Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wegeventil zum Handhaben von Fluiden, insbesondere Kühl- und/oder Wärmfluiden, in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung einen Ventilkäfig für ein derartiges Wegeventil bereit.

Gattungsgemäße Wegeventile, insbesondere Mehrwegeventile, werden vor allem im Kraftfahrzeug zum Thermomanagement, d.h. insbesondere zum Verteilen, Absperren und Mischen von Kühl- und Wärmfluiden eingesetzt.

Die Mehrwegventile umfassen in der Regel ein Ventilgehäuse, ein dazu bewegbares Ventilglied zum Einstellen einer Fluidströmung durch das Mehrwegeventil, einen Ventildeckel zum Abschließen des Ventilgehäuses und daran befestigte Fluidanschlussstutzen, an die Fluidleitungen anschließbar sind.

Bislang werden die Fluidanschlussstutzen an das Ventilgehäuse angeschweißt oder damit verschraubt. Beide Verbindungstechnologien haben sich insofern als nachteilig erwiesen, als die Schweißverbindung nicht zerstörungsfrei demontierbar ist und die Verschraubung zu hohen Kosten des Mehrwegeventils führt. Gleiches gilt für die Befestigung des Ventildeckels an dem Ventilgehäuse.

Aus DE 20 2017 000 564 Ui ist ein Mehrwegeventil zur Steuerung von Flüssigkeitskreisläufen in Kühlsystemen von Verbrennungskraftmaschinen bekannt. Ein Dichtungspaket, das auf einer dem Mehrwegeventil abgewandten Seite über Vorrichtungen verfügt, um Anschlüsse und Leitungen für das fluidale Medium zu befestigen, kann über eine Rastverbindung mit dem Mehrwegeventil verbunden werden. Dazu weißt das Dichtungspaket an seinen Außenflächen Führungen in Form von Nuten und das Ventilgehäuse an den Gehäusestutzen Führungsgegenelemente in Form von Rippen auf, um eine Führung und korrekte Positionierung des Dichtungspakets innerhalb des Ventilgehäusestutzens zu gewährleisten. Mittels einer Rastverbindung kann dann das Dichtungspaket an dem Ventilgehäusestutzen befestigt werden.

Die Realisierung der Führungselemente ist allerdings konstruktiv aufwendig und erfordert eine hohe Fertigungsgenauigkeit. Des Weiteren gestaltet sich die Montage als schwierig, da der Monteur stets die richtige Orientierung aus Dichtungspaket und Ventilgehäusestutzen einzustellen hat, um diese miteinander verbinden zu können. Ferner ist es gemäß DE 20 2017 000 564 Ui nicht möglich, einen Ventilgehäusekäfig demontierbar zu befestigen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu verbessern, insbesondere ein demontierbares Wegeventil und einen Ventilkäfig für ein derartiges Wegeventil zu schaffen, das/der kostengünstig herstellbar und einfach de- bzw. montierbar ist und gegebenenfalls eine demontierbare Befestigung eines Ventildeckels ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wegeventil, insbesondere Mehrwegeventil, zum Handhaben von Fluiden, insbesondere Kühl- und/oder Wärmfluiden, in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug, bereitgesteht. Gattungsgemäße Wegeventile werden auch als X/Y Wegeventile bezeichnet, wobei X die Anzahl der Ein- und/oder Ausgänge bezeichnet und Y die Anzahl der zeitgleich bereitstellbaren fluidalen Verbindungen zwischen Ein- und Ausgängen. So kann ein 3/2 Wegeventil zwei Eingänge und einen Ausgang oder einen Eingang und zwei Ausgänge aufweisen. In dem letztgenannten Fall kann beispielsweise ein Fluidstrom dem Ventilgehäuse über den Eingang zugeführt und in Form von zwei Teilströmen jeweils über einen Ausgang aus dem Ventilgehäuse abgeführt werden. Bei diesem Beispiel sind zwei fluidale Verbindungen bereitgestellt, nämlich jeweils eine zwischen dem jeweiligen Ausgang und dem gemeinsamen Eingang. Derartige Mehrwegeventile können beispielsweise zur Kühlwasserverteilung in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Dabei dient ein Mehrwegeventil der Einstellung des Fluidstroms, wie des Kühlwasserstroms. Durch Mehrwegeventile kann beispielsweise ein Fluidstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, können zwei Teilströme in einen Fluidstrom zusammengeführt, kann ein Fluidstrom wahlweise über unterschiedliche Fluidausgänge abgeführt werden oder es können unterschiedliche Fluidkreisläufe realisiert werden. Durch das wahlweise Abführen des Fluidstroms über unterschiedliche Fluidausgänge kann der Fluidstrom insbesondere über ein einziges Ventil unterschiedlichen Wärmequellen, wie Motoren und Batterien, und Wärmesenken, wie Kühlaggregaten, zugeführt werden. Durch das Zusammenführen von zwei Eingangsteilströmen (Teilfluidströme) zu einem Ausgangsfluidstrom kann insbesondere die Kühlleistung gegenüber einer Wärmequelle erhöht werden, während durch das Aufteilen eines Eingangsfluidstroms auf zwei Ausgangsfluidströme (Teilfluidströme) zwei Wärmequellen über einen Eingangsstrom gekühlt werden können.

Das erfindungsgemäße Wegeventil kann beispielsweise in einem Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug, integriert sein, der insbesondere zur Kraftfahrzeugmotorkühlung dient und eine Kühl- sowie eine Heizeinrichtung umfasst. Das erfindungsgemäße Wegeventil kann dazu eingerichtet sein, in einem Betriebszustand die Heizeinrichtung byzupassen, so dass von dem Kraftfahrzeug kommendes und von der Kühleinrichtung gekühltes Motorfluid wieder dem Kraftfahrzeugmotor zugeführt wird. Das Wegeventil kann ferner eine weitere Betriebsstellung einnehmen, in der das vom Kraftfahrzeugmotor kommende und von der Kühleinrichtung gekühlte Motorfluid zunächst der Heizeinrichtung zur Erwärmung und gegebenenfalls vorbestimmten Temperierung wieder zugeführt wird, bevor es zurück in den Kraftfahrzeugmotor gelangt.

Das erfindungsgemäße Wegeventil umfasst ein wenigstens einen Fluidkanal definierendes Ventilgehäuse mit wenigstens einem Fluideingang und wenigstens einem Fluidausgang. Der Fluideingang und der Fluidausgang können als Öffnungen in dem Ventilgehäuse realisiert sein. Das Ventilgehäuse kann beispielsweise eine hohlzylindrische Struktur besitzen und/oder nach unten und oben hin offen sein. Eine Ventilgehäusewandung begrenzt einen Ventilraum. Eine fluidale Verbindung zwischen dem Fluideingang und dem Fluidausgang definiert den Fluidkanal. Mit anderen Worten kann ein über den Fluideingang in das Ventilgehäuse eingeführtes Fluid über den Ventilausgang wieder aus dem Ventilgehäuse abgeführt werden.

Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße Wegeventil wenigstens einen an den wenigsten einen Fluideingang oder Fluidausgang angepassten Fluidanschlussstutzen, an den eine Fluidleitung, beispielsweise zu dem Kraftfahrzeugmotor, der Kühl- oder Wärmeeinrichtung, anschließbar ist. Der Fluidanschlussstutzen kann demnach als Schnittstelle zwischen Fluidleitung und Wegeventil beziehungsweise Ventilgehäuse verstanden werden.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Fluidanschlussstutzen mittels eines Bajonettmechanismus formschlüssig mit dem Ventilgehäuse verbunden. Dadurch ist eine konstruktiv einfach zu realisierende und durch einen Monteur schnell und einfach zu bedienende Verbindung zwischen Fluidanschlussstutzen und Ventilgehäuse möglich. Der Bajonettmechanismus kann ferner lösbar, insbesondere demontierbar, ausgestaltet sein. Der Bajonettmechanismus kann so eingerichtet sein, dass durch ein Ineinanderstecken von Fluidanschlussstutzen und Ventilgehäuse, insbesondere Fluideingang oder Fluidausgang, und anschließendes Verdrehen wenigstens einer der beiden Komponenten relativ zu der anderen eine insbesondere lösbare Befestigung zwischen Fluidanschlussstutzen und Ventilgehäuse realisiert ist, die insbesondere in umgekehrter Montagereihenfolge wieder aufgehoben beziehungsweise demontiert werden kann.

In einer beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wegeventils weist der wenigstens eine Fluidanschlussstutzen, der insbesondere zylindrisch, insbesondere hohlzylindrisch, ausgebildet ist, an seinem Außenumfang einen wenigstens teilweise umlaufenden Anschlagvorsprung auf. Beispielsweise ist der Anschlagvorsprung in Bereich eines Axialendes des Fluidanschlussstutzens angeordnet. Ferner kann der Anschlagvorsprung dazu eingerichtet sein, in einen axialen Anschlagkontakt, insbesondere zur Begrenzung der axialen Einschiebeweite des Fluidanschlussstutzens in das Ventilgehäuse, gelangen. Der Anschlagvorsprung kann dazu eingerichtet sein, mit einer wenigstens einen Fluideingang oder Fluidausgang begrenzenden Ventilgehäusewandung in Anschlagkontakt zu gelangen, um eine axiale Einschiebeposition des Fluidanschlussstutzens festzulegen.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wegeventils umfasst der Bajonettmechanismus wenigstens ein an dem Außenumfang des Fluidanschlussstutzens ausgebildetes Eingriffselement, wie eine Haltenase oder eine Haltenut, und wenigstens ein weiteres an dem Ventilgehäuse ausgebildetes und in einen von dem wenigstens einem Fluideingang oder Ventilausgang begrenzten Fluiddurchtrittsquerschnitt vorstehendes Eingriffselement, wie eine Haltenase oder eine Haltenut. Die Eingriffselemente des Fluidanschlussstutzens und des Ventilgehäuses können dazu eingerichtet sein, miteinander in Eingriff zu gelangen und/oder miteinander zu kooperieren, um den Bajonettmechanismus zu realisieren und/oder den Fluidanschlussstutzen an dem Ventilgehäuse insbesondere lösbar zu befestigen. In einer beispielhaften Weiterbildung ist das ventilgehäuseseitige Eingriffselement an einer den Fluiddurchtrittsquerschnitt begrenzenden Öffnungswandung des Fluideingangs oder des Fluidausgangs angeordnet und ragt in den Fluiddurchschnittsquerschnitt vor. In einer alternativen Ausgestaltung ist das ventilgehäuseseitige Eingriffselement in Axial- bzw. Einschieberichtung des Fluidanschlussstutzens gesehen hinter der den Fluiddurchtrittsquerschnitt begrenzenden Öffnungswandung des Ventilgehäuses angeordnet, insbesondere ist das Eingriffselement im Bereich des Ventilraums vorgesehen.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das fluidanschlussstutzenseitige Eingriffselement dazu eingerichtet, bei eingeschobenem Fluidanschlussstutzen in den wenigsten einen Fluideingang oder Fluidausgang in Einschieberichtung an dem wenigstens einen weiteren ventilgehäuseseitigen Eingriffselement vorbei zu gelangen. Der Fluidanschlussstutzen und das Ventilgehäuse können so aufeinander formabgestimmt sein und/oder eine Einschi ebeweite des Fluidanschlussstutzens in das Ventilgehäuse kann so gewählt sein, dass das fluidanschlussstutzenseitige Eingriffselement axial an dem ventilgehäuseseitigen Eingriffselement in Einschieberichtung vorbeigelangt. Mit anderen Worten ist in einem Montagezustand das fluidanschlussstutzenseitige Eingriffselement weiter innen im Ventilraum angeordnet als das ventilgehäuseseitige Eingriffselement.

Gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung ist der Bajonettmechanismus derart eingerichtet, dass bei eingeschobenem Fluidanschlussstutzen in dem wenigstens einen Fluideingang oder Fluidausgang mittels einer Rotation des Fluidanschlussstutzens, insbesondere relativ zu dem Ventilgehäuse, das fluidanschlussstutzenseitige Eingriffselement mit dem weiteren ventilgehäuseseitigen Eingriffselement in Eingriff gelangt. Dabei kann das fluidanschlussstutzenseitige Eingriffselement in Einschieberichtung das ventilgehäuseseitige Eingriffselement überlappen. Aufgrund der Überlappung der Eingriffselemente ist der Fluidanschlussstutzen in Axial- beziehungsweise Einschiebe- und Demontagerichtung gesichert. Somit ist auf konstruktiv einfache Weise der Fluidanschlussstutzen an dem Ventilgehäuse insbesondere lösbar befestigt. Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wegeventils weist das Wegeventil eine Montageendposition auf, die bei fluchtender Orientierung des wenigstens einen fluidanschlussseitigen Eingriffselements und des wenigstens einen ventilgehäuseseitigen Eingriffselements eingenommen ist. Dabei sei klar, dass die Querschnitte der fluidanschlussseitigen und ventilgehäuseseitigen Eingriffselemente nicht notwendigerweise gleich bemessen sein müssen. Es reicht aus, wenn die beiden Eingriffselemente derart fluchtend zueinander orientiert sind, dass in Einschieberichtung betrachtet eines der Eingriffselemente von dem anderen Eingriffselement vollständig bedeckt ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wegeventils ist eine Rotationsachse des Fluidanschlussstutzens, insbesondere diejenige Rotationsachse, um die der Fluidanschlussstutzen zur Aktivierung des Bajonettmechanismus rotiert wird, und die Einschieberichtung des Fluidanschlussstutzens in den wenigstens einen Fluideingang oder Fluidausgang parallel zueinander orientiert. Insbesondere sind die Rotationsachse und die Achse der Einschieberichtung koaxial zueinander orientiert. Durch diese Ausrichtung der Achsen zueinander ist eine besonders einfach Montage und Demontage möglich. Ferner ist die Einschiebeposition und -richtung vordefiniert, so dass eine Fehlmontage vermieden werden kann.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wegeventils sind die Eingriffselemente derart an dem Fluidanschlussstutzen und/oder an dem Ventilgehäuse angeordnet, dass die Eingriffselemente frei von einer Umströmung der zu handhabenden Fluidströmung sind. Mit anderen Worten stehen die Eingriffselemente nicht in den Fluidkanal und/oder in einen von der Fluidströmung umströmten Bereich des Ventilraums vor. Dadurch werden Verwirbelungen, Strömungswiderstände und Druckverluste vermieden.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wegeventils ist ein insbesondere gemäß dem weiter unten beschriebenen, zweiten erfindungsgemäßen Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgebildeter Ventilkäfig in das Ventilgehäuse eingesetzt. Unter einem Ventilkäfig ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, die dazu eingerichtet ist, ein Ventilglied zum Einstellen der Fluidströmung innerhalb des Ventilgehäuses zu führen und/oder zu lagern zwischen den verschiedenen Betriebszuständen des Ventils beim Handhaben der Fluidströmung. Dabei kann das Ventilglied in den verschiedenen Betriebszuständen des Wegeventils Zusammenwirken und/oder von diesem beim axialen Einsetzen des Ventilglieds in das Ventilgehäuse beziehungsweise den Ventilkäfig geführt sein und/oder bei einer rotativen Stellbewegung des Ventilglieds dieses lagern.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung ist der Bajonettmechanismus dazu eingerichtet, eine formschlüssige Befestigung zwischen Ventilkäfig, Ventilgehäuse und dem wenigstens einen Fluidanschlussstutzen herzustellen. Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine Montage- und Demontagerichtung des Ventilkäfigs quer, insbesondere senkrecht, zu einer Montage- /Demontage- und Einschieberichtung des Fluidanschlussstutzens in das Ventilgehäuse orientiert ist. Dabei kann der Bajonettmechanismus eine Demontage des Ventilkäfigs in dessen Einsetzrichtung sowie auch eine Demontage des Fluidanschlussstutzens in dessen Einschieberichtung verhindern. Der erfindungsgemäße Bajonettmechanismus ermöglicht es somit auf konstruktiv einfache Weise, sowohl den Fluidanschlussstutzen als auch den Ventilkäfig an das Ventilgehäuse gleichzeitig zu befestigen, insbesondere demontierbar beziehungsweise lösbar. Des Weiteren kann der Bajonettmechanismus Betriebszustände einnehmen, in denen es möglich ist, entweder nur den Fluidanschlussstutzen oder nur den Ventilkäfig an das Ventilgehäuse zu befestigen.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils weist der Bajonettmechanismus wenigstens ein fluidanschlussseitiges Eingriffselement, wie eine Haltenase oder Haltenut, auf, das dazu eingerichtet ist, mit dem Ventilkäfig in einem Formflusseingriff zu gelangen. Beispielsweise handelt es sich um dasselbe Eingriffselement, welches mit dem ventilgehäuseseitigen Eingriffselement zur Befestigung des Fluidanschlussstutzens an dem Ventilgehäuse Zusammenwirken kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem fluidanschlussseitigen Eingriffselement um einen insbesondere in einem axialen Endbereich des Fluidanschlussstutzens wenigstens teilweise am Außenumfang des Fluidanschlussstutzens umlaufenden Vorsprung oder um eine wenigstens teilweise umlaufende Nut beziehungswiese Vertiefung.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wegeventils ist der Bajonettmechanismus derart eingerichtet, dass bei eingeschobenem Fluidanschlussstutzen in dem wenigstens einen Fluideingang oder Fluidausgang in Folge einer Rotation des Ventilkäfigs ein Formschlusseingriff zwischen dem Fluidanschlussstutzen, insbesondere dem fluidanschlussseitigen Eingriffselement, und dem Ventilkäfig einhergeht. Das Wegeventil kann demnach einen

Zwischenmontagezustand aufweisen, in dem der Fluidanschlussstutzen in das Fluidgehäuse eingeschoben ist und der Ventilkäfig in das Ventilgehäuse eingesetzt ist, wobei vorgesehen sein kann, dass der Ventilkäfig vor dem wenigstens einen Fluidanschlussstutzen eingesetzt ist. Der Montagezwischenzustand zeichnet sich dadurch aus, dass der Ventilkäfig noch lösbar beziehungsweise demontierbar in dem Ventilgehäuse eingesetzt ist und/oder dadurch, dass der Fluidanschlussstutzen noch lösbar beziehungsweise montierbar in das Ventilgehäuse eingeschoben ist. Nach erfolgter Rotation des Ventilkäfigs insbesondere relativ zu dem Ventilgehäuse und/oder dem Fluidanschlussstutzen wird der Bajonettmechanismus aktiviert und sowohl Fluidanschlussstutzen als auch Ventilkäfig sind formschlüssig an dem Ventilgehäuse befestigt. Somit können in wenigen Schritten gleichzeitig der Ventilkäfig und der Fluidanschlussstutzen an das Ventilgehäuse befestigt werden.

Für alle beispielhaften Ausführungen der vorliegenden Erfindung gilt, dass der Bajonettmechanismus derart eingerichtet werden kann, dass bereits eine geringfügige Rotationsbewegung von wenigen Grad, insbesondere von weniger als 90 Grad, weniger als 60 Grad, weniger als 45 Grad, weniger als 30 Grad oder weniger als 15 Grad ausreichend ist, um die Befestigung zu realisieren.

In einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst der Ventilkäfig wenigstens zwei dem wenigstens einen Fluideingang und dem wenigstens einen Fluidausgang zugeordnete Aussparungen. Es sei klar, dass im Montagezustand jeweils eine der Aussparungen einem Fluideingang beziehungsweise Fluidausgang zuzuordnen ist. Die Aussparungen können so gestaltet sein, dass sie Teil des Bajonettmechanismus sind. Die Aussparungen können einen, einen ersten Öffnungsquerschnitt definierenden, ersten Umfangsbereich beziehungsweise Durchgang und einen, einen sich von dem ersten Öffnungsquerschnitt unterscheidenden und zweiten Öffnungsquerschnitt definierenden, zweiten Umfangsbereich beziehungsweise Durchgang aufweisen. Der erste Öffnungsquerschnitt kann teilkreisförmig ausgebildet sein und/oder der zweite Öffnungsquerschnitt kann im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein. Beispielsweise ist der zweite Öffnungsquerschnitt größer als der erste Öffnungsquerschnitt.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wegeventils überlappt der erste Umfangsbereich mit dem wenigstens einen fluidanschlussseitigen Eingriffselement in Einschieberichtung zum Einnehmen des Formschlusseingriffs zwischen Fluidanschlussstutzen, insbesondere fluidanschlussseitigen Eingriffselement, und Ventilkäfig. Des Weiteren kann zum Einnehmen des Formschlusseingriffs zwischen Fluidanschlussstutzen und Ventilkäfig das fluidanschlussseitige Eingriffselement in Einschieberichtung an dem ersten Umfangsbereich vorbeigelangen. Der Fluidanschlussstutzen kann demnach als eine Art Sicherungsstift gegen ein Demontieren des Ventilkäfigs fungieren. Gleichzeitig kann das Überlappen des fluidanschlussseitigen Eingriffselements mit dem ersten Umfangsbereich, insbesondere einer den ersten Umfangsbereich beziehungsweise die Aussparung umgebenden Ventilkäfigwandung, den Ventilkäfig und den Fluidanschlussstutzen gegen ein Demontieren sichern.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wegeventils ist der erste Öffnungsquerschnitt im Wesentlichen an einen Außenumfang des wenigstens einen Fluidanschlussstutzens formangepasst. Der erste Öffnungsquerschnitt kann einen Durchmesser besitzen, der im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Außenumfangs des Fluidanschlussstutzens entspricht.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Wegeventils weist das Wegeventil einen Vormontagezustand auf. In dem Vormontagezustand kann der Ventilkäfig derart in das Ventilgehäuse einsetzt sein, dass der wenigstens eine Fluideingang oder der wenigstens eine Ventilausgang mit dem zweiten Öffnungsquerschnitt der Aussparung insbesondere fluchtend zueinander ausgerichtet ist. Des Weiteren kann das Wegeventil einen Montagezwischenzustand aufweisen, in dem der Fluidanschlussstutzen durch den Fluideingang oder Fluidausgang und die ventilkäfigseitige Aussparung, insbesondere den zweiten Öffnungsquerschnitt, eingeschoben ist. Für den Fall, dass der zweite Öffnungsquerschnitt größer als der erste Öffnungsquerschnitt ist, ist eine besonders einfache Montage möglich, da gewährleistet ist, dass der Fluidanschlussstutzen ohne weiteres in das Ventilgehäuse und den Ventilkäfig eingesetzt werden kann. Des Weiteren kann das Wegeventil einen Montageendzustand aufweisen, in dem der erste Öffnungsquerschnitt mit dem Fluideingang oder Fluidausgang ausgerichtet ist und der Fluidanschlussstutzen in dem ersten Öffnungsquerschnitt angeordnet ist. Zum Einnehmen des Vormontagezustands kann der Ventilkäfig translatorisch in das Innere des Ventilgehäuses eingesetzt werden. Um den Montagezwischenzustand einzunehmen, wird der wenigstens eine Fluidanschlussstutzen in dessen Axialrichtung, die eine Einschieberichtung definiert, translatorisch in das Ventilgehäuse und den Ventilkäfig eingeschoben. Zum Einnehmen des Montageendzustands sowie zum Aktivieren des Bajonettmechanismus und damit zum Befestigen von Fluidanschlussstutzen, Ventilkäfig und Ventilgehäuse aneinander, wird wenigstens eine der drei Komponenten relativ zu den anderen beiden rotiert. Insbesondere wird der Ventilkäfig um dessen axiale Einsetzrichtung insbesondere um wenige Grad, insbesondere um weniger als 90 Grad, weniger als 60 Grad, weniger als 45 Grad, weniger als 30 Grad oder weniger als 15 Grad, rotiert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Ventilkäfig für ein insbesondere erfindungsgemäßes und gemäß einem der vorstehenden Aspekte oder beispielhaften Ausführungen ausgebildetes Wegeventil, insbesondere Mehrwegeventil, zum Handhaben von Fluiden, insbesondere Kühl- und/oder Wärmfluiden, in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug, bereitgestellt. Der erfindungsgemäße Ventilkäfig dient im allgemeinen dazu, ein Ventilglied zum Einstellen der Fluidströmung innerhalb des Ventilgehäuses zu führen und/oder zu lagern zwischen den verschiedenen Betriebszuständen des Ventils beim Handhaben der Fluidströmung. Dabei kann das Ventilglied in den verschiedenen Betriebszuständen des Wegeventils Zusammenwirken und/oder von diesem beim axialen Einsetzen des Ventilglieds in das Ventilgehäuse beziehungsweise den Ventilkäfig geführt sein und/oder bei einer rotativen Stellbewegung des Ventilglieds dieses lagern.

Das Wegeventil weist ein wenigstens einen Fluidkanal definierendes Ventilgehäuse mit wenigstens einem Fluideingang und wenigstens einem Fluidausgang und wenigstens einen an den wenigstens einen Fluideingang oder Fluidausgang angepassten Fluidanschlussstutzen auf.

Der erfindungsgemäße Ventilkäfig umfasst eine wenigstens teilweise an eine Innenkontur des Ventilkäfigs angepasste Käfigstruktur. Beispielsweise ist das Ventilgehäuse im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet. Gleiches kann für die Käfigstruktur gelten.

Die Käfigstruktur weist wenigstens zwei dem wenigstens einen Fluideingang und dem wenigstens einen Fluidausgang zuzuordnende Aussparungen auf. Die zwei Aussparungen weisen jeweils einen, einen ersten Öffnungsquerschnitt definierenden, ersten Umfangsbereich und einen sich von dem ersten Öffnungsabschnitt unterscheidenden, einen zweiten Öffnungsquerschnitt definierenden, zweiten Umfangsbereich auf. Aufgrund der besonderen Ausgestaltung des Ventilkäfigs, insbesondere dessen Aussparungen, die zum einen wie gewohnt zu Fluidführung dienen, außerdem zur Befestigung von Ventilgehäuse, Fluidanschlussstutzen und Ventilkäfig. Sie können demnach Teil eines Bajonettmechanismus zum formschlüssigen Verbinden von Fluidanschlussstutzen, Ventilgehäuse und Ventilkäfig sein.

In einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung ist wenigstens einer der Umfangsbereiche an einen von dem wenigstens einen Fluideingang oder Fluidausgang begrenzten Fluiddurchtrittsquerschnitt formangepasst. Der erste Öffnungsquerschnitt kann einen Durchmesser besitzen, der im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Außenumfangs des Fluidanschlussstutzens entspricht.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventilkäfigs ist ein insbesondere ebener Deckel an die Käfigstruktur angebracht. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Käfigstruktur und der Deckel aus einem Stück, insbesondere durch ein Kunststoff-Spritzgießverfahren, hergestellt sind. Der Deckel gewährleistet ein fluiddichtes Abschließen des Ventilgehäuses, insbesondere des durch das Ventilgehäuse begrenzten Ventilraums und des darin angeordneten Fluidkanals.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventilkäfigs ist die Käfigstruktur im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und zu wenigstens einer Stirnseite hin offen. Die andere Stirnseite kann durch den Deckel abgeschlossen sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Deckel um die Oberseite der Käfigstruktur.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Ventilkäfigs ist der erste Öffnungsquerschnitt teilkreisförmig geformt und/oder kleiner als der zweite Öffnungsquerschnitt. Die teilkreisförmige Form kann an eine insbesondere zylindrische Außenabmessung des Fluidanschlussstutzens formangepasst und/oder abgestimmt sein. Der zweite Öffnungsquerschnitt kann eine im Wesentlichen rechteckige Form besitzen.

Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen eingegeben.

Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden beispielhaften Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Figur l eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer beispielhaften

Ausführung eines erfindungsgemäßen Wegeventils;

Figur 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer weiteren beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Wegeventils; Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Wegeventils aus Figur 2 in einem

Vormontagezustand;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Wegeventils gemäß der Figuren 2 und 3 in einem Montagezwischenzustand;

Figur 5 eine perspektivische Darstellung des Wegeventils gemäß der Figuren 2 bis 4 in einem Montageendzustand;

Figur 6 eine Schnittansicht des Wegeventils aus Figur 5;

Figur 7 eine weitere Schnittansicht des Wegeventils gemäß Figur 5;

Figur 8 eine weitere Schnittansicht einer beispielhaften Ausführung des Wegeventils gemäß Figur 5;

Figur 9 eine schematische Darstellung eines in einem Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs integrierten beispielhaften Wegeventils gemäß einem ersten Betriebszustand;

Figur 10 der Kühlmittelkreislauf gemäß Figur 9, wobei das Wegeventil in einem zweiten Betriebszustand sich befindet; und

Figur 11 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Ventilkäfigs.

In der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen erfindungsgemäßer Wegeventile, die im allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen sind, zum Handhaben von Fluiden kann beispielhaft davon ausgegangen werden, dass diese in Kühlmittelkreisläufen von Kraftfahrzeugen integriert sind, wobei klar ist, dass auch weitere Einsatzgebiete möglich sind. Beispielsweise ist das Wegeventil 1 mittels eines Kunststoff-Spritzgußverfahrens hergestellt, sodass sich auch komplexe Geometrien, wie beispielsweise im Bereich der Fluidströmungsführung, herstellen lassen.

