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Patent Searching and Data


Title:
VISCOSITY-SENSITIVE THROTTLE, AND LIQUID PIPE COMPRISING A THROTTLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/037893
Kind Code:
A1
Abstract:
Described is a throttle (120) for a liquid pipe (115), said throttle having at least one liquid duct (203) for a liquid flowing through the throttle, the liquid duct (203) extending along the longitudinal axis (221) of the throttle (120). The liquid duct (203) has at least one duct wall (233) having a curved shape along the longitudinal axis (221).

Inventors:
FISCHER CHRISTIAN (AT)
Application Number:
PCT/EP2021/070463
Publication Date:
February 24, 2022
Filing Date:
July 22, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
F15D1/02; F16L55/027
Foreign References:
DE1978890U1968-02-15
DE4402515A11994-09-01
US20200248838A12020-08-06
US9651186B22017-05-16
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Claims:
Ansprüche

1) Drossel (120) für eine Flüssigkeits-Leitung (115); wobei

- die Drossel (120) zumindest einen Flüssigkeits-Kanal (203) für eine die Drossel (120) durchfließende Flüssigkeit aufweist, der sich entlang einer Längsachse (221) der Drossel (120) erstreckt; und

- der Flüssigkeits-Kanal (203) zumindest eine Kanal -Wand (204, 231, 232, 233) mit einem entlang der Längsachse (221) geschwungenen Verlauf aufweist.

2) Drossel (120) gemäß Anspruch 1, wobei die Drossel (120) zumindest zwei Kanal-Wände (204, 231, 232, 233) aufweist, die den Flüssigkeits-Kanal (203) begrenzen, von denen zumindest eine Kanal-Wand (204, 231, 232, 233) einen entlang der Längsachse (221) geschwungenen Verlauf aufweist.

3) Drossel (120) gemäß Anspruch 2, wobei die zumindest zwei Kanal-Wände (204, 231, 232, 233) einen derart komplementären Verlauf zueinander aufweisen, dass ein lichter Querschnitt des Flüssigkeits-Kanals (203) entlang der Längsachse (221) um höchstens 20%, insbesondere um höchstens 10%, schwankt.

4) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Kanal-Wand (204, 231, 232, 233) einen derart geschwungenen Verlauf aufweist, dass eine effektive Länge der Kanal-Wand (204, 231, 232, 233), an der Flüssigkeit beim Durchfließen des Flüssigkeits-Kanals (203) entlanggleitet, um zumindest 5% oder 10% größer als die Länge einer Kanal- Wand (204, 231, 232, 233) mit einem geradlinigen Verlauf entlang der Längsachse (221) ist.

5) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Drossel (120) eine Mehrzahl von Flüssigkeits-Kanälen (204, 231, 232, 233) aufweist, von denen zumindest ein Flüssigkeits-Kanal (204, 231, 232, 233) durch zumindest eine Kanal-Wand (204) mit einem entlang der Längsachse (221) geschwungen Verlauf begrenzt ist. ) Drossel (120) gemäß Anspruch 5, wobei zwei direkt aneinander angrenzende Flüssigkeits-Kanäle (204, 231, 232, 233) der Drossel (120) eine gemeinsame Kanal-Wand (204) mit einem entlang der Längsachse (221) geschwungenen Verlauf aufweisen. ) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- die Drossel (120) eine entlang der Längsachse (221) verlaufende Trennwand (205) aufweist, die die Drossel (120) in einen ersten Teilbereich (211) und einen zweiten Teilbereich (212) unterteilt;

- die Drossel (120) jeweils zumindest einen Flüssigkeits-Kanal (203) in dem ersten Teilbereich (211) und in dem zweiten Teilbereich (212) aufweist; und

- die Trennwand (205) insbesondere jeweils eine Wand des Flüssigkeits- Kanals (203) in dem ersten Teilbereich (211) und des Flüssigkeits- Kanals (203) in dem zweiten Teilbereich (212) bildet. ) Drossel (120) gemäß Anspruch 7, wobei

- die Drossel (120) symmetrisch aufgebaut ist; und/oder

- die Trennwand (205) eine Symmetrieebene der Drossel (120) bildet; und/oder

- der erste Teilbereich (211) und der zweite Teilbereich (212) gleich und/oder entsprechend zueinander aufgebaut sind. ) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Kanal-Wand (204) - 19 -

- unterschiedliche geradlinige Abschnitte (241, 242) aufweist, die sich wiederholt entlang der Längsachse (221) abwechseln und die jeweils unterschiedlich weit von der Längsachse (221) beabstandet sind; und/oder

- einen sinusförmigen oder einen schlangenlinienförmigen Verlauf entlang der Längsachse (221) aufweist; und/oder

