传递器件78的齿轮段81与阀体50的齿轮76嵌接。阀系统2因此在其从其根据图3d的状态转移到其根据图3f的状态的情况下处于阀系统2的第二运行状态中，在该第二运行状态中第二阀6的阀体52借助于耦联装置74能够与第一阀4的阀体50无关地转动。
40.在第二阀6的阀体52沿顺时针方向围绕转动轴线48继续转动的情况下，类似于两个阀4、6的两个阀体50、52的已经在上面根据图3a至图3c所阐述的耦联或脱耦地得到耦联或脱耦。相应地，关于图3g和图3h可以参考上述实施方案。
41.从图4中得出阀系统2的示例性的方法技术上的结合。例如阀系统2可以用于操控具有车辆中的流体回路、诸如实施例的流体回路68、70、72的复杂流体系统。用于陆地运载工具(例如混合动力车辆或电动车辆)的更新的机动车设计也具有带有流体回路的这种复杂的流体系统。流体回路、例如流体回路68、70、72可以是冷却回路和/或加热回路，其中，相同的流体回路可以同时构造为冷却回路和加热回路。根据运行模式，可能需要将这种流体系统的流体回路闭合或打开、互相连接或彼此断开。在此，根据本实施例的根据本发明的阀系统可有利地使用。
42.在图5a至图6f中同样纯示例地并且不受限制地示出根据本发明的阀系统的第二实施例。相同的或作用相同的构件利用与在第一实施例中相同的附图标记表示。此外，仅在与第一实施例的区别范围内阐述第二实施例。在其他方面参见第一实施例。也可能的是，为了构造根据本发明的阀系统的另外的变型方案和实施方式，将两个所阐述的实施例的各个方面彼此组合。
43.与第一实施例不同的是，第二实施例的第一阀4和第二阀6沿着阀体50、52的共同的转动轴线46相叠布置。对此参见图5a。与第一实施例不同，这两个阀体50、52中的每个阀
体都仅具有单个的连接通道54、56，以用于连接壳体开口a至f中的至少两个壳体开口。为了便于区分两个实施例，第二实施例的壳体开口a至f在图5a至图6f中与第一实施例的壳体开口10至24不同地表示，其中，壳体开口a、b、c配设给第一阀4并且壳体开口d、e、f配设给第二阀6。具有连接通道54的阀体50在图6a至图6f中分别以实线示出，而具有连接通道56的阀体52在图6a至图6f中分别以点划线示出。
44.从图5a和图5b中更详细可见根据第二实施例的阀系统2的结构上的构造、尤其是耦联装置74的构造，其中，第二实施例的耦联装置74类似于第一实施例的耦联装置74地构造。与第一实施例不同的是，嵌接到凹槽84中的凸起82直接构造在第一阀4的阀体50上。相应地，在此省去了传递器件的必要性和传递器件一方面在第一阀4的阀体50处并且另一方面在第二阀6的阀体52处的传递扭矩的耦联和脱耦的必要性。在第二实施例中，两个阀体50、52也就是借助于凸起82和凹槽84彼此直接耦联。
45.下面借助图5a至图6f在与第一实施例的区别范围内对根据第二实施例的根据本发明的阀系统的工作方式进行更详细阐述。
46.首先，根据第二实施例的分配系统2处于根据图6a的状态中。如从中可看出的那样，在阀系统2的该状态中，壳体开口e和d彼此导流地、即传导冷却剂地连接。所有其余的壳体开口a至c和f不与壳体开口a至f的任何另外的壳体开口导流连接。如由在图6a的图平面中在下面示出的截面图得出的那样，第一阀4的阀体50的两个凸起82分别力传递地贴靠在第二阀6的阀体52的对应的凹槽84的端部上。如果第一阀4的阀体50现在沿逆时针方向围绕转动轴线46转动，则第二阀6的阀体52借助耦联装置74一起转动。
47.然而，情况不是这样。取而代之地，第一阀4的阀体50绕转动轴线46顺时针转动。对此，参见图6b。如从在图6a和图6b的相应的图平面中布置在上方的图示的比较中明显得出的那样，在此仅第一阀4的阀体50绕转动轴线46转动，而第二阀6的阀体52不转动。这是因为耦联装置74的借助于彼此相对应的凸起82和凹槽84形成的空转装置处于其空转状态中，在空转状态中在阀体50与阀体52之间不进行力传递，即不进行扭矩传递。在阀体50的上述转动中，除了壳体开口e和d外，壳体开口b和a也导流地互相连接。