In Figur 1 ist ein Ausschnitt einer ersten beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Wegeventils 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt, wobei der Fokus auf die einfache Anbringung eines Fluidanschlussstutzens 3 an ein einen Ventilraum 7 begrenzendes Ventilgehäuse 5 gerichtet ist. Das Ventilgehäuse 5 ist gemäß Figur 1 nur teilweise dargestellt und im Wesentlichen als Hohlzylinder mit einer im Wesentlichen konstanten Wanddicke ausgebildet, wobei eine Außenumfangsfläche 9 des Ventilgehäuses 5 von einer reinen Zylinderstruktur abweicht und gemäß Figur 1 vier im Wesentlichen ebene Umfangsflächenabschnitte 11 aufweist, von denen in Figur 1 zwei abgebildet sind und von denen jeweils zwei einander gegenüberhegen. An den Umfangswandabschnitten 11 ist jeweils ein Fluidanschluss 13 angebracht, der als runde Durchgangsöffnung in der Wandung des Ventilgehäuses gebildet ist. Die Fluidanschlüsse 13 können einen Fluideingang, einen Fluidausgang oder je nach Betriebs- bzw. Schaltstellung des Wegeventils entweder Fluideingang oder Fluidausgang darstellen. Für die folgende Beschreibung wird ein Fluideingang mit der Bezugsziffer 15 und ein Fluidausgang mit der Bezugsziffer 17 gekennzeichnet. Die im Querschnitt runden Öffnungen der Fluidanschlüsse 13 sind jeweils von einer die Öffnung begrenzenden Öffnungswandung 19 umgeben.

An den beiden Stirnseiten des Ventilgehäuses 5 ist einerseits eine Unterseite 21 und dieser gegenüberliegend eine Oberseite 23 gebildet. Die Oberseite 23 besitzt eine im Wesentlichen ringförmige, ebene Auflage- oder Stirnfläche 25, auf die ein nicht dargestellter Ventildeckel 27 (Figur 2) aufsetzbar ist, um den Ventilraum 7 nach oben hin abzuschließen.

Der Fluidanschlussstutzen 3 besitzt im Wesentlichen eine Rohrstruktur und ist durchgehend hohl ausgebildet, um Fluid in das Ventilgehäuse 5 hinein- oder aus diesem herauszuführen. Ein rückseitiges Ende 29 des Fluidanschlussstutzens 3 ist dafür vorgesehen, dass eine Fluidleitung (nicht dargestellt), wie ein Schlauch, ein Rohr, etc., angeschlossen werden kann, um das Fluid weiterzuführen. An dem Ende 29 weist der Fluidanschlussstutzen 13 eine Fluideingangsöffnung 31 auf. Der Fluidanschlussstutzen 3, der eine im Wesentlichen zylindrische Abmessung besitzt, besitzt an seinem Außenumfang 33 einen umlaufenden Anschlagvorsprung 35, wobei dieser nicht notwendigerweise umlaufend sein muss. Der Anschlagvorsprung 35 dient dazu, mit der den Fluidanschluss 13 begrenzenden Ventilgehäusewandung, nämlich dem Umfangsflächenabschnitt 11, in einen Anschlagkontakt zu gelangen, sodass eine axiale Einschiebeposition des Fluidanschlussstutzens 3 in das Ventilgehäuse 5 festgelegt ist.

Auf die Montage des Fluidanschlussstutzens 3 und dessen formschlüssige Anbringung an dem Ventilgehäuse 5 wird im Folgenden eingegangen. Zur insbesondere lösbaren bzw. demontierbaren, formschlüssigen Anbringung des Fluidanschlussstutzens 3 an das Ventilgehäuse 5 ist ein Bajonettmechanismus vorgesehen, der im Allgemeinen durch die Bezugsziffer 37 angedeutet ist. Gemäß Figur 1 weist der Bajonettmechanismus 37 ein an dem Außenumfang 33 des Fluidanschlussstutzens 3 ausgebildetes Eingriffselement 39 auf, das als ein Paar jeweils abschnittsweise den Außenumfang 33 umlaufende und von diesem vorstehende, insbesondere quer zur Axialrichtung des Fluidanschlussstutzens 3, Haltenasen besitzt. Der Bajonettmechanismus 37 besitzt ferner ein weiteres an dem Ventilgehäuse 5 ausgebildetes Eingriffselement 41, welches als von einer Unterseite des Ventilgehäuses in Richtung Oberseite 23 vorstehende Haltenase realisiert ist und in einen von dem Fluidanschluss 13 begrenzten Fluiddurchtrittsquerschnitt hineinragt bzw. in diesen vorsteht. Zur insbesondere lösbaren Anbringung des Fluidanschlussstutzens 3 an dem Ventilgehäuse 5 kooperieren die beiden Eingriffselemente 39, 41 miteinander. Zum Lösen bzw. Demontieren des Fluidanschlussstutzens 3 von dem Ventilgehäuse 5 wird der Eingriff zwischen den Eingriffselementen 39, 41 wieder aufgehoben.

Zum Verbinden des Fluidanschlussstutzens 3 und dem Ventilgehäuse 5 ist der Fluidanschlussstutzen 3 aus der Figur 1 dargestellten Demontageposition axial in das Ventilgehäuse 5 über den Fluidanschluss 13 einzuschieben, wobei ein dem rückseitigen Ende 29 gegenüberliegendes frontseitiges Ende 43, in dessen Bereich auch die Haltenasen 39 vorgesehen sind, nach vorne und damit in Einschieberichtung E weisen. Die axiale Montagerichtung legt eine Einschieberichtung E fest, welche durch eine gestrichelte Linie in Figur 1 angedeutet ist. Der Fluidanschlussstutzen 3 wird derart weit in das Ventilgehäuse 5 in Einschieberichtung E eingeschoben, bis das fluidanschlussstutzenseitige Eingriffselement 39 in Einschieberichtung E an dem wenigstens einen weiteren ventilgehäuseseitigen Eingriffselement 41 axial vorbei gelangt. Die Einschiebebewegung ist durch den dicken Pfeil mit der Bezugsziffer 45 angedeutet. Um nun den Fluidanschlussstutzen 3 an dem Ventilgehäuse 5 insbesondere lösbar zu befestigen, wird der in das Ventilgehäuse 5 eingeschobene, insbesondere bis zu einer axialen Einschiebestelle, an welcher der Anschlagkontakt 35 mit der Außenumfangsfläche 11 in einen Anschlagkontakt gerät, mittels einer Rotation zu dem Ventilgehäuse 5 unter Verrastung der beiden Eingriffselemente 39, 41 des Fluidanschlussstutzens 3 und des Ventilgehäuses 5 befestigt. Die Eingriffselemente 39, 41 können dabei Rastelemente zum form-/kraftschlüssigen Ineinanderverhaken aufweisen. Der Eingriff zwischen den beiden Eingriffselementen 39, 41 kann auch dadurch erfolgen, dass infolge der Relativrotation des Fluidanschlussstutzens 3 bzgl. des Ventilgehäuses 5 das fluidanschlussstutzenseitige Eingriffselement 39 mit dem ventilgehäuseseitigen Eingriffselement 41 in Einschieberichtung E überlappt. In Figur 1 ist die Rotationsbewegung des Fluidanschlussstutzens 3 relativ zu dem Ventilgehäuse 5 durch den gekrümmten dicken Pfeil mit dem Bezugszeichen 47 angedeutet. In Figur 1 ist zu erkennen, dass die Rotationsachse des Fluidanschlussstutzens 3 und dessen Einschieberichtung E parallel, insbesondere koaxial, orientiert sind. Dadurch, dass die Haltenasen 39, 41 in Einschieberichtung E einander überlappen, ist eine konstruktiv einfach zu realisierende und für einen Monteur einfach zu montierende Befestigung eines Fluidanschlussstutzens 3 an das Ventilgehäuse 5 gegeben.