- ausgebildet ist, eine Fließrichtung der Flüssigkeit in dem Flüssigkeits- Kanal (203) entlang der Längsachse (221) wiederholt, insbesondere periodisch, zu verändern. ) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drossel (120) derart aufgebaut ist, dass die Drossel (120) in einem Auf-Zu- Spritzgießwerkzeug gefertigt werden kann. ) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- die Drossel (120) eine Länge entlang der Längsachse (221) aufweist, die, insbesondere um einen Faktor 2 oder mehr oder um einen Faktor 4 oder mehr, größer als ein Durchmesser der Drossel (120) quer zu der Längsachse (221) ist; und/oder

- die Drossel (120), insbesondere der Flüssigkeits-Kanal (203), ausgebildet ist, entlang der Längsachse (221) mit Flüssigkeit durchflossen zu werden. ) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Länge der Drossel (120), insbesondere eine Länge der Kanal-Wand (204, 231, 232, 233), entlang der Längsachse (221) und der geschwungene Verlauf der Kanal- Wand (204, 231, 232, 233) derart ausgebildet sind, dass durch die Drossel (120) fließende Flüssigkeit für zumindest zwei unterschiedliche Viskositätswerte jeweils einen Soll -Druckverlust (302) beim Durchfließen der Drossel (120) aufweist. - 20 - ) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Flüssigkeits-Kanal (203) derart ausgebildet ist, dass durch den geschwungenen Verlauf der zumindest einen Kanal-Wand (204, 231, 232, 233) ein Druckverlust einer Flüssigkeit beim Durchfließen des Flüssigkeits- Kanals (203) erhöht wird, im Vergleich zu einem Flüssigkeits-Kanal (203) mit einem geradlinigen Verlauf der Kanal-Wand (204, 231, 232, 233), insbesondere um 1 bar oder mehr für eine Flüssigkeit, die eine kinematische Viskosität von 10'4 m2/s oder höher aufweist. ) Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drossel (120) derart ausgebildet ist, dass eine Innenwand der Flüssigkeits- Leitung (115) eine Wand des Flüssigkeits-Kanals (203) bildet, wenn sich die Drossel (120) in der Flüssigkeits-Leitung (115) befindet. ) Flüssigkeits-Leitung (115) mit einem Hohlprofil, in dem eine Drossel (120) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist. ) Verwendung einer Drossel (120) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, um ein oder mehrere Anforderungen einer Flüssigkeits-Leitung (115) in Bezug auf einen Druckverlust von Flüssigkeit beim Durchfließen der Flüssigkeits- Leitung (115) mit der Drossel (120) für unterschiedliche Viskositätswerte der Flüssigkeit zu erfüllen.

Description:
Viskositätsempfindliche Drossel und Flüssigkeits-Leitung mit einer Drossel

Die Erfindung betrifft eine Drossel für eine Flüssigkeits-Leitung, insbesondere für eine Flüssigkeits-Leitung in einem Flüssigkeits-Kreislauf.

Ein Fahrzeug kann ein oder mehrere Flüssigkeits-Kreisläufe aufweisen, z.B. um eine Komponente des Fahrzeugs, etwa ein Getriebe, mit einer bestimmten Flüssigkeit, insbesondere mit Öl, zu versorgen. Der Flüssigkeits-Kreislauf kann dabei die mit der Flüssigkeit versorgte bzw. durchflossene Komponente und eine Kühleinheit zur Kühlung der Flüssigkeit aufweisen.

Die Temperatur der Flüssigkeit eines Flüssigkeits-Kreislaufs kann je nach Betriebszustand der durchflossenen Komponente und/oder bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen unterschiedlich sein. Als Folge daraus kann sich auch die Viskosität der Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeits-Kreislaufs verändern. Die mit der Flüssigkeit durchflossene Komponente des Flüssigkeits-Kreislaufs kann bestimmte Fließ- Anforderungen in Bezug auf den Volumenstrom der Flüssigkeit durch die Komponente und/oder in Bezug auf den Druckgradienten bzw. den Druckverlust der Flüssigkeit beim Durchfließen der Komponente aufweisen. Die ein oder mehreren Fließ- Anforderungen können für unterschiedliche Temperaturen und/oder unterschiedliche Viskositätswerte der Flüssigkeit unterschiedlich sein.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Anforderungen einer mit einer Flüssigkeit durchflossenen Komponente in Bezug auf den Druckverlust der Flüssigkeit innerhalb der Komponente für unterschiedliche Viskositätswerte der Flüssigkeit in effizienter und präziser Weise zu erfüllen.

Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.

Gemäß einem Aspekt wird eine Drossel für eine Flüssigkeits-Leitung beschrieben. Die Drossel kann als passives und/oder als strömungsrelevantes Objekt ausgebildet sein, das in das Hohlprofil einer Flüssigkeits-Leitung eingeführt werden kann. Dabei kann der Querschnitt der Drossel an das Hohlprofil angepasst sein, so dass die Drossel mittels eines Presssitzes und/oder durch Haftreibung an einer bestimmten Stelle innerhalb der Flüssigkeits-Leitung gehalten wird. Insbesondere kann die Drossel derart ausgebildet sein, dass ein oder mehrere Wände (auch als Rippen bezeichnet) der Drossel die Innenwand der Flüssigkeits- Leitung berühren (und so einen Reibschluss zwischen Drossel und Flüssigkeits- Leitung bilden), wenn die Drossel in der Flüssigkeits-Leitung angeordnet ist. Die Flüssigkeits-Leitung kann Teil einer Komponente eines Flüssigkeits-Kreislaufs sein (z.B. Teil eines Getriebes eines Fahrzeugs). Die Drossel kann ausgebildet sein, mit Öl als Flüssigkeit durchflossen zu werden.

Die Drossel kann eine längliche Form aufweisen. Insbesondere kann die Drossel eine Länge entlang der Längsachse der Drossel aufweisen, die, insbesondere um einen Faktor 2 oder mehr oder um einen Faktor 4 oder mehr, größer als der Durchmesser des Querschnitts der Drossel quer zu der Längsachse ist. Die Länge der Drossel entlang der Längsachse kann z.B. 50mm oder mehr sein, z.B. zwischen 50mm und 100mm.

Die Drossel umfasst zumindest einen Flüssigkeits-Kanal für eine die Drossel durchfließende Flüssigkeit (z.B. Öl), der sich entlang der Längsachse der Drossel erstreckt. Der Flüssigkeits-Kanal kann ausgebildet sein, entlang der Längsachse mit Flüssigkeit (insbesondere mit Öl) durchflossen zu werden. Der Flüssigkeits- Kanal kann z.B. einen Querschnitt (senkrecht zu der Längsachse) mit einem Durchmesser bzw. mit einer Kantenlänge zwischen 1mm und 3mm aufweisen.

Der Flüssigkeits-Kanal kann zumindest eine Kanal-Wand (bzw. Kanal-Rippe) aufweisen, die sich entlang der Längsachse von einem ersten Ende (dem Eingang) bis zu einem zweiten Ende (dem Ausgang) der Drossel erstreckt. Typischerweise ist der Flüssigkeits-Kanal durch zumindest zwei Kanal-Wände begrenzt. Des Weiteren kann die Drossel derart ausgebildet sein, insbesondere derart an das Hohlprofil der Flüssigkeits-Leitung angepasst sein, dass die Innenwand der Flüssigkeits-Leitung eine (weitere) Wand des Flüssigkeits-Kanals bildet, wenn sich die Drossel in der Flüssigkeits-Leitung befindet.

Zumindest eine Kanal-Wand des zumindest einen Flüssigkeits-Kanals weist einen entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf auf (durch den bewirkt wird, dass sich die Flussrichtung der Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeits-Kanals entlang der Längsachse verändert). Insbesondere weist zumindest eine Kanal-Wand keinen geradlinigen Verlauf auf, der durchgehend von dem ersten Ende bis zu dem zweiten Ende der Drossel parallel zu der Längsachse verläuft. Die zumindest eine Kanal-Wand kann dabei einen derart geschwungenen Verlauf aufweisen, dass die effektive Länge der Kanal-Wand, an der Flüssigkeit beim Durchfließen des Flüssigkeits-Kanals entlanggleitet, um zumindest 5% oder 10% größer als die Länge einer Kanal-Wand mit einem geradlinigen Verlauf entlang der Längsachse ist.

Eine Kanal-Wand mit einem entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf kann einen um eine parallel zu der Längsachse angeordnete Wandachse herum ondulierenden Verlauf aufweisen. Dabei kann die Kanal-Wand z.B. den Verlauf eines Sinussignals, eines Dreiecksignals oder eines Rechtecksignals aufweisen, das um die Wandachse herum onduliert. Die Kanal-Wand kann sich dabei abwechselnd zu der Mitte des Flüssigkeits-Kanals hin und von der Mitte des Flüssigkeits-Kanals weg bewegen.

Eine Kanal-Wand (bzw. eine Kanal-Rippe) mit einem entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf kann derart ausgebildet sein, dass die Kanal-Wand entlang einer senkrecht auf der Wand- bzw. Längsachse stehenden Höhenachse einen geradlinigen Verlauf aufweist.

Es wird somit eine Drossel beschrieben, die zumindest einen Flüssigkeits-Kanal aufweist, der durch zumindest eine Kanal-Wand begrenzt ist, die entlang der Längsachse der Drossel einen geschwungenen Verlauf aufweist. Durch die Bereitstellung von ein oder mehreren Flüssigkeits-Kanälen mit jeweils zumindest einer geschwungen verlaufenden Kanal-Wand können Anforderungen in Bezug auf den Druckverlust von Flüssigkeit innerhalb einer Flüssigkeits-Leitung in präziser und bauraumeffizienter Weise eingestellt werden, insbesondere für unterschiedliche Viskositätswerte der kinematischen Viskosität der Flüssigkeit, die durch die Flüssigkeits-Leitung fließt.

Die Länge der Drossel, insbesondere die (effektive) Länge der zumindest einen Kanal-Wand, entlang der Längsachse, und/oder der geschwungene Verlauf der zumindest einen Kanal -Wand können derart ausgebildet sein, dass die durch die Drossel fließende Flüssigkeit für zumindest zwei unterschiedliche Viskositätswerte jeweils einen vorgegebenen Soll-Druckverlust beim Durchfließen der Drossel aufweist. Insbesondere kann der zumindest eine Flüssigkeits-Kanal der Drossel derart ausgebildet sein, dass durch den geschwungenen Verlauf der zumindest einen Kanal -Wand ein Druckverlust der Flüssigkeit beim Durchfließen des Flüssigkeits-Kanals erhöht wird, im Vergleich zu einem Flüssigkeits-Kanal mit einem geradlinigen Verlauf der Kanal-Wand. Die Erhöhung des Druckverlusts kann dabei 1 bar oder mehr betragen, insbesondere für eine Flüssigkeit, die eine kinematische Viskosität von 10' 4 m 2 /s oder höher aufweist. So können die Fließ-Anforderungen einer Komponente eines Flüssigkeits-Kreislaufs in besonders effizienter und präziser Weise erfüllt werden.

Wie bereits oben dargelegt, kann der zumindest eine Flüssigkeits-Kanal der Drossel durch zumindest zwei Kanal-Wände begrenzt sein. Dabei kann zumindest eine der zumindest zwei Kanal-Wände einen entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf aufweisen. In einem Beispiel weisen zumindest zwei Kanal-Wände jeweils einen entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf aufweisen. Die zumindest zwei Kanal -Wände können dabei einen derart komplementären Verlauf zueinander aufweisen, dass der lichte Querschnitt des Flüssigkeits-Kanals entlang der Längsachse um höchstens 20%, insbesondere um höchstens 10%, schwankt. Mit anderen Worten, die Kanal -Wände eines Flüssigkeits-Kanals können einen derart geschwungenen Verlauf aufweisen, dass der Querschnitt des Flüssigkeits-Kanals, der durch Flüssigkeit durchfließbar ist, entlang der Längsachse der Drossel substantiell konstant bleibt. So können in zuverlässiger Weise Beeinträchtigungen des Volumenstroms der Flüssigkeit durch die Drossel vermieden werden.

Alternativ oder ergänzend kann die Drossel, insbesondere durch einen entsprechenden Aufbau der ein oder mehreren Flüssigkeits-Kanäle und/oder der ein oder mehreren Kanal-Wände, derart ausgebildet sein, dass der lichte Querschnitt der Drossel (in Summe bzw. insgesamt) entlang der Längsachse um höchstens 20%, insbesondere um höchstens 10%, schwankt. Mit anderen Worten, die Drossel kann derart ausgebildet sein, dass der Querschnitt der ein oder mehreren Flüssigkeits-Kanäle der Drossel, der (insgesamt) durch Flüssigkeit durchfließbar ist, (in Summe) entlang der Längsachse der Drossel substantiell konstant bleibt. So können in zuverlässiger Weise Beeinträchtigungen des Volumenstroms der Flüssigkeit durch die Drossel vermieden werden.

Zwei direkt nebeneinander liegende Flüssigkeits-Kanäle können eine gemeinsame Kanal-Wand aufweisen, die die beiden Flüssigkeits-Kanäle voneinander trennt. Diese zwischen den beiden Flüssigkeits-Kanälen liegende Kanal-Wand kann einen entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf aufweisen. Zwei Flüssigkeits-Kanäle können sich somit eine gemeinsame Kanal-Wand mit einem entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf teilen.

Wie bereits oben dargelegt, kann die Drossel eine Mehrzahl von Flüssigkeits- Kanälen aufweisen, von denen zumindest ein Flüssigkeits-Kanal durch zumindest eine Kanal-Wand mit einem entlang der Längsachse geschwungenen Verlauf begrenzt ist. Durch die Bereitstellung von mehreren Flüssigkeits-Kanälen, die jeweils Kanal -Wände mit unterschiedlichen (geschwungenen) Verläufen entlang der Längsachse aufweisen können, können Fließ-Anforderungen einer Komponente eines Flüssigkeits-Kreislaufs in besonders effizienter und präziser Weise erfüllt werden.

Eine Kanal -Wand mit einem geschwungenen Verlauf kann unterschiedliche geradlinige Abschnitte aufweisen, die sich wiederholt entlang der Längsachse abwechseln und die jeweils unterschiedlich weit von der Längsachse beabstandet sind. Die einzelnen geradlinigen Abschnitte können jeweils parallel zu der Längsachse bzw. zu der Wandachse verlaufen. Zwischen direkt aneinander angrenzenden geradlinigen Abschnitten können dann schräg in Bezug auf die Längsachse verlaufende Übergänge zwischen den Abschnitten angeordnet sein. Die einzelnen geradlinigen Abschnitte können abwechselnd auf einer Seite und auf der gegenüberliegenden anderen Seite der Wandachse angeordnet sein.

Alternativ oder ergänzend kann eine Kanal-Wand mit einem geschwungenen Verlauf einen sinusförmigen oder einen schlangenlinienförmigen Verlauf entlang der Längsachse aufweisen (um die Wandachse herum).

Insbesondere kann eine Kanal-Wand mit einem geschwungenen Verlauf ausgebildet sein, die Fließrichtung der Flüssigkeit in dem Flüssigkeits-Kanal entlang der Längsachse wiederholt, insbesondere periodisch, zu verändern (insbesondere so, dass die Fließrichtung zumindest bereichsweise nicht parallel zu der Längsachse der Drossel angeordnet ist). Insbesondere kann durch die Kanal- Wand eine um die Längsachse hin und her schwankende Fließrichtung der Flüssigkeit bewirkt werden.

Durch eine derart ausgebildete Kanal-Wand kann die Reibung der Flüssigkeit an der Kanal-Wand in effizienter und zuverlässiger Weise erhöht werden, um die Fließ- Anforderungen einer Komponente eines Flüssigkeits-Kreislaufs zu erfüllen.

Die Drossel kann eine entlang der Längsachse verlaufende (planare) Trennwand aufweisen, die die Drossel in einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich unterteilt. Die einzelnen Kanal -Wände können ggf. senkrecht zu der Trennwand angeordnet sein. Insbesondere können die einzelnen Kanal-Wände senkrecht an der Trennwand befestigt bzw. mit der Trennwand verbunden sein.

Die Drossel kann jeweils zumindest einen Flüssigkeits-Kanal in dem ersten Teilbereich und in dem zweiten Teilbereich aufweisen. Dabei kann die Trennwand jeweils eine Wand des Flüssigkeits-Kanals in dem ersten Teilbereich und eine Wand des Flüssigkeits-Kanals in dem zweiten Teilbereich bilden. Die Trennwand kann ausgebildet sein, die Innenwand der Flüssigkeits-Leitung, in der die Drossel angeordnet werden soll, zu berühren.

Ein Flüssigkeits-Kanal kann somit (ggf. vollständig) durch zwei Kanal-Wände, durch die Trennwand und durch die Innenwand der Flüssigkeits-Leitung begrenzt sein.

Die Drossel kann symmetrisch aufgebaut sein. Dabei kann insbesondere die Trennwand eine bzw. die Symmetrieebene der Drossel bilden. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich der Drossel können somit gleich und/oder entsprechend zueinander aufgebaut sein.

Durch die Bereitstellung einer (planaren) Trennwand, auf der die einzelnen Flüssigkeits-Kanäle der Drossel angeordnet sind, kann die Drossel in besonders effizienter Weise hergestellt werden. Dabei kann die Drossel bevorzugt derart aufgebaut sein, dass die Drossel (vollständig) in einem Auf-Zu- Spritzgießwerkzeug gefertigt werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Flüssigkeits-Leitung mit einem Hohlprofil beschrieben, in dem zumindest eine Drossel angeordnet ist, die wie in diesem Dokument beschrieben ausgebildet ist. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Flüssigkeits-Kreislauf und/oder eine Fahrzeug-Komponente beschrieben, der bzw. die eine Drossel aufweist, die wie in diesem Dokument beschrieben ausgebildet ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Drossel bzw. Flüssigkeits- Leitung umfasst.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Verwendung einer in diesem Dokument beschriebenen Drossel innerhalb einer Flüssigkeits-Leitung und/oder innerhalb eines Flüssigkeits-Kreislaufs beschrieben. Die Drossel kann dabei verwendet werden, um ein oder mehrere Anforderungen in Bezug auf den Druckverlust von Flüssigkeit beim Durchfließen der Flüssigkeits-Leitung, in der die Drossel angeordnet ist, für ein oder mehrere unterschiedliche Viskositätswerte der Flüssigkeit zu erfüllen. Insbesondere kann die Drossel verwendet werden (wie in diesem Dokument beschrieben), um den Druckverlust der Flüssigkeit beim Durchfließen der Flüssigkeits-Leitung zu erhöhen, etwa bei relativ hohen Viskositätswerten der Flüssigkeit.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

Figur la ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem Flüssigkeits-Kreislauf; Figur 1b eine beispielhafte Drossel in einer Flüssigkeits-Leitung;

Figuren 2a bis 2d unterschiedliche Ansichten einer viskositätsempfindlichen Drossel; und

Figur 3 beispielhafte Anforderungen einer Komponente.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und präzisen Anpassung der Durchflusseigenschaften einer Flüssigkeits-Leitung an die Viskosität der die Flüssigkeits-Leitung durchfließenden Flüssigkeit. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit einem Flüssigkeits-Kreislauf 110. Der Flüssigkeits-Kreislauf 110 umfasst z.B. eine mit einer bestimmten Flüssigkeit, insbesondere mit Öl, versorgte Komponente 111, wie z.B. ein Getriebe. Des Weiteren kann der Flüssigkeits-Kreislauf 110 ein Thermostat 112 umfassen, der eingerichtet ist, die Temperatur der Flüssigkeit in dem Flüssigkeits-Kreislauf 110 zu ermitteln. Der Flüssigkeits-Kreislauf 110 kann ferner ein Temperierungsmodul 113 umfassen, das eingerichtet ist, die Flüssigkeit in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur zu temperieren, insbesondere zu kühlen. Die einzelnen Module 111, 112, 114 des Flüssigkeits-Kreislaufs 110 können über Flüssigkeits- Leitungen 115 miteinander verbunden sein.

In dem Flüssigkeits-Kreislauf 110 können, wie in Fig. 1b dargestellt, ein oder mehrere Drosseln 120 verwendet werden, um die Flusseigenschaften der Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeits-Kreislaufs 110 anzupassen. Insbesondere kann in zumindest einer Flüssigkeits-Leitung 115 eine Drossel 120 angeordnet sein, mit der der Volumenstrom der Flüssigkeit in der Flüssigkeits-Leitung 115 gedrosselt werden kann und/oder mit der der Druckverlust der Flüssigkeit beim Durchfließen der Flüssigkeits-Leitung 115 angepasst werden kann. Die Drossel 120 kann dabei entlang der gesamten Länge der Drossel 120 einen gleichbleibenden Drossel querschnitt aufweisen. Wie eingangs dargelegt, hängt die Viskosität der Flüssigkeit in einer Flüssigkeits- Leitung 115 typischerweise von der Temperatur der Flüssigkeit ab. Dies ist insbesondere bei (Motor- oder Getriebe-) Öl der Fall. Mit sinkender Temperatur steigt typischerweise die Viskosität der Flüssigkeit. Mit steigender Viskosität der Flüssigkeit steigt bei einem bestimmten Volumenstrom der Flüssigkeit durch die Flüssigkeits-Leitung 115 typischerweise der Druckverlust bzw. der Druckgradient der Flüssigkeit in einer Flüssigkeits-Leitung 115 an.

Die Komponente 111, der die Flüssigkeit bereitgestellt wird, kann bestimmte Fluss- bzw. Fließ-Anforderungen an die Flüssigkeit aufweisen. Die Fluss- Anforderungen können dabei von der Temperatur bzw. von der Viskosität der Flüssigkeit abhängen. Beispielhafte Fluss-Anforderungen sind der Volumenstrom der Flüssigkeit und/oder der Druckverlust der Flüssigkeit bei einem bestimmten Volumenstrom der Flüssigkeit. Insbesondere kann als Fluss-Anforderungen ein bestimmter Sollwert des Druckverlusts der Flüssigkeit (angegeben in bar) für eine bestimmte kinematische Viskosität der Flüssigkeit (angegeben in St bzw. cSt bzw. m 2 /s) vorgegeben werden. Dabei kann ggf. für eine Mehrzahl von unterschiedlichen kinematischen Viskositäten jeweils ein spezifischer Sollwert des Druckverlusts vorgegeben werden.

Der Druckverlust der Flüssigkeit, der durch eine Drossel 120 verursacht wird, hängt typischerweise vom lichten Durchtritt bzw. vom Querschnitt der Drossel 120 und von der Länge der Wand der Drossel 120 (in Flussrichtung der Flüssigkeit) ab, an der die Flüssigkeit vorbeifließt. Durch die Veränderung des lichten Durchtritts bzw. des Querschnitts der Drossel 120 wird auch der erzielbare Volumenstrom der Flüssigkeit beeinflusst, so dass es typischerweise vorteilhaft ist, den lichten Durchtritt bzw. den Querschnitt der Drossel 120 (insbesondere entlang der Länge der Drossel 120) unverändert bzw. konstant zu halten. Die in diesem Dokument beschriebene Drossel 120 weist bevorzugt einen lichten Durchtritt bzw. einen Querschnitt auf, der (insbesondere entlang der Länge der Drossel 120) unverändert bzw. konstant bleibt (bzw. um weniger als 10% entlang der Länge der Drossel 120 schwankt).

Durch die effektive Länge der Wand der Drossel 120 kann das Ausmaß der Wandreibung auf die Flüssigkeit verändert werden. Dabei steigt das Ausmaß der Wandreibung mit steigender effektiver Länge der Wand der Drossel 120 an. Ferner ist das Ausmaß der Wandreibung typischerweise von der Viskosität der Flüssigkeit abhängig. Dabei steigt das Ausmaß der Wandreibung, die auf einem bestimmten Streckenabschnitt der Wand der Drossel 120 auf die Flüssigkeit bewirkt wird, typischerweise mit steigender Viskosität der Flüssigkeit an. Folglich kann durch Verändern der effektiven Länge der Wand der Drossel 120 der Gradient verändert werden, mit dem sich der Druckverlust der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der kinematischen Viskosität der Flüssigkeit verändert.

