DE10048792A1 - Thermostatventil - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil, insbesondere für ein Kühlsystem eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, mit einem Ventilgehäuse, einem temperaturempfindlichen Arbeitselement, dessen Gehäuse stationär am Ventilgehäuse gehalten ist, und einem von dem Arbeitselement verstellbaren Absperrorgan, wobei das Ventilgehäuse eine Kühleranschlussöffnung, eine Motoranschlussöffnung und eine Austrittsanschlussöffnung aufweist, eine Kaltwasserströmung von der Kühleranschlussöffnung zur Austrittsanschlussöffnung definierbar ist, eine Warmwasserströmung von der Motoranschlussöffnung zur Austrittsanschlussöffnung definierbar ist und das Arbeitselement von der Kaltwasserströmung und/oder der Warmwasserströmung umströmt werden kann. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist in einer ersten Stellung des Absperrorgans die Kühleranschlussöffnung, in Richtung der Kaltwasseranschlussöffnung gesehen, stromaufwärts des Arbeitselements verschlossen und die Motoranschlussöffnung geöffnet und in einer zweiten Stellung des Absperrorgans ist die Kühleranschlussöffnung geöffnet und die Motoranschlussöffnung, in Richtung der Warmwasserströmung gesehen, stromaufwärts des Arbeitselements verschlossen. DOLLAR A Verwendung z. B. bei Kraftfahrzeugen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil, insbesondere für
ein Kühlsystem eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, mit ei
nem Ventilgehäuse, einem temperaturempfindlichen Arbeitsele
ment, dessen Gehäuse stationär am Ventilgehäuse gehalten ist,
und einem von dem Arbeitselement verstellbaren Absperrorgan,
wobei das Ventilgehäuse eine Kühleranschlussöffnung, eine Mo
toranschlussöffnung und eine Austrittsanschlussöffnung auf
weist, eine Kaltwasserströmung von der Kühleranschlussöffnung
zur Austrittsanschlussöffnung definierbar ist, eine Warmwas
serströmung von der Motoranschlussöffnung zur Austrittsan
schlussöffnung definierbar ist und das Arbeitselement von der
Kaltwasserströmung und/oder der Warmwasserströmung umströmt
werden kann.
Aus der Patentschrift DE 44 09 547 C2 ist ein gattungsgemäßes
Thermostatventil bekannt. Das Thermostatventil weist ein
Dehnstoffelement auf, mit dessen Hilfe zwei Ventilteller ver
stellt werden, die wiederum Anschlussöffnungen des Thermos
tatventils öffnen oder verschließen. Das Dehnstoffelement ist
von einer vom Kühler ausgehenden Kaltwasserströmung, einer
vom Motor direkt ausgehenden Warmwasserströmung aus einer
Kurzschlussleitung umströmbar. In Zwischenstellungen des Ven
tils können die Kaltwasserströmung und die Warmwasserströmung
gemischt werden. Bei abgesperrter Kaltwasserströmung, wenn
Kühlwasser vom Motor nur noch über die Kurzschlussleitung zum
Thermostatventil gelangt, liegt ein Abschnitt des Dehnstoff
elements in einem Kaltwasserbereich, der in direkter Fluid
verbindung zum Kühler steht. Das Dehnstoffelement kann zur
Beeinflussung der Regelkurve des Thermostatventils elektrisch
beheizt werden. Um die Ventilteller gegen eine Strömung durch
das Thermostatventil zu schließen, sind relativ große Stell
kräfte erforderlich.
Mit der Erfindung soll das technische Problem gelöst werden,
die Regeldynamik eines Thermostatventils zu verbessern.
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Thermostatventil, insbesondere
für ein Kühlsystem eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, mit
einem Ventilgehäuse, einem temperaturempfindlichen Arbeits
element, dessen Gehäuse stationär am Ventilgehäuse gehalten
ist, und einem von dem Arbeitselement verstellbaren Absperr
organ vorgesehen, wobei das Ventilgehäuse eine Kühleran
schlussöffnung, eine Motoranschlussöffnung und eine Aus
trittsanschlussöffnung aufweist, eine Kaltwasserströmung von
der Kühleranschlussöffnung zur Austrittsanschlussöffnung de
finierbar ist, eine Warmwasserströmung von der Motoran
schlussöffnung zur Austrittsanschlussöffnung definierbar ist
und das Arbeitselement von der Kaltwasserströmung und/oder
der Warmwasserströmung umströmt werden kann. Erfindungsgemäß
ist in einer ersten Stellung des Absperrorgans die Kühleran
schlussöffnung in Richtung der Kaltwasserströmung gesehen
stromaufwärts des Arbeitselements verschlossen und die Motor
anschlussöffnung geöffnet, und in einer zweiten Stellung des
Absperrorgans ist die Kühleranschlussöffnung geöffnet und die
Motoranschlussöffnung in Richtung der Warmwasserströmung ge
sehen stromaufwärts des Arbeitselements verschlossen. Durch
diese Anordnung ist das Arbeitselement in seiner ersten Stel
lung nur von der Warmwasserströmung umströmt, da die Kaltwas
serströmung bereits stromaufwärts des Arbeitselements abge
sperrt ist. In der ersten Stellung besteht dadurch keine Flu
idverbindung zwischen dem Arbeitselement und dem Fahrzeugkühler.
In der ersten Stellung des Absperrorgans wird dadurch
eine schnelle Erwärmung des Arbeitselements durch die Warm
wasserströmung erreicht. Hierdurch wird nach ausreichender
Erwärmung des Kühlwasser der Warmwasserströmung im Kurz
schlusskreislauf schnell die Kaltwasserströmung aus dem Kühl
kreislauf zugemischt, wodurch sich eine gegenüber dem Stand
der Technik verbesserte Regeldynamik des Thermostatventils
ergibt. In seiner zweiten Stellung ist das Arbeitselement da
durch, dass die Motoranschlussöffnung stromaufwärts des Ar
beitselements verschlossen ist, nur von der Kaltwasserströ
mung umströmt, und es besteht keine Fluidverbindung zwischen
dem Motorblock und dem Arbeitselement. Dadurch ergeben sich
geringere Störeinflüsse bei der Regelung des Kühlwasserkreis
laufs in Abhängigkeit der Kühlwassertemperatur der Kaltwas
serströmung. Als temperaturempfindliches Arbeitselement kann
beispielsweise ein sogenanntes Dehnstoffelement vorgesehen
sein, das auch mit einem Stellantrieb kombiniert werden
kann.
In Weiterbildung der Erfindung weist ein in der ersten Stel
lung von der Warmwasserströmung nicht umströmbarer Abschnitt
des Arbeitselements eine Wärmeisolation auf. Dadurch kann das
Arbeitselement gegen kühlere Wasserbereiche, in die Abschnit
te hiervon hineinragen können, besser isoliert werden. Die
Erwärmung des Arbeitselements durch die Warmwasserströmung
kann durch eine solche Isolierung noch schneller erfolgen.
Als weiterbildende Maßnahme ist vorgesehen, dass das Absperr
organ als Ringschieber ausgebildet ist. Das Vorsehen eines
Ringschiebers ermöglicht einen geringen Druckabfall in der
ersten und zweiten Stellung sowie allen Zwischenstellungen
des Absperrorgans im Thermostatventil. Zur Verschiebung des
Ringschiebers reichen im Vergleich zu einem Tellerventil
kleine Stellkräfte aus. Auch bei schnellem Öffnen des Ring
schiebers ist dessen Schwingungsneigung gering.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ring
schieber einen inneren Strömungskanal aufweist. Ein solcher
innerer Strömungskanal kann vorteilhafterweise für einen
Heizkreislauf genutzt werden, wodurch sich eine kompakte An
ordnung des Thermostatventils ergibt. Aus Komfortgründen wird
ein Heizkreislauf auch bei kaltem Motor nicht verschlossen,
so dass das Vorsehen eines Ringschiebers mit innerem Strö
mungskanal, der nicht verschlossen werden muß, eine kompakte
und einfache Anordnung darstellt.
Als weiterbildende Maßnahme ist vorgesehen, dass am Ventilge
häuse eine ringförmige Dichtfläche vorgesehen ist, an der ei
ne Stirnseite des Ringschiebers in einer der Stellungen an
liegt, wobei die ringförmige Dichtfläche und die Stirnseite
in Bezug auf eine Längsachse des Ringschiebers abgeschrägt
sind und allgemein parallel zueinander verlaufen. Durch im
wesentlichen parallele, schräge Dichtflächen ist ein sanftes
Öffnen des Ringschiebers möglich, wodurch Druckstöße vermie
den werden. Die zueinander parallelen, schrägen Dichtflächen
verlaufen vorteilhafterweise parallel zur Strömungsrichtung.
Die abgeschrägte Stirnseite des Ringschiebers kann in einfa
cher Weise durch eine schräg verlaufende Abkröpfung des Ring
schiebers verwirklicht werden.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Ringschieber ein
sich von der Stirnseite aus erstreckendes ringförmiges Leit
blech auf. Mit einem solchen Leitblech kann die Strömung im
Thermostatventil geführt werden, wodurch ein geringer Druck
abfall erreicht werden kann und das Auftreten von Schwingun
gen und Druckstößen vermieden wird.
Vorteilhafterweise ist im Bereich einer Befestigung des Ar
beitselements zwischen dem Ventilgehäuse und dem Arbeitsele
ment eine Wärmeisolation vorgesehen. Dadurch übt die Ventil
gehäusetemperatur nur einen geringen Einfluß auf das Arbeits
element und die Stellung des Ringschiebers aus, das Ventilge
häuse kann dadurch beispielsweise aus Aluminium gefertigt
sein. Eine solche Wärmeisolation isoliert auch gegen Wasser
bereiche in den jeweiligen Endstellungen des Ringschiebers.
Als weiterbildende Maßnahme ist vorgesehen, dass das Arbeits
element durch Fremdenergie beheizbar ist. Auf diese Weise
wird eine Beeinflussung der Regelkurve des Arbeitselements
möglich. Beispielsweise kann ein elektrisch beheizbares Dehn
stoffelement vorgesehen sein, das auch in Kombination mit ei
nem Stellantrieb verwirklicht sein kann.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Absperrorgan einen
Führungsbolzen auf, der in dem Ventilgehäuse verschiebbar ge
führt ist. Eine Führung des Absperrorgans wird dadurch sowohl
durch das Arbeitselement als auch den Führungsbolzen bewirkt.
Hieraus ergibt sich eine gute Führung des Absperrorgans, die
insbesondere aufgrund der üblicherweise starken Vorspannung
des Absperrorgans durch Druckfedern vorteilhaft ist. Flattern
oder Verklemmen des Absperrorgans wird dadurch vermieden.
Insbesondere ist eine zweiseitige Führung eines Ringschiebers
vorteilhaft, da er auf der einen Seite durch das Arbeitsele
ment und auf der anderen Seite durch den Führungsbolzen ge
führt ist.
Als weiterbildende Maßnahme ist ein Sensor zur Erfassung der
Stellung des Absperrorgans vorgesehen. Hierdurch kann die
Stellung des Absperrorgans erfasst und an ein Steuer- oder
Diagnosegerät weitergeleitet werden. In Kombination mit einem
Steuergerät sowie einem beheizbaren Arbeitselement oder einem
Stellantrieb können die Regelkurven des Thermostatventils ge
zielt beeinflusst werden.
Vorteilhafterweise ist das Gehäuse Bestandteil eines Wasser
pumpengehäuses. Durch diese Maßnahme ist kein zusätzliches
Gehäuse für ein Thermostatventil erforderlich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den
Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kühlsystems eines
Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor mit einem Thermostat
ventil gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin
dung,
Fig. 2 eine Schnittansicht des Thermostatventils der Fig. 1
und
Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Aus
führungsform des erfindungsgemäßen Thermostatventils.
In der Darstellung der Fig. 1 ist schematisch ein Kühlsystem
für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor 10 dargestellt.
Erhitztes Kühlwasser verlässt den Verbrennungsmotor 10 am
Anschluß 12 und gelangt über eine Kühlerleitung 14 zum Fahr
zeugkühler 16. Ausgehend vom Anschluß 12 ist auch eine Kurz
schlussleitung 18 vorgesehen, über die erhitztes Kühlwasser
unter Umgehung des Fahrzeugkühlers 16 direkt zu einem Ther
mostatventil 20 gelangen kann. Ausgehend vom Anschluß 12 ge
langt erhitztes Kühlwasser auch zu Zusatzeinrichtungen, wie
einer Fahrzeugheizung 22. Zum Thermostatventil 20 gelangt
Kühlwasser damit über die Kurzschlussleitung 18, den Fahr
zeugkühler 16 und die Fahrzeugheizung 22. Im Thermostatventil
20 wird die Kühlmitteltemperatur des Verbrennungsmotors 10
durch Vermischen der Kühlmittelströme aus einem Kurzschluss
kreislauf, nämlich aus der Kurzschlussleitung 18, und einem
Kühlerkreislauf, nämlich über den Kühler 16, bewirkt. Die
Vermischung erfolgt dadurch, dass durch verschiedene Stellun
gen eines Absperrorgans im Inneren des Thermostatventils 20
entsprechende Anschlussöffnungen für den Kurzschlusskreislauf
bzw. den Kühlerkreislauf geöffnet bzw. geschlossen werden.
Das Thermostatventil 20 befindet sich dabei an der Saugseite
einer Kühlmittelpumpe 24, deren Druckseite einer Anschluss
öffnung 26 des Motors 10 zugeordnet ist. Die Strömungsrichtung
des Kühlmittels in den jeweiligen Kreisläufen ist in der
Fig. 1 durch Pfeile angedeutet.
Das Kühlsystem der Fig. 1 ist darüber hinaus mit einem Steu
ergerät 28 versehen, das Daten mit dem Verbrennungsmotor 10
und dem Thermostatventil 20 austauscht, beispielsweise eine
Kühlmitteltemperatur im Motor sowie eine Stellung des Ab
sperrorgans im Thermostatventil 20. Über das Steuergerät 28
ist auch eine Aktivierung eines Stellantriebs oder einer Zu
satzheizung des Thermostatventils 20 möglich.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des Thermostatventils 20. In
einem Ventilgehäuse 30 ist als temperaturempfindliches Ar
beitselement ein Dehnstoffelement 32 angeordnet. Das Dehn
stoffelement 32 weist einen Kolben 34 auf, an dem ein Ring
schieber 36 befestigt ist. Der Ringschieber 36 ist in einem
vorderen Bereich mit einem Führungsbolzen 38 versehen, der in
dem Ventilgehäuse 30 verschiebbar geführt ist. Der Ringschie
ber 36 ist in der Darstellung der Fig. 2 in einer ersten End
stellung dargestellt, in die er mittels der Druckfeder 40
vorgespannt ist.
Das Ventilgehäuse 30 ist mit einer Kühleranschlussöffnung 42,
einer Motoranschlussöffnung 44, einer Austrittsanschlussöff
nung 46 und Anschlussöffnungen 48 für Zusatzeinrichtungen,
beispielsweise ein Heizkreislauf, versehen. Über die Kühler
anschlussöffnung 42, die Motoranschlussöffnung 44 und/oder
die Anschlussöffnungen 48 gelangt Kühlwasser in eine Misch
kammer 50 des Thermostatventils 20 und verlässt das Thermos
tatventil 20 über die Austrittsanschlussöffnung 46.
Die Stellung des Ringschiebers 36 wird mittels eines Wegsen
sors 52 im Gehäuse 30 erfaßt und an das Steuergerät 28 wei
tergegeben. Das Arbeitselement 32 ist mit einem Heizelement
54 versehen, das durch das Steuergerät 28 angesteuert wird.
Eine Kaltwasserströmung ist in dem Thermostatventil 20 von
der Kühleranschlussöffnung 42 zur Austrittsanschlussöffnung
46 definiert und eine Warmwasserströmung ist von der Motoran
schlussöffnung 44 zur Austrittsanschlussöffnung 46 definiert.
Sowohl die Kaltwasserströmung als auch die Warmwasserströmung
können das Arbeitselement in der jeweiligen Stellung des
Ringschiebers 36 umströmen. Je nach Stellung des Ringschie
bers 36 werden die Kaltwasserströmung und die Warmwasserströ
mung in der Mischkammer 50 vermischt. Von den Anschlussöff
nungen 48 zur Austrittsanschlussöffnung 46 kann Kühlmittel
jederzeit durch das Thermostatventil 20 strömen, da der Ring
schieber 36 Öffnungen 58 aufweist, die einen inneren Strö
mungskanal des Ringschiebers 36 bilden, der nicht verschlos
sen werden kann.
Solange während der Warmlaufphase des Verbrennungsmotors die
Kühlmitteltemperatur unterhalb der Temperatur liegt, bei der
das Dehnstoffelement 32 beginnt, den Kolben 34 zu verschie
ben, befindet sich der Ringschieber 36 in der in der Fig. 2
dargestellten ersten Stellung. In dieser ersten Stellung ist
eine ringförmige Stirnseite 56 des Ringschieber mittels der
Druckfeder 40 gegen eine ebenfalls ringförmige Dichtfläche am
Gehäuse 30 gedrückt. Dadurch ist die Kühleranschlussöffnung
42 verschlossen, und das Kühlmittel fließt ausschließlich
durch den Kurzschlusskreislauf und die Motoranschlussöffnung
44. Indem die Kühleranschlussöffnung 42 in Richtung der Kalt
wasserströmung gesehen stromaufwärts des Dehnstoffelements 32
verschlossen ist und das Dehnstoffelement 32 im direkten Zu
strom der Warmwasserströmung aus der Motoranschlussöffnung 44
liegt, wird das Dehnstoffelement 32 bei entsprechendem Tempe
raturanstieg des Kühlmittels rasch erwärmt. Dadurch wird eine
große Dynamik des Thermostatventils 20 hinsichtlich einer
Öffnung der Kühleranschlussöffnung 42 und des Kühlerkreis
laufs erreicht.
Liegt die Temperatur des Kühlmittels über der Temperatur, bei
der das Dehnstoffelement 32 die Kühleranschlussöffnung 42
öffnet, befindet sich das Thermostatventil 20 in der Regel
phase. Dabei verschiebt das Dehnstoffelement 32, wenn es über
die Öffnungstemperatur hinaus erwärmt wird, den Kolben 34 und
damit den Ringschieber 36 und öffnet die Kühleranschlussöff
nung 42, während die Motoranschlussöffnung 44 gleichzeitig
teilweise verschlossen wird. Das Kühlmittel fließt damit so
wohl durch den Kühlerkreislauf und die Kühleranschlussöffnung
42 als auch durch den Kurzschlusskreislauf und die Motoran
schlussöffnung 44. In der Mischkammer 50 werden die von der
Kühleranschlussöffnung 42 ausgehende Kaltwasserströmung und
die von der Motoranschlussöffnung 44 ausgehende Warmwasser
strömung vermischt. Dem Motor wird in der Regelphase damit
immer Kühlmittel mit einer Mischtemperatur aus sämtlichen
Kühlmittelströmen, nämlich auch der von den Anschlussöffnun
gen 48 ausgehenden Strömung, zugeführt. Durch diese Regelpha
se wird ein Überschwingen der Regelung und das Zuführen von
kaltem Kühlmittel zum Motor verhindert.
Im warmen Zustand, d. h. bei Betriebstemperatur des Kühlmit
tels, verschiebt das Dehnstoffelement 36 den Kolben 34 und
damit den Ringschieber 36 so weit, dass die Motoranschluss
öffnung 44 des Kurzschlusskreislaufs vollständig verschlossen
ist und das Kühlmittel nur noch durch die Kühleranschlussöff
nung 42 in die Mischkammer 50 gelangt. Hat der Ringschieber
36 die Motoranschlussöffnung 44 vollständig verschlossen, so
ist eine zweite Stellung des Ringschiebers 36 erreicht, in
der die Motoranschlussöffnung 44 in Richtung der Warmwasser
strömung gesehen stromaufwärts des Dehnstoffelements 32 ver
schlossen ist. Auch bei einer weiteren Temperaturerhöhung des
Kühlmittels bis zur maximal zulässigen Temperatur wird der
Ringschieber 36 weiter in Richtung Öffnung des Kühlerkreis
laufs verschoben, wobei die Motoranschlussöffnung 44 aber
verschlossen bleibt. Von der Betriebstemperatur bis zur maxi
mal zulässigen Temperatur wird das Dehnstoffelement 32 damit
lediglich von der Kaltwasserströmung, die vom Kühlerkreislauf
ausgeht, umströmt. Das Dehnstoffelement spricht damit schnell
auf eine Abkühlung des Kühlmittels der Wasserströmung an, wodurch
sich eine große Regeldynamik hinsichtlich des Schlie
ßens des Kühlkreislaufs und der Kühleranschlussöffnung 42 er
gibt.
Sowohl während der Regelphase als auch bei Betriebstemperatur
kann bei definierten, besonderen Motorbelastungen die Heizung
54 im Dehnstoffelement 32 angesteuert werden, wodurch dem
Dehnstoff zusätzliche Energie zugeführt und somit ein zusätz
licher Hub des Kolbens 34 erreicht wird. Dadurch wird die
Kühleranschlussöffnung 42 des Kühlerkreislaufs weiter geöff
net und zum Schutz des Motors vor Überhitzung der Kühlmit
telstrom vergrößert.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsge
mäßen Thermostatventils 60. Das Thermostatventil 60 weist ein
mehrteiliges Ventilgehäuse 62 auf, in den eine Kühleran
schlussöffnung 64, eine Motoranschlussöffnung 66, eine Aus
trittsanschlussöffnung 68 und eine Anschlussöffnung 70 für
einen Heizkreislauf vorgesehen sind. Die Kühleranschlussöff
nung 64 und die Motoranschlussöffnung 66 können mittels eines
Ringschiebers 72 verschlossen und geöffnet werden, der inner
halb des Thermostatventils 60 mittels eines Dehnstoffelements
74 verschoben wird. Ein Gehäuse des Dehnstoffelements 74 ist
stationär am Ventilgehäuse 62 gehalten. Die Anschlussöffnung
70 für den Heizkreislauf kann durch den Ringschieber 72 nicht
verschlossen werden, vielmehr ist in allen Stellungen des
Ringschiebers 72 eine Kühlmittelströmung von der Anschluss
öffnung 70, durch einen im Ringschieber 72 vorgesehenen inne
ren Strömungskanal 76 zu der Austrittsanschlussöffnung 68
möglich.
Ein am Ventilgehäuse 62 befestigter Abschnitt des Dehnstoff
elements 74 ist mit einer Wärmeisolierung 80 versehen. Durch
diese Wärmeisolierung 80 ist das Dehnstoffelement 74 einer
seits gegen das Ventilgehäuse 62 und andererseits in der in
der Fig. 3 dargestellten ersten Stellung gegen eine Strömung
des Heizkreislaufs von der Anschlussöffnung 70 isoliert. Dadurch
werden Störeinflüsse verringert und das Dehnstoffele
ment 74 wird praktisch ausschließlich durch die Warmwasser
strömung beeinflusst, die von der Motoranschlussöffnung 66
ausgeht. Auch bei vollständig oder teilweise geöffneter Küh
leranschlussöffnung 64 wird der Einfluß der Temperatur des
Ventilgehäuses 62 auf die Temperatur des Dehnstoffelements 74
und damit die Stellung des Ringschiebers 72 durch die
Wärmeisolierung 80 verringert.
In der in der Fig. 3 dargestellten ersten Stellung ist eine
Stirnseite des Ringschiebers 72 durch eine Druckfeder 82 ge
gen eine ringförmige Dichtfläche 84 am Ventilgehäuse 62 ge
drückt. Die Stirnseite des Ringschiebers 72, die durch eine
ringförmige Abkröpfung 86 gebildet ist, und die ringförmige
Dichtfläche 84 verlaufen allgemein parallel zueinander und
sind in Bezug auf eine Längsachse des Thermostatventils 60
abgeschrägt. Die Abschrägung der Dichtfläche 84 und der Ab
kröpfung 86 verläuft dabei im wesentlichen parallel zu der
Kaltwasserströmung im Bereich der Abkröpfung 86. Neben der
Abschrägung der Dichtfläche 84 und der Abkröpfung 86 trägt
auch ein ringförmiges Leitblech 88 zu einem sanften Öffnen
des Ringschiebers 72 und zum Vermeiden von Druckverlusten
bei. Das ringförmige Leitblech 88 ist einstückig mit dem
Ringschieber 72 ausgeführt und erstreckt sich ausgehend von
der ringförmigen Abkröpfung 86 des Ringschiebers 72, durch
die die Abschrägung der Stirnseite des Ringschiebers 72 be
wirkt wird.
Wie bereits anhand des in der Fig. 2 dargestellten Thermos
tatventils erläutert wurde, ist der Ringschieber 72 zweisei
tig geführt, nämlich auf der einen Seite durch das Dehnstoff
element 74 und auf der anderen Seite durch einen Führungsbol
zen 90, der gleitverschieblich in einer entsprechenden Boh
rung des Ventilgehäuses 62 gelagert ist. Dadurch wird eine
exakte Führung des Ringschiebers 72 erreicht und ein Verklem
men verhindert.
Das Dehnstoffelement 74 ist mit einer elektrischen Heizung
versehen, der über einen Anschluß 92 elektrische Energie zu
geführt werden kann. Mittels der Heizung, beispielsweise ein
elektrischer Heizwiderstand, kann die Regelkurve des Thermos
tatventils 60, wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläutert
wurde, verschoben werden.
Claims (11)
1. Thermostatventil, insbesondere für ein Kühlsystem eines
Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, mit
einem Ventilgehäuse (30; 62),
einem temperaturempfindlichen Arbeitselement (32; 74), dessen Gehäuse stationär am Ventilgehäuse (30; 62) gehalten ist, und
einem von dem Arbeitselement (32; 74) verstellbaren Absperrorgan (36; 72),
wobei das Ventilgehäuse (30; 62) eine Kühleran schlussöffnung (42; 64), eine Motoranschlussöffnung (44; 66) und eine Austrittsanschlussöffnung (46; 68) aufweist, eine Kaltwasserströmung von der Kühleran schlussöffnung (42; 64) zur Austrittsanschlussöff nung (46; 68) definierbar ist, eine Warmwasserströ mung von der Motoranschlussöffnung (44; 66) zur Aus trittsanschlussöffnung (46; 68) definierbar ist und das Arbeitselement (32; 74) von der Kaltwasserströ mung und/oder der Warmwasserströmung umströmt werden kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einer ersten Stellung des Absperrorgans (36; 72) die Kühleranschlussöffnung (42; 64) in Richtung der Kaltwasserströmung gesehen stromaufwärts des Ar beitselements (32; 74) verschlossen und die Motoran schlussöffnung (44; 66) geöffnet ist und
in einer zweiten Stellung des Absperrorgans (36; 72) die Kühleranschlussöffnung (42; 64) geöffnet und die Motoranschlussöffnung (44; 66) in Richtung der Warm wasserströmung gesehen stromaufwärts des Arbeitsele ments (32; 74) verschlossen ist.