In den Figuren 2 bis 6 wird eine weitere beispielhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Wegeventils 1 gezeigt, wobei die Figuren 2 bis 5 eine beispielhafte Montagereihenfolge des Wegeventils 1 abbilden. In Figur 2 sind die Hauptkomponenten des erfindungsgemäßen Wegeventils 1 in perspektivischer Ansicht in einer Explosionsdarstellung zu sehen. Das erfindungsgemäße Wegeventil 1 der Figuren 2 bis 6 umfasst die folgenden Hauptkomponenten: das Ventilgehäuse 5; ein nicht dargestelltes, relativ zu dem Ventilgehäuse 5 bewegbares Ventilglied zum Einstellen einer Fluidströmung durch das Wegeventil 1; mehrere, insbesondere vier, Fluidanschlussstutzen 3 zum Herstellen einer fluidalen Verbindung mit jeweils einer nicht dargestellten Fluidleitung zu einem separaten Bestandteil, beispielsweise eines Kühlmittelkreislaufs eines Kraftfahrzeugs; einen in das Ventilgehäuse 5 einzusetzenden Ventilkäfig 51, der insbesondere dazu dient, dass Ventilglied zu lagern und/oder zu führen sowie gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt der vorliegenden Erfindung auch zur insbesondere lösbaren, formschlüssigen Anbringung des Fluidanschlussstutzens 3 an das Ventilgehäuse 5. Für die folgende Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung werden gleiche bzw. ähnliche Komponenten mit gleichen bzw. ähnlichen Bezugsziffern versehen.

Das Ventilgehäuse 5 ist im Wesentlichen ähnlich zu dem Ventilgehäuse aus Figur 1 ausgebildet mit dem wesentlichen Unterschied, dass das Ventilgehäuse 5 keine Eingriffselemente 41 aufweist. In Figur 2 ist zu erkennen, dass für das Wegeventil ventilraumseitig im Bereich der vier Fluidanschlüsse 13 keine Haltenasen oder Ähnliches vorgesehen sind, die mit den Eingriffselementen 39, insbesondere den Haltenasen, die im Wesentlichen analog zu den Fluidanschlussstutzen gemäß Figur 3 ausgebildet sind eingreifen. Zwei der Fluidanschlussstutzen 3 sind abweichend von den beiden anderen Fluidanschlussstutzen 3 gemäß Figur 2 und abweichend von den Fluidanschlussstutzen 3 aus Figur 1, welche im Wesentlichen als vollständig sich geradlinig erstreckende Rohrabschnitte ausbildet sind, 1-förmig geformt sind und weisen jeweils ein Winkelstück 53 auf, welches zwei im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehende Rohrteilstücke 55, 57 miteinander verbindet und dazu eingerichtet sind, in unmittelbarer Nähe zu dem Ventilgehäuse 5 die Fluidströmung mittels der anzuschließenden nicht dargestellten Fluidleitung umzulenken.

Der Ventilkäfig 51 kann beispielsweise gemäß dem dritten erfindungsgemäßen Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein. Der Ventilkäfig 51 besitzt eine wenigstens teilweise an eine Innenkontur des Ventilgehäuses 5 angepasste Käfigstruktur 59, die im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist und eine Wandung mit im Wesentlichen konstanter Wandstärke besitzt. Nach unten zu einer der Stirnseiten ist die Käfigstruktur 59 vollständig offen und kann mit einem in Figur 2 dargestellten Boden 61 des Ventilgehäuses 5 in einen Anschlagkontakt bzw. Dichtkontakt gelangen, um den Ventilraum 7 nach unten abzuschließen. Der Ventilkäfig 51 besitzt ferner insgesamt vier im Wesentlichen identisch geformte Aussparungen 63, die jeweils einem Fluidanschluss 13 zuzuordnen sind. Die Aussparungen 63 besitzen jeweils einen ersten Öffnungsquerschnitt und damit einen Fluiddurchgangskanal definierenden Umfangsbereich bzw. Durchgang 65 sowie einen unmittelbar an den ersten Umfangsbereich 65 anschließenden, einen sich von dem ersten Öffnungsquerschnitt unterscheidenden zweiten Öffnungsquerschnitt definierenden zweiten Umfangsbereich 67. Der erste Umfangsbereich 65 ist derart geformt, dass er an einen Querschnitt des an der entsprechenden Aussparung 63 zugeordneten Fluidanschlusses 13 formangepasst ist und er insbesondere einen im Wesentlichen gleichen Querschnitt abschnittsweise besitzt. In Figur 2 ist zu erkennen, dass der erste Öffnungsquerschnitt teilkreisförmig ist, wobei ein Radius bezüglich der Fluidanschlüsse 13 abgestimmt ist. Der größere, zweite Öffnungsquerschnitt 67 bildet ein im Wesentlichen rechteckiges Fenster. Der Ventilkäfig 51 umfasst ferner einen mit der Käfigstruktur 59 verbundenen, insbesondere aus einem Stück damit hergestellten, insbesondere durch ein Kunststoff- Spritzgussverfahren, Deckel 27, der den Ventilraum 7 nach oben hin abschließt und/ oder abdichtet.

Die Richtungen, in denen die einzelnen Komponenten in das Ventilgehäuse 5 einzusetzen sind, sind durch gestrichelte Linien abgebildet: Einschieberichtung E und Einsetzrichtung R. Dabei ist zu erkennen, dass die Einschieberichtungen E der Fluidanschlussstutzen 3 senkrecht zur Einsetzrichtung R des Ventilkäfigs 51 orientiert sind. Ferner liegen alle Einschieberichtungen E sämtlicher Fluidanschlussstutzen 3 in einer Ebene, auf der die Einsetzrichtung R senkrecht steht. Der Vorteil der Ausführungsform gemäß der Figuren 2 bis 6 ist, dass mittels des Ventilkäfigs 51 und dem Bajonettmechanismus 37 ein Formschlusseingriff zwischen Ventilkäfig 51, Ventilgehäuse 5 und sämtlichen Fluidanschlussstutzen 3 aufgebaut werden kann, um sämtliche Komponenten insbesondere lösbar miteinander zu befestigen. Dazu gelangen die fluidanschlussstutzenseitigen Eingriffselemente 39 jeweils in einen Formschlusseingriff mit dem Ventilkäfig 51. Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform gemäß der Figuren 2 bis 6 ist, dass auf die ventilgehäuseseitigen Eingriffselemente 41 verzichtet werden kann, wodurch die Fertigung des Wegeventils 1 weiter vereinfacht ist.

Auf die Montage, insbesondere Demontage, wird unter Bezugnahme auf die Figuren 3, 4 und 5 näher eingegangen. Der Bajonettmechanismus 37 wird anhand der Figuren 6 bis 8 aufgezeigt. Figur 3 stellt einen Vormontagezustand dar, in dem der Ventilkäfig 51 entlang dessen Einsetzrichtung R in das Ventilgehäuse, insbesondere in den Ventilraum 7, translatorisch axial eingesetzt ist. Im Bezug auf die Einsetzrichtung R, die auch eine Rotationsachse des Ventilkäfigs 51 relativ zu dem Ventilgehäuse 5 darstellt, ist der Ventilkäfig 51 so bezüglich des Ventilgehäuses angeordnet, dass der zweite Umfangsbereich 67 den jeweiligen Fluidanschlüssen 13 zugeordnet ist, insbesondere mit diesem fluchtend angeordnet ist. Im Bereich des Deckels 27 ist zu erkennen, dass dieser noch nicht vollständig bezüglich der Stirnseite 25 des Ventilgehäuses 5 ausgerichtet ist, sondern noch um wenige Grad verdreht ist.

Figur 4 zeigt einen Montagezwischenzustand des Wegeventils 1, bei dem die Fluidanschlussstutzen 3 entlang der Einschieberichtung E in das Ventilgehäuse 5 über die jeweiligen Fluidanschlüsse 13 eingeschoben sind. Die Fluidanschlussstutzen 3 sind derart weit in das Ventilgehäuse 5 eingeschoben, dass die jeweiligen Anschlagvorsprünge 35 in einen Anschlagkontakt mit der Ventilgehäuseaußenseite 9 gelangen. Der Ventilkäfig 51 ist bezüglich der Rotationsrichtung R weiterhin in der Stellung gemäß Figur 3, d. h. noch nicht vollständig ausgerichtet.

In Figur 5 ist schließlich der Montageendzustand des Wegeventils 1 abgebildet. Unter Zusammenschau der Figuren 4 und 5 ist zu erkennen, dass der Ventilkäfig 59 zur Aktivierung des Bajonettmechanismus 37 geringfügig um die Rotationsachse, die die Einsetzrichtungsachse R bildet, rotiert ist. Bei der Rotation des Ventilkäfigs relativ zu dem Ventilgehäuse und relativ zu den Fluidanschlussstutzen 3 geht ein Formschlusseingriff zwischen den Fluidanschlussstutzen 3, nämlich den fluidanschlussstutzenseitigen Eingriffselementen 39, und dem Ventilkäfig 59 einher. Der Deckel 27 ist nun im Wesentlichen vollständig bündig mit der Stirnseite 25 des Ventilgehäuses 5 ausgerichtet. Des Weiteren ist der Ventilkäfig 59 nun derart bezüglich des Ventilgehäuses 5 orientiert, dass jeweils der erste Umfangsbereich 65 im Wesentlichen fluchtend mit den Fluidanschlüssen 13 orientiert sind.

In Figur 6 ist eine Schnittansicht des Wegeventils 1 in dem Montageendzustand gemäß Figur 5 abgebildet, wobei zur besseren Darstellung des Bajonettmechanismus 37 und des damit einhergehenden Formschlusseingriffes zwischen den Fluidanschlussstutzen 3 und dem Ventilkäfig 51 das Ventilgehäuse 5 weggelassen ist. In Figur 6 ist zu erkennen, dass die Fluidanschlussstutzen 3 in Einschieberichtung E derart weit in das Ventilgehäuse 5 eingeschoben sind, dass die Eingriffselemente 39 axial in Einschieberichtung E an die Käfigstruktur, insbesondere der Käfigstrukturwandung, vorbei gelangt, sodass nach der Rotation des Ventilkäfigs 51 relativ zu dem Ventilgehäuse 5 und den Fluidanschlussstutzen 3 die Eingriffselemente 39 die Ventilkäfigwandung hintergreifen bzw. in Einschiebrichtung E überlappen.

Aus Figur 6 wird ferner die doppelte Befestigungswirkung des erfindungsgemäßen Bajonettmechanismus 37 deutlich: zum einen bewirkt der Formschlusseingriff zwischen dem fluidanschlussseitigen Eingriffselement 39 und der Käfigwandung, dass der Fluidanschlussstutzen 3 in Einschieberichtung E in dem Ventilgehäuse 5 fixiert ist, da das Eingriffselement 39 gegen die Käfigwandung anstößt und von dieser bzgl. der Einschieberichtung E festgehalten wird. Wie insbesondere in Figur 6 zu sehen ist, weisen die Fluidanschlussstutzen in Einschieberichtung E betrachtet zwischen dem Anschlagvorsprung 35 und dem Eingriffselement 39 einen im Wesentlichen ringförmig umlaufenden Dichtungsvorsprung 71 auf. Ein Abstand zwischen Dichtungsvorsprung 71 und Eingriffselement 39 ist, wie es beispielsweise in Figur 6 gezeigt ist, ist auf eine Wandstärkedimensionierung der Käfigstruktur 59 abgestimmt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Fluidanschlussstutzen 3 und der Ventilkäfig 51 fest, insbesondere spiellos, befestigt ist, sodass eine kompakte, feste Kopplung einhergeht, ohne dass beispielsweise der Fluidanschlussstutzen 3 bezüglich der restlichen Komponenten nackelt bzw. wackelt. In Einschieberichtung E betrachtet zwischen dem Anschlagvorsprung 35 und dem Dichtungsvorsprung 71 ist eine Dichtungsnut 73 gebildet, in die ein nicht dargestelltes Dichtungselement, beispielsweise ein O-Ring, zur Abdichtung des Ventilraums 7 eingesetzt werden kann. Das Dichtungselement 75 ist beispielsweise in Figuren 9 und 10 ersichtlich. Des Weiteren gewährleistet der Bajonettmechanismus 37 auch eine Befestigung des Ventilkäfigs 51 an dem Ventilgehäuse 5. Denn die durch die Aussparungen 63 des Ventilkäfigs 51 hindurchragenden Fluidanschlussstutzen 3 ist der Ventilkäfig 51 bzgl. seiner Einsetzrichtung R innerhalb des Ventilgehäuses 5 fixiert. Eine Demontage des Ventilkäfigs 51 kann damit erst bei dem demontierten Fluidanschlussstutzen 3 ermöglicht werden.

In den Figuren 7 und 8 sind Teilschnittansichten des Mehrwegeventils 1 gemäß den Figuren 2 bis 6 gezeigt, wobei alternative Ausführungen der fluidanschlussstutzenseitigen Eingriffselemente 39 zu sehen sind. Das Eingriffselement

39 gemäß Figur 7 umfasst zwei diametral gegenüberliegende, von dem Außenumfang 33 der Fluidanschlussstutzen radial außen vorstehende Haltenasen 40. Die Haltenasen

40 erstrecken sich in Umfangsrichtung um etwa 5 Grad bis etwa 15 Grad. In Figur 8 ist zu erkennen, dass statt den separaten, diametral gegenüberliegenden Haltenasen 40 ein im Wesentlichen zusammenhängender Haltebund 75 an dem Fluidanschlussstutzen 3 vorgesehen ist, der sich in Umfangsrichtung um etwa 180 Grad erstreckt. Die Haltekraft gegen einen demontierenden Fluidanschlussstutzen 3 aus dem Ventilgehäuse und dem Ventilkäfig 51 ist bei Bereitstellung eines derartig umlaufenden Haltebundes 75 deutlich größer im Vergleich zu den schmalen Haltenasen 40 mit der Ausführungsform aus Figur 7.