Die Fluss-Anforderungen der Komponente 111 können derart sein, dass sich der Druckverlust der Flüssigkeit relativ stark in Abhängigkeit von der kinematischen Viskosität der Flüssigkeit verändern sollte. Dies kann durch eine relativ lange Drossel 120 bewirkt werden, um eine relativ hohe Wandlänge bereitzustellen. Die Verwendung einer relativ langen Drossel 120 führt jedoch zu relativ hohen Bauraum- Anforderungen für die Drossel 120 und für die Flüssigkeits-Leitung 115.

In den Figuren 2a bis 2d ist eine Drossel 120 dargestellt, die zumindest einen Flüssigkeits-Kanal 203 mit zumindest einer geschwungenen Kanal -Wand 204 aufweist. Durch die Bereitstellung eines Flüssigkeits-Kanals 203 mit zumindest einer nicht-geradlinig verlaufenden Kanal -Wand 204 kann die effektive Wandlänge der Drossel 120 erhöht werden, ohne dabei die Länge der Drossel 120 (entlang der Längsachse 221 der Drossel 120) zu erhöhen. Fig. 2a zeigt die Drossel 120 in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 2b zeigt die Drossel 120 in einer Ansicht auf die Stirnfläche der Drossel 120 am ersten Ende 201 (d.h. am Eingang) der Drossel 120. Fig. 2c zeigt die Drossel 120 in einer Ansicht von der Seite, wobei die Wände 204 der Flüssigkeits-Kanäle 203 innerhalb der bzw. parallel zu der Bildebene angeordnet sind. Fig. 2d zeigt die Drossel 120 in einer Ansicht von Oben, wobei die Wände (bzw. Rippen) 204 der Flüssigkeits-Kanäle 203 senkrecht zu der Bildebene angeordnet sind.

Wie z.B. in Fig. 2a dargestellt, erstreckt sich ein Flüssigkeits-Kanal 203 entlang der Längsrichtung bzw. der Längsachse 221 der Drossel 120 von einem ersten Ende 201 zu einem zweiten Ende 202 der Drossel 120. Der Flüssigkeits-Kanal

203 ist dabei durch zumindest zwei Wände 204 begrenzt, die jeweils einen geschwungenen Verlauf aufweisen können. Um dennoch einen entlang der Längsrichtung der Drossel 120 gleichbleibenden Querschnitt bzw. lichten Durchtritt zu ermöglichen, weisen die beiden Kanal-Wände 204 einen komplementären und/oder entsprechenden Verlauf zueinander auf. Die Drossel 120 kann einen oder mehrere Flüssigkeits-Kanäle 203, jeweils mit Kanal-Wänden

204 mit einem geschwungenen Verlauf, aufweisen. In dem in den Figuren 2a bis 2d dargestellten Beispiel weist die Drossel 120 zumindest vier Flüssigkeits- Kanäle 203 mit jeweils geschwungen verlaufenden Kanal -Wänden 204 auf.

Der geschwungene Verlauf der Kanal-Wände 204, 231, 232, 233 ist insbesondere aus Fig. 2d zu entnehmen. Fig. 2d zeigt drei geschwungene Wände 231, 232, 233, durch die zwei Flüssigkeits-Kanäle 203 gebildet werden, die entlang der Längsachse 221 der Drossel 120 verlaufen. Die Drossel 120 kann, wie z.B. in Fig. 2b dargestellt, eine (horizontale) Trennwand 205 aufweisen, die die Drossel 120 in einen ersten Teilbereich 211 (auf der ersten Seite der Trennwand 205) und einen zweiten Teilbereich 212 (auf der gegenüberliegenden zweiten Seite der Trennwand 205) unterteilt. Die beiden Teilbereiche 211, 212 können spiegel symmetrisch zueinander in Bezug auf die Trennwand 205 sein. Die (planare) Trennwand 205 kann somit ausgebildet sein, die Drossel 120 entlang der Längsachse 221 in zwei gleich aufgebaute Teilbereiche 211, 212 aufzuteilen. In jedem Teilbereich 211, 212 können ein oder mehrere Flüssigkeits-Kanäle 203 mit geschwungen verlaufenden Kanal-Wänden 204, 231, 232, 233 angeordnet sein. Die Trennwand 205 kann dabei jeweils einen Boden der einzelnen Flüssigkeits- Kanäle 203 bilden. Die Kanal-Wände 204, 231, 232, 233 können jeweils senkrecht zu der Trennwand 205 angeordnet sein.

Wie in Fig. 1b dargestellt, kann die Drossel 120 ausgebildet sein, in eine Flüssigkeits-Leitung 115 (insbesondere in ein Rohr) eingeschoben zu werden. Die einzelnen Kanal-Wände 204 und/oder die Trennwand 205 können dabei an das Profil der Flüssigkeits-Leitung 115 angepasst sein. Insbesondere können die einzelnen Kanal-Wände 204 und/oder die Trennwand 205 derart ausgebildet sein, dass die einzelnen Kanal-Wände 204 und/oder die Trennwand 205 jeweils die Innenwand der Flüssigkeits-Leitung 115 berühren, so dass die einzelnen Flüssigkeits-Kanäle 203 jeweils durch die Innenwand der Flüssigkeits-Leitung 115 (fluiddicht) begrenzt werden. Ein Flüssigkeits-Kanal 203 kann somit jeweils durch zwei Kanal-Wände 204, 231, 232, 233, durch die Trennwand 205 und durch die Innenwand der Flüssigkeits-Leitung 115 (fluiddicht) begrenzt werden.

