DE102013215749A1 - Method of manufacturing a thermostatic valve and thermostatic valve - Google Patents

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Abstract

Ein Thermostatventil (100) für ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors (28) weist ein Thermostatgehäuse (12) auf, das einen motorseitigen und einen kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass (14, 16) hat, die sich gegenüberliegen, und einen seitlichen Kühlmittel-Auslass (18), der zum Verbrennungsmotor (28) führt. Es ist ein Ventilteller (22) vorgesehen, der zwischen dem kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass (16) und einem im Thermostatgehäuse (12) angeordneten Thermostatelement (20) liegt und der eine Längsachse (A) hat, die mit einer Schaltrichtung zusammenfällt. Eine Ebene (E) des Ventilsitzes (150) ist zum Kühlmittel-Auslass (18) geneigt. Bei einem Verfahren zur Fertigung eines Thermostatventils (100) wird eine Soll-Schrägstellung des Ventilsitzes (150) und/oder einer zugeordneten Kontaktfläche am Ventilteller (22) mit einem Soll-Winkel (αS) relativ zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse (A) vorgesehen, wobei der Soll-Winkel (αS) zum Kühlmittel-Auslass (18) gerichtet ist. Außerdem wird eine Winkeltoleranz (αT) des Ventilsitzes (150) und/oder der zugeordneten Kontaktfläche am Ventilteller (22) relativ zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse (A) vorgesehen, die kleiner als der Soll-Winkel (αS) ist, sodass in der Schließstellung des Ventiltellers (22) ein zum Kühlmittel-Auslass (18) gerichteter Durchströmschlitz (25) zwischen Ventilteller (22) und Ventilsitz (15) ausgebildet ist.A thermostat valve (100) for a cooling system of an internal combustion engine (28) comprises a thermostat housing (12) having an engine side and a radiator side coolant inlet (14, 16) facing each other and a side coolant outlet (18). leading to the internal combustion engine (28). A valve plate (22) is provided, which lies between the radiator-side coolant inlet (16) and a thermostatic element (20) arranged in the thermostat housing (12) and which has a longitudinal axis (A) which coincides with a switching direction. A plane (E) of the valve seat (150) is inclined to the coolant outlet (18). In a method for manufacturing a thermostatic valve (100), a desired inclination of the valve seat (150) and / or an associated contact surface on the valve head (22) is provided at a desired angle (αS) relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis (A) wherein the desired angle (αS) is directed to the coolant outlet (18). In addition, an angular tolerance (αT) of the valve seat (150) and / or the associated contact surface on the valve head (22) is provided relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis (A), which is smaller than the desired angle (αS), so that in the Closed position of the valve disc (22) is directed towards the coolant outlet (18) directed through-flow slot (25) between the valve plate (22) and the valve seat (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung eines Thermostatventils und ein Thermostatventil.The invention relates to a method for manufacturing a thermostatic valve and a thermostatic valve.

Thermostatventile werden eingesetzt, um im Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors die Kühlmitteltemperatur zu regeln. In gängigen Kühlkreisläufen gibt es einen sogenannten kleinen Kühlkreislauf, bei dem das Kühlmittel durch den Motor, aber nicht durch den Kühler eines Fahrzeugs geleitet wird, und den großen Kühlkreislauf, bei dem sowohl der Motor als auch der Kühler durchströmt werden, wobei im Kühler das Kühlmittel die aus dem Motor aufgenommene Wärme wieder abgibt. Um die Strömungsverbindungen zwischen den Teilbereichen des Kühlkreislaufs zu öffnen und zu schließen, weist das Thermostatventil ein temperaturempfindliches Thermostatelement auf, das einen Ventilteller hebt und senkt, der einen kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass öffnet bzw. schließt.Thermostatic valves are used to regulate the coolant temperature in the cooling circuit of an internal combustion engine. In current cooling circuits, there is a so-called small cooling circuit, in which the coolant is passed through the engine, but not by the radiator of a vehicle, and the large cooling circuit, in which both the engine and the radiator are flowