DE10018477B4

DE10018477B4 - Thermostatic valve

Info

Publication number: DE10018477B4
Application number: DE2000118477
Authority: DE
Inventors: Martin Zahler
Original assignee: Geiger Technik GmbH
Current assignee: Geiger Automotive GmbH
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2020-04-15
Also published as: DE10018477A1

Abstract

Thermostatisches Ventil, mit einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil mit einer Ventilöffnung, die von einem Ventilsitz umgeben ist, mit einem Thermostatelement mit einem verschiebbar gehaltenen Ventilteller, der von einer Feder in Richtung des Ventilsitzes beaufschlagt ist, die sich dabei an einem aus Metall bestehenden Widerlager abstützt, das zwei einander gegenüberliegende Schenkel mit im wesentlichen hakenförmig abgewinkelten Befestigungsabschnitten an den freien Enden aufweist, die in fensterartige Öffnungen zweier an dem Gehäuse angeformter Stege eingreifen und auf der Bodenwand der Öffnungen aufliegen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsabschnitte (14) der Schenkel (13) des Widerlagers (7) in Breitenrichtung (A) eine konvex gekrümmte Auflagefläche aufweisen,
daß die Bodenwand (17) der fensterartigen Öffnungen (15) in Breitenrichtung (A) eine konkave Krümmung aufweist und
daß die Krümmung der Bodenwand (17) flacher verläuft als diejenige der Befestigungsabschnitte (14).Thermostatic valve, with a plastic housing part with a valve opening which is surrounded by a valve seat, with a thermostatic element with a displaceably held valve plate, which is acted upon by a spring in the direction of the valve seat, which is supported on an abutment made of metal which has two opposite legs with essentially hook-shaped angled fastening sections at the free ends, which engage in window-like openings in two webs formed on the housing and rest on the bottom wall of the openings, characterized in that
that the fastening sections (14) of the legs (13) of the abutment (7) have a convexly curved contact surface in the width direction (A),
that the bottom wall (17) of the window-like openings (15) in the width direction (A) has a concave curvature and
that the curvature of the bottom wall (17) is flatter than that of the fastening sections (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Ventil mit einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil mit einer Ventilöffnung, die von einem Ventilsitz umgeben ist, mit einem Thermostatelement mit einem verschiebbar gehaltenen Ventilteller, der von einer Feder in Richtung des Ventilsitzes beaufschlagt ist, die sich dabei an einem aus Metall bestehenden Widerlager abstützt, das zwei einander gegenüberliegende Schenkel mit im wesentlichen hakenförmig abgewinkelten Befestigungsabschnitten an den freien Enden aufweist, die in fensterartige Öffnungen zweier an dem Gehäuse angeformter Stege eingreifen und auf der Bodenwand der Öffnungen aufliegen.The invention relates to a thermostatic valve with a plastic housing part with a valve opening, which is surrounded by a valve seat with a thermostatic element with a slidably held valve plate, which is supported by a spring is acted on in the direction of the valve seat, which thereby supports an abutment made of metal, the two opposite one another Leg with fastening sections angled essentially in the shape of a hook has at the free ends, the two in window-like openings on the housing molded webs engage and on the bottom wall of the openings rest.

Ein derartiges thermostatisches Ventil ist beispielsweise im Kühlkreislauf von Kraftfahrzeugen angeordnet und gibt die Ventilöffnung frei, wenn das Kühlmittel eine bestimmte Mindesttemperatur erreicht hat.Such a thermostatic valve is in the cooling circuit, for example arranged by motor vehicles and releases the valve opening, if the coolant has reached a certain minimum temperature.