Die in Fig. 2d dargestellten Kanal-Wände 231, 232, 233 weisen Wand- Ab schnitte 241, 242 auf, die gegeneinander versetzt sind, um einen geschwungenen Verlauf zu bewirken. Die Wand- Ab schnitte 241, 242 können parallel zu der Längsachse 221 verlaufen. Ferner können Übergangsbereiche zwischen jeweils zwei aneinander angrenzende Wand- Ab schnitte 241, 242 schräg zu der Längsachse 221 verlaufen (so dass die Flussrichtung der Flüssigkeit verändert wird). In einem alternativen Beispiel können die Kanal-Wände 231, 232, 233 z.B. einen sinusförmigen Verlauf entlang der Längsachse 221 der Drossel 120 aufweisen.

Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Soll-Zusammenhang 300 zwischen dem Druckverlust 302 der Flüssigkeit und dem Volumenstrom 301 der Flüssigkeit (für eine Flüssigkeit mit einer bestimmten Viskosität). Ein derartiger Soll- Zusammenhang 300 kann für unterschiedliche Viskositäten bzw. Viskositätswerte der Flüssigkeit vorgegeben werden. Die Länge der Drossel 120 entlang der Längsachse 221 kann auf einen bestimmten Wert festgelegt werden. Dabei kann die Länge der Drossel 120 z.B. derart festgelegt werden, dass bei einer relativ niedrigen Viskosität der Flüssigkeit bei Verwendung einer Drossel 120 mit ein oder mehreren Flüssigkeits-Kanälen 203, die jeweils geradlinig verlaufende Kanal-Wände 204 aufweisen, ein bestimmter Soll-Druckverlust 302 bei einem bestimmten Volumenstrom 301 erzielt wird (wie durch den Soll-Zusammenhang 300 für die relativ niedrige Viskosität vorgegeben).

In einem zweiten Schritt kann dann der Verlauf der Kanal-Wände 204 derart angepasst werden, dass auch bei einer relativ hohen Viskosität der Flüssigkeit der durch den Soll-Zusammenhang 300 vorgegebene Soll -Druckverlust 302 (für einen bestimmten Volumenstrom 301) bewirkt wird. Eine Drossel 120 mit zumindest einem Flüssigkeits-Kanal 203, der zumindest eine Kanal-Wand 204 mit einem geschwungenen Verlauf entlang der Längsachse 221 aufweist, kann somit in effizienter Weise dazu verwendet werden, den Soll-Druckverlust 302 innerhalb einer Flüssigkeits-Leitung 115 bzw. für eine Komponente 111 zu erzielen.

Es wird somit eine Drossel 120 beschrieben, die es ermöglicht, ohne Erhöhung des erforderlichen Bauraums für die Drossel 120 eine viskositätsempfmdliche Einstellung des durch die Drossel 120 bewirkten Soll-Druckverlusts 302 zu ermöglichen. Die beschriebene Drossel 120 weist zumindest einen Flüssigkeits- Kanal 203 mit zumindest einer Kanal-Wand 204 auf, die entlang der Längsachse 221 der Drossel 120 einen geschwungenen Verlauf aufweist. Insbesondere kann der Flüssigkeits-Kanal 203 einen entlang der Längsachse 221 der Drossel 120 wechselnden Querschnitt bzw. eine wechselnde Querschnittsform aufweisen. So kann die durch die Flüssigkeits-Wand 204 bewirkte Wandreibung vergrößert werden, was typischerweise zu einem erhöhten Druckverlust der Flüssigkeit beim Durchlaufen der Drossel 120 führt. Insbesondere kann eine Vergrößerung der Oberfläche der zumindest einen Kanal -Wand 204 der Drossel 120 bewirkt werden, ohne den lichten Durchtritt der Drossel 120 und/oder der einzelnen Flüssigkeits-Kanäle 203 (wesentlich) zu verändern. So kann eine Erhöhung der Temperatursensitivität bzw. der Viskositätssensitivität der Drossel 120 bewirkt werden.

Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann eine optimierte Ausnutzung des bestehenden Bauraums für eine Drossel 120 ermöglicht werden.

Die Drossel 120 kann dabei weiterhin in effizienter Weise produziert werden (z.B. mit einem Auf-Zu-Werkzeug). Die Drossel 120 kann in effizienter Weise in einen bestehenden Flüssigkeits-Kreislauf 110 integriert werden. Ferner können Kanal- Wände 204 mit einer robusten Wandstärke hergestellt werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.