einem Ventilgehäuse (30; 62),
einem temperaturempfindlichen Arbeitselement (32; 74), dessen Gehäuse stationär am Ventilgehäuse (30; 62) gehalten ist, und
einem von dem Arbeitselement (32; 74) verstellbaren Absperrorgan (36; 72),
wobei das Ventilgehäuse (30; 62) eine Kühleran schlussöffnung (42; 64), eine Motoranschlussöffnung (44; 66) und eine Austrittsanschlussöffnung (46; 68) aufweist, eine Kaltwasserströmung von der Kühleran schlussöffnung (42; 64) zur Austrittsanschlussöff nung (46; 68) definierbar ist, eine Warmwasserströ mung von der Motoranschlussöffnung (44; 66) zur Aus trittsanschlussöffnung (46; 68) definierbar ist und das Arbeitselement (32; 74) von der Kaltwasserströ mung und/oder der Warmwasserströmung umströmt werden kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einer ersten Stellung des Absperrorgans (36; 72) die Kühleranschlussöffnung (42; 64) in Richtung der Kaltwasserströmung gesehen stromaufwärts des Ar beitselements (32; 74) verschlossen und die Motoran schlussöffnung (44; 66) geöffnet ist und
in einer zweiten Stellung des Absperrorgans (36; 72) die Kühleranschlussöffnung (42; 64) geöffnet und die Motoranschlussöffnung (44; 66) in Richtung der Warm wasserströmung gesehen stromaufwärts des Arbeitsele ments (32; 74) verschlossen ist.
2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass ein in der ersten Stellung von der Warmwasserströ
mung nicht umströmbarer Abschnitt des Arbeitselements
(74) eine Wärmeisolation (80) aufweist.
3. Thermostatventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Absperrorgan als Ringschieber (36; 72)
ausgebildet ist.
4. Thermostatventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ringschieber (36; 72) einen inneren Strömungska
nal (58; 76) aufweist.
5. Thermostatventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass am Ventilgehäuse (30; 62) eine ringförmige
Dichtfläche (56; 84) vorgesehen ist, an der eine Stirn
seite des Ringschiebers in einer Endstellung anliegt,
wobei die ringförmige Dichtfläche und die Stirnseite in
bezug auf eine Längsachse des Ringschiebers (36; 729 ab
geschrägt sind und allgemein parallel zueinander verlau
fen.
6. Thermostatventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ringschieber (72) ein sich von der Stirnseite
aus erstreckendes ringförmiges Leitblech (88) aufweist.
7. Thermostatventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Befestigung
des Arbeitselements (74) zwischen dem Ventilgehäuse (62)
und. dem Arbeitselement (74) eine Wärmeisolation (80) vor
gesehen ist.
8. Thermostatventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement (32; 74)
durch Fremdenergie beheizbar ist.
9. Thermostatventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (36; 72)
einen Führungsbolzen (38; 90) aufweist, der in dem Ven
tilgehäuse (30; 62) verschiebbar geführt ist.
10. Thermostatventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (52) zur Erfas
sung der Stellung des Absperrorgans (36) vorgesehen ist.
11. Thermostatventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse Bestandteil ei
nes Wasserpumpengehäuses ist.
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