Ein thermostatisches Ventil der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 600 150 B1 bekannt. Bei diesem Ventil sind an dem Gehäuse Kurzstege mit fensterartigen Aussparungen angeformt, in die hakenförmige Befestigungsabschnitte an den freien Enden der Schenkel des Widerlagers der den Ventilteller beaufschlagenden Feder so eingreifen, daß auf diese nur Zugkräfte einwirken, so daß unter Vermeidung von Biegemomenten ein einachsiger Spannungszustand entsteht, durch den die Formbeständigkeit und die Zeitstandfestigkeit des Gehäuseteils wesentlich gesteigert sind. Hierdurch soll ein Bruch der Stege des Ventilgehäuses infolge der aus der Federkraft resultierenden Belastungen vermieden werden, wobei auch die hohen Betriebstemperaturen das Ventilgehäuse belasten.A thermostatic valve of the type mentioned is from the EP 0 600 150 B1 known. In this valve, short webs are formed on the housing with window-like recesses, in which hook-shaped fastening sections at the free ends of the legs of the abutment of the spring acting on the valve plate engage so that only tensile forces act on them, so that a uniaxial stress state occurs while avoiding bending moments , through which the dimensional stability and the creep rupture strength of the housing part are significantly increased. In this way, a breakage of the webs of the valve housing due to the loads resulting from the spring force is to be avoided, the high operating temperatures also stressing the valve housing.

Wenn das Thermostatelement den Ventilteller bei Erreichen der Öffnungstemperatur gegen die Kraft der den Ventilteller gegen den Ventilsitz drückenden Feder zurückbewegt, kann das Widerlager, an dem sich die Feder abstützt, eine leichte Kippbewegung zu einer durch die beiden Schenkel des Widerlagers verlaufenden Ebene ausführen. Hierbei kippen auch die Befestigungsabschnitte der Schenkel des Widerlagers in den Öffnungen der Stege des Ventilgehäuses, was zu einer außermittigen Belastung der Stege und zu einer hohen Kantenpressung führt, wodurch die Stege beschädigt werden können und das Ventil funktionsunfähig werden kann.If the thermostat element the valve plate when the opening temperature is reached against the force of the valve disc pushing against the valve seat Spring moved back, the abutment on which the spring is supported can tilt slightly to one running through the two legs of the abutment Execute level. Here, the attachment portions of the legs of the Abutment in the openings the webs of the valve housing, what an eccentric Stress on the webs and leads to a high edge pressure, which causes the bridges damaged can be and the valve is inoperable can be.

Die DE 696 13 122 T2 offenbart eine Thermostat-Ventilanordnung, bei der an dem Befestigungsabschnitt der Schenkel des Widerlagers ein V-förmiger Vorsprung ausgebildet ist, der in eine Aussparung komplementärer Form in der Bodenwand der fensterartigen Öffnung eingreift. Dieser formschlüssige Eingriff bewirkt eine statische und winklig feste Kopplung des transversal verlaufenden Befestigungsabschnitts. Die Anordnung von Vorsprung und Aussparung kann auch umgekehrt erfolgen oder irgendwie verschiedenartig sein, vorausgesetzt, daß zwischen ihnen eine feste gegenseitige Kopplung sichergestellt ist.The DE 696 13 122 T2 discloses a thermostatic valve assembly in which a V-shaped projection is formed on the attachment portion of the legs of the abutment which engages in a recess of complementary shape in the bottom wall of the window-like opening. This positive engagement causes a static and angularly fixed coupling of the transversely extending fastening section. The arrangement of the projection and recess can also be reversed or be of some kind, provided that a firm mutual coupling is ensured between them.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermostatisches Ventil der betrachteten Art so zu verbessern, daß es den auftretenden Belastungen besser standhält.The present invention lies based on the task of a thermostatic valve of the considered Kind of improve it so that withstands the loads that occur.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the Features of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the Invention are in the subclaims characterized.

Die Erfindung sieht vor, daß die im Längsschnitt hakenförmigen Befestigungsabschnitte der Schenkel des Widerlagers in Breitenrichtung eine bezüglich der Bodenwand der fensterartigen Öffnungen in den Stegen konvex gekrümmte Unterseite bzw. Auflagefläche aufweisen. Da das Widerlager mit den beiden Schenkeln und deren Befestigungsabschnitten zweckmäßigerweise aus einem Metallblech hergestellt sind, bedeutet dies, daß die Befestigungsabschnitte durch einen in Breitenrichtung konvex gekrümmten Blechabschnitt gebildet sind, d.h. die Unterseite und die Oberseite der Befestigungsabschnitte haben eine übereinstimmende bezüglich des Auflagers konvexe Krümmung.The invention provides that the longitudinal section hooked Fastening sections of the legs of the abutment in the width direction one regarding the bottom wall of the window-like openings in the webs convexly curved underside or contact surface exhibit. Since the abutment with the two legs and their Mounting sections expediently are made of sheet metal, this means that the fastening sections formed by a sheet metal section convexly curved in the width direction are, i.e. the bottom and top of the mounting sections have a matching in terms of of the support convex curvature.

Außerdem ist vorgesehen, daß der Boden der fensterartigen Öffnungen der Stege des Gehäuses ebenfalls in Breitenrichtung eine Krümmung aufweist, die flacher als diejenigen der Befestigungsabschnitte verläuft. Hierdurch erhält das Widerlager das erforderliche Spiel für eine seitliche Auslenkung und kehrt dann durch selbsttägige Zentrierung automatisch wieder in die mittige Ausgangslage zurück, wobei eine Kantenberührung mit einer erhöhten Kantenpressung bei der Auslenkung vermieden ist. Hierdurch wird eine Beschädigung der Stege, die bei einer hohen Kantenpressung auftreten könnte, zuverlässig vermieden.It is also contemplated that the bottom of the window-like openings the webs of the housing also has a curvature in the width direction that is flatter than those of the attachment portions. This gives the abutment the game required for a lateral deflection and then returns through self-centering automatically returns to the central starting position, whereby an edge touch with an increased Edge pressure during deflection is avoided. This will damage the webs, which could occur with a high edge pressure, reliably avoided.

In näheren Einzelheiten wird vorgeschlagen, daß die Befestigungsabschnitte der Schenkel des Widerlagers eine zur Mittellängsachse der Schenkel symmetrische Bogenform haben und daß diese Bogenform einen Kreisbogenabschnitt enthält, der bei einem Thermostatventil für den Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs bevorzugt einen Radius von etwa 10 bis 13 mm hat. Wie bereits oben erwähnt, kann vorgesehen sein, daß die seitlichen Endabschnitte der Befestigungsabschnitte stärker aufgebogen sind.In more detail, it is proposed that the attachment sections the leg of the abutment is symmetrical to the central longitudinal axis of the leg Have arch shape and that this Arc shape contains a circular arc section that is used with a thermostatic valve for the Cooling circuit of a motor vehicle preferably has a radius of approximately 10 to 13 mm Has. As mentioned above, can be provided that the lateral end portions of the fastening portions bent up more are.

Die fensterartigen Öffnungen, in die die Befestigungsabschnitte der Schenkel des Widerlagers eingreifen, haben zweckmäßigerweise in Breitenrichtung eine längere Erstreckung als die Befestigungsabschnitte. Hinsichtlich der Krümmung des Bodens der fensterartigen Öffnungen wird vorgeschlagen, daß dieser eine zur Mittellängsachse symmetrische Bogenform hat, wobei ein Kreisbogen mit einem Radius von etwa 15 mm bei einem thermostatischen Ventil für einen Kühlkreislauf besonders gut geeignet ist.The window-like openings, in which the fastening sections of the legs of the abutment engage, expediently have a longer extension in the width direction than the fastening sections. With regard to the curvature of the bottom of the window-like openings, it is proposed that this be a symmetrical to the central longitudinal axis Has an arc shape, a circular arc with a radius of about 15 mm is particularly well suited for a thermostatic valve for a cooling circuit.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Radius eines in Breitenrichtung mittigen Teils der Befestigungsabschnitte mit demjenigen des Bodens der fensterartigen Öffnungen übereinstimmt, und daß die seitlichen Enden der Befestigungsabschnitte stärker nach oben, d.h. in Richtung des Ventilsitzes, aufgebogen sind. Der Radius dieses mittigen Teils kann auch ∞ sein. Hierdurch wird der Auflagerdruck auf eine größere Breite verteilt, wobei gleichzeitig die selbstzentrierende Wirkung beibehalten ist.It is within the scope of the invention that the radius a part of the fastening portions which is central in the width direction coincides with that of the bottom of the window-like openings, and that the side Ends of the mounting sections higher up, i.e. in the direction of the valve seat, are bent. The radius of this central part can also be ∞. As a result, the support pressure is distributed over a larger width, whereby at the same time the self-centering effect is maintained.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:Further details of the invention result from the following description of a preferred embodiment the invention and the drawing. Show:

1 einen Vertikalschnitt durch ein thermostatisches Ventil; 1 a vertical section through a thermostatic valve;

2 eine perspektivische Ansicht durch den Bereich, in dem ein hakenförmiger Befestigungsabschnitt eines Schenkels des Widerlagers in eine fensterartige Öffnung eines Gehäusesteges eingreift; 2 a perspective view through the area in which a hook-shaped fastening portion of a leg of the abutment engages in a window-like opening of a housing web;

3 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß 2 und 3 a side view of the arrangement according 2 and

4 einen Schnitt 4 in 3. 4 a cut 4 in 3 ,

1 zeigt die wesentlichen Teile eines thermostatischen Ventils. Ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 1 hat einen rohrförmigen Schlauchanschlußstutzen 2, einen als Widerlager für ein Thermostatelement 3 dienenden, nach innen ragenden Zapfen 4, einen ringförmigen Ventilsitz 5 sowie zwei diametral gegenüberliegende, in der 1 nach unten ragende Stege 6, die der Befestigung eines aus Metall bestehenden Widerlagers 7 für eine Feder 8 dienen. 1 shows the essential parts of a thermostatic valve. A housing made of plastic 1 has a tubular hose connector 2 , one as an abutment for a thermostat element 3 serving, inwardly projecting cones 4 , an annular valve seat 5 as well as two diametrically opposite, in the 1 webs projecting downwards 6 that of attaching an abutment made of metal 7 for a feather 8th serve.

Das Thermostatelement 3 enthält einen Kolben 9, der in eine Bohrung 10 des Zapfens 4 eingreift und bei Erwärmung eines in dem Thermoelement angeordneten wärmeempfindlichen Dehnstoffs ausgefahren wird. Hierdurch wird ein von dem Thermostatelement 3 gehaltener Ventilteller 11, der normalerweise von der Druckfeder 8 gegen den Ventilsitz 5 gepreßt wird, zurückgedrückt, wodurch die Ventilöffnung freigegeben wird.The thermostat element 3 contains a piston 9 that is in a hole 10 of the cone 4 engages and is extended when heating a heat-sensitive expansion material arranged in the thermocouple. As a result, one of the thermostatic element 3 held valve disc 11 which is normally from the compression spring 8th against the valve seat 5 is pressed, pushed back, whereby the valve opening is released.

Die Druckfeder 8 stützt sich auf dem Widerlager 7 ab, von dessen Basisplatte 12 zwei diametral gegenüberliegende streifenförmige Schenkel 13 in Richtung der Ventilöffnung abgewinkelt sind, die an ihren freien Enden in hakenförmige Befestigungsabschnitte 14 übergehen. Das Widerlager 7 ist mit seinen Schenkeln und Befestigungsabschnitten einteilig aus einem Metallblech hergestellt.The compression spring 8th relies on the abutment 7 from the base plate 12 two diametrically opposite strip-shaped legs 13 are angled in the direction of the valve opening, the free ends in hook-shaped fastening sections 14 pass. The abutment 7 is made in one piece from a metal sheet with its legs and fastening sections.

Die Stege 6 haben an den einander zugewandten Innenseiten jeweils eine in Horizontalschnitt etwa U-förmige Aussparung, in die die Schenkel 13 mit den Befestigungsabschnitten 14 von unten eingeführt werden, wobei diese an den beiden gegenüberliegenden Nutböden federnd zusammengedrückt werden, bis die Befestigungsabschnitte 14 fensterartige Öffnungen 15 durch die restliche Wand der Stege 6 erreichen. Hier schnappen die Befestigungsabschnitte 14 ein, wobei sich die hakenförmig nach unten abgewinkelten Befestigungsabschnitte 14 auf den Boden 17 der fensterartigen Öffnungen auflegen.The bridges 6 have on the mutually facing inner sides each in a horizontal section approximately U-shaped recess into which the legs 13 with the mounting sections 14 be inserted from below, these being pressed together resiliently on the two opposite groove bottoms until the fastening sections 14 window-like openings 15 through the rest of the wall of the bridges 6 to reach. The fastening sections snap here 14 a, the hook-shaped angled downward fastening sections 14 on the ground 17 of the window-like openings.