Das frontseitige Ende 43 und Eingriffselement 39 sind in Radialrichtung, also quer zur Einschieberichtung E, in einem Abstand zueinander angeordnet, sodass sich ein umfänglicher Spalt 99 ergibt, der eine Dichtungsnut zum Aufnehmen einer Dichtung (nicht dargestellt) bildet.

Bezugnehmend auf die Figuren 9 ist ein Kühlmittelkreislauf 77 beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, schematisch abgebildet. In den Kühlmittekreislauf 77 ist ein erfindungsgemäßes Mehrwegeventil 1 integriert. Beispielsweise kann der Kühlmittelkreislauf 77 dazu dienen, ein Thermomanagement für einen Motor 79 des Kraftfahrzeugs zu realisieren. In den Kühlmittelkreislauf 77 ist ferner ein Kühler 81 sowie eine Heizeinrichtung 83 integriert. Wie aus der Zusammenschau der Figuren 9 und 10 hervorgeht kann über einen Betriebszustand des Mehrwegeventils 1 ein unterschiedlicher Fluidkreislauf etabliert werden. Dazu wird ein schematisch als Dreh-Ventilglied dargestelltes Stellelement 83 relativ zu dem Ventilgehäuse 5 rotiert, um unterschiedliche Schaltstellungen auszubilden und damit unterschiedliche Fluidströmungen zu ermöglichen.

In Figur 9 ist ein Betriebszustand dargestellt, in dem es beispielsweise darum geht, dem Motor gekühltes Fluid zuzuführen, um eine Überhitzung des Motors 79 zu vermeiden. Wie durch die dicken Pfeile, angedeutet durch das Bezugszeichen 85, gezeigt ist, verlässt Motorfluid den Motor 79 in Richtung des Kühlers 81, wo das durch den Motor 79 erhitzte Motorfluid temperiert, insbesondere abgekühlt, wird. Anschließend gelangt das gekühlte Motorfluid über einen der Fluidanschlussstutzen 3 in das Mehrwegeventil 1. Dort wird die Fluidströmung mittels des Ventilglieds 83 so umgelenkt, dass es unmittelbar dem Motor 79 zurückgeführt werden kann. Dies bedeutet, dass das Stellglied 83 die Fluidströmung demjenigen Fluidanschlussstutzen 3 zuführt, welcher in fluidaler Verbindung mit einem Motorfluideingang 87 des Motors 79 steht. Das Ventilglied 83 ist ferner derart dimensioniert und/oder ausgebildet, dass es eine strömungsverlustfreie, insbesondere laminare, Strömung durch das Mehrwegventil 1 ausbildet. Damit gehen keine Strömungsverluste her, es baut sich kein Staudruck auf und damit ist ein besonders effizienter Betrieb des Mehrwegventils 1 möglich. Es ist ferner in Figur 9 zu erkennen, dass ein mittels des gestrichelten Pfeils abgebildeter Teil-Fluidströmungsabschnitt 89 gekappt ist. Dies bedeutet, dass keine Fluidströmung über den Teil-Fluidströmungsabschnitt zum Erwärmen der Fluidströmung mittels der Wärmeeinrichtung 83 fließt.

Im Gegensatz dazu zeigt Figur 10 in eine Mehrwegeventilstellung, in der die Fluidströmung den vollständigen Kühlmittelkreislauf 77 entlangfließt. Dies bedeutet, dass das Stellglied 83 derart gestellt ist, dass die von dem Kühler 81 ankommende Fluidströmung in Richtung desjenigen Fluidanschlussstutzens 3 umgelenkt wird, welcher mit einem Kühlerfluideingang 91 der Wärmeeinrichtung 83 fluidal in Verbindung steht. Beispielsweise kann es Betriebszustände geben, indem dem Motor 79 nicht das gekühlte Kühlfluid direkt zugeführt werden soll, sondern ein erwärmtes Fluid, um eine Unterkühlung des Motors 79 zu vermeiden. Beispielsweise kann dies in einer Kaltstartphase, bei besonders kalten Umgebungstemperaturen notwendig sein. Das Ventilglied 83 ist so dimensioniert, dass es zwei Fluidkanäle durch das Ventilgehäuse 5 einstellt, nämlich einen ersten Fluidkanal, der den Kühler 81 mit der Wärmeeinrichtung 91 verbindet, und einen zweiten Fluidkanal 85, welcher die Wärmeeinrichtung 91 mit dem Motor 79 verbindet.

In Figur 11 ist eine beispielhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Ventilkäfigs 51, der beispielsweise in einem erfindungsgemäßen Mehrwegeventil 1 eingesetzt werden kann, in perspektivischer Ansicht und isoliert dargestellt. Der Ventilkäfig 51 ist im Wesentlichen analog zur Ausführung in den vorhergehenden Figuren ausgebildet. Daher kann grundsätzlich auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen werden. In Figur 11 sind die vier im Wesentlichen identisch geformten Aussparungen 63 ersichtlich, die jeweils einem Fluidanschluss 13 zuzuordnen sind. Ferner ist insbesondere zu erkennen, dass der zweite Umfangsbereich 67 der Aussparungen 63 sich fast über die gesamte Vertikalhöhe der Käfigstruktur 59 erstreckt und einen im Wesentlichen rechteckigen Grundquerschnitt aufweist. Der zweite Umfangsbereich 67 geht direkt in den ersten Umfangsbereich 65 zur Bildung einer der Aussparungen 63 über, wobei der erste Umfangsbereich 65 im Wesentlichen eine halbkreisförmige Kontur hat. Die Übergänge 101, 103 zwischen erstem Umfangsbereich 65 und zweitem Umfangsbereich 67 sind konvex gekrümmt und ermöglichen somit ein einfaches relatives Verdrehen zwischen Ventilkäfig 51 und Ventilgehäuse 3. die konvex gekrümmten Übergänge 101, 103 weisen eine zentrierend und/oder führende Eigenschaft gegenüber dem jeweiligen Fluidanschlussstutzen auf. Der zweite Umfangsbereich 67 weist ferner den Übergängen 101, 103 gegenüberliegende, abgerundete, insbesondere konkav geformte, Ecken 105, 107 auf.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichenliste

1 Wegeventil

3 Fluidanschlussstutzen

5 Ventilgehäuse

7 Ventilraum

9 Ventilgehäusewandung

Wandungsabschnitt

13 Fluidanschluss

15 Fluideingang

17 Fluidausgang

19 Öffnungswandung

Unterseite

23 Oberseite

25 Stirnfläche

27 Deckel

29 Ende Öffnung

Außenumfang

Anschlagsvorsprung

Baj onettmechanismus

Eingriffselement

Haltenase

Eingriffselement

Ende

Einschiebeelement

Rotationsbewegung

Ventilkäfig

Winkelstück ,57 Rohrabschnitt

Käfigstruktur

Boden

Aussparung

Erster Umfangsbereich

Zweiter Umfangsbereich

Dichtvorsprung

Dichtungsnut

Haltebund

Kühlmittelkreislauf

Motor

Kühleinrichtung

Wärmeeinrichtung

Kühl-Fluidkreislauf

Motorfluideingang

Wärme-Fluidkreislauf 91 Kühlerfluideingang

93 Erster Fluidkanal

95 Zweiter Fluidkanal

97 Ventilglied

99 Dichtungsnut

101, 103 Übergang 105, 107 Ecke E Einschieberichtung R Einsetzrichtung