48.该空转状态持续，直至第一阀4的阀体50到达由图6c示出的转动位置。在阀体50继续转动时，即在阀系统2从其根据图6b的状态转移到其根据图6c的状态中时，壳体开口e和d的导流连接因此一如既往地保持不变，而壳体开口b和a之间的导流连接又被分离并且取而代之壳体开口b和c彼此导流连接。两个凸起82现在力传递地贴靠在相应的凹槽84的另外两个端部上。如果第一阀4的阀体50现在继续沿顺时针方向围绕转动轴线46转动，则第二阀6的阀体52沿顺时针方向一起转动。参见图6c和图6d的概览。因此，该力传递装置74的空转装置处于其力传递状态中。由于阀体52随阀体50一起转动，壳体开口e和d之间的导流连接现在分离，并且取而代之壳体开口e和f互相导流连接。
49.借助转动方向反向，即第一阀4的阀体50沿逆时针方向围绕转动轴线46的转动，耦联装置74的空转装置再次处于其已经阐述的空转状态中。对此参见图6d至图6f的概览。在该空转状态中现在以已经阐述的方式可能的是，除了壳体开口e和f外，壳体开口b和c也彼此导流连接。参见图6e。在阀体50沿逆时针进一步转动时，壳体开口b和c的导流连接可再次分离并且取而代之壳体开口b和a互相连接。参见图6f。因为耦联装置74的空转装置在阀系统2从其根据图6d的状态转移到其根据图6f的状态的情况下持续地处于空转状态中，所以
第二阀6的阀体52的转动位置不改变，使得其在壳体开口e和f之间的导流连接的情况下保持不变。参见图6d至图6f的概览。
50.由于根据两个实施例的阀系统的根据本发明的构造，因此可以以结构和电路技术上简单的方式和方法利用例如多个外部流体回路操控流体系统的多个外部流动通道。根据本实施例的阀系统2被构造成适合于用于多个流体系统的能够彼此导流连接的并且能够分离的外部流动通道之间的多种组合，其中，减少结构上的、制造技术上的和电路技术上的耗费。相应地，安装费用和成本以及为此所需的结构空间显著减小。
51.本发明不限于当前的实施例。例如根据本发明的阀系统可有利地用于机动车技术领域上的和机动车技术外的多种应用。
52.本发明尤其不限于本实施例的结构上的和电路技术上的细节。例如可想到根据本发明的阀系统的以下实施方式，其中，阀体和第一和/或第二阀的壳体具有彼此对应的卡锁器件，其中，所述卡锁器件被构造成，使得所述阀体在所述空转装置的空转状态中与所述壳体卡锁并且在所述空转装置的力传递状态中所述卡锁器件的卡锁被松开，在所述力传递状态中借助于所述耦联装置在所述两个阀体之间能够传递扭矩。
53.附图标记列表
[0054]2ꢀꢀ
阀系统
[0055]4ꢀꢀ
第一阀
[0056]6ꢀꢀ
第二阀
[0057]8ꢀꢀ
壳体
[0058]
10 第一实施例的壳体开口
[0059]
12 第一实施例的壳体开口
[0060]
14 第一实施例的壳体开口
[0061]
16 第一实施例的壳体开口
[0062]
18 第一实施例的壳体开口
[0063]
20 第一实施例的壳体开口
[0064]
22 第一实施例的壳体开口
[0065]
24 第一实施例的壳体开口
[0066]
30 外部流动通道
[0067]
32 外部流动通道
[0068]
34 外部流动通道
[0069]
36 外部流动通道
[0070]
38 外部流动通道
[0071]
40 外部流动通道
[0072]
42 外部流动通道
[0073]
44 外部流动通道
[0074]
46 转动轴线
[0075]
48 转动轴线
[0076]
50 第一阀4的阀体
[0077]
52 第二阀6的阀体
[0078]
54 阀体50的连接通道
[0079]
56 阀体52的连接通道
[0080]
58 阀体52的连接通道
[0081]
60 阀体52的连接通道
[0082]
62 阀体52的连接通道
[0083]
64 阀体52的连接通道
[0084]
66 阀体52的连接通道
[0085]
68 流体回路
[0086]
70 流体回路
[0087]
72 流体回路
[0088]
74 耦联装置
[0089]
76 阀体50的齿轮
[0090]
78 传递器件
[0091]
80 齿轮段
[0092]
81 齿轮段
[0093]
82 耦联装置74的凸起
[0094]
84 耦联装置74的凹槽
[0095]aꢀꢀ
第二实施例的壳体开口
[0096]bꢀꢀ
第二实施例的壳体开口
[0097]cꢀꢀ
第二实施例的壳体开口
[0098]dꢀꢀ
第二实施例的壳体开口
[0099]eꢀꢀ
第二实施例的壳体开口
[0100]fꢀꢀ
第二实施例的壳体开口