Die 2 bis 4 zeigen nähere Einzelheiten der Ausbildung der Befestigungsabschnitte 14 sowie der fensterartigen Öffnungen 15.The 2 to 4 show more details of the formation of the fastening sections 14 and the window-like openings 15 ,

Die beidseitigen Schenkel 13 des Widerlagers 7 haben eine ebene Streifenform, die am freien Ende in eine in Breitenrichtung A nach oben gerichtete Wölbung des Befestigungsabschnitts 14 übergeht. Wie insbesondere 3 zeigt, ist der mittige Bereich der Befestigungsabschnitte 14 symmetrisch zur Längsachse 18 kreisbogenförmig aufwärts gekrümmt, wobei die seitlichen Endabschnitte 19 stärker aufgebogen bzw. nach oben gekrümmt sind.The legs on both sides 13 of the abutment 7 have a flat strip shape, the free end in an upward curvature in the width direction A of the fastening portion 14 transforms. How in particular 3 shows, is the central region of the fastening sections 14 symmetrical to the longitudinal axis 18 curved upward in a circular arc, the lateral end sections 19 are more bent or curved upwards.

Die Bodenwand 17 der fensterartigen Öffnungen 15 ist ebenfalls symmetrisch zur Mittellängsachse 18 kreisbogenförmig nach oben gekrümmt, wobei bei der dargestellten Ausführungsform ein übereinstimmender Radius von 15 mm realisiert ist.The bottom wall 17 the window-like openings 15 is also symmetrical to the central longitudinal axis 18 curved upward in the form of a circular arc, a matching radius of 15 mm being realized in the embodiment shown.

Durch die bogenförmige Lagerung der Befestigungsabschnitte 14 auf der Bodenwand der fensterartigen Öffnungen 15 wird erreicht, daß sich das Widerlager 7 selbsttätig zentriert. Eine in die Bodenwand einschneidende Kantenpressung ist zuverlässig vermieden.Due to the arched mounting of the fastening sections 14 on the bottom wall of the window-like openings 15 is achieved that the abutment 7 centered automatically. Edge pressure that cuts into the bottom wall is reliably avoided.

Claims

Thermostatic valve, with a plastic housing part with a valve opening which is surrounded by a valve seat, with a thermostatic element with a displaceably held valve plate, which is acted upon by a spring in the direction of the valve seat, which is supported on an abutment made of metal , which has two opposing legs with essentially hook-shaped angled fastening sections at the free ends, which engage in window-like openings of two webs formed on the housing and rest on the bottom wall of the openings, characterized in that the fastening sections ( 14 ) the thigh ( 13 ) of the abutment ( 7 ) have a convexly curved support surface in the width direction (A) such that the bottom wall ( 17 ) the window-like openings ( 15 ) has a concave curvature in the width direction (A) and that the curvature of the bottom wall ( 17 ) is flatter than that of the fastening sections ( 14 ).

Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the fastening ab cuts ( 14 ) one to the central longitudinal axis ( 18 ) have a symmetrical arch shape.

Thermostatic valve according to claim 2, characterized characterized that the Arc shape a circular arc section with a radius of about 10 to Contains 13 mm.

Thermostatic valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lateral end sections ( 19 ) of the fastening sections ( 14 ) are more bent.

Thermostatic valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the window-like openings ( 15 ) have a longer extension in the width direction (A) than the fastening sections ( 14 ).

Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the bottom wall ( 17 ) the window-like openings ( 15 ) one to the central longitudinal axis ( 18 ) has a symmetrical circular arc shape.

Thermostatic valve according to claim 1 to 6, that the radius of the circular arc portion of the bottom wall ( 17 ) with that of the fastening sections ( 14 ) in a central area.

Thermostatic valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radius of the circular arc section of the bottom wall ( 17 ) is larger than that of the fastening sections ( 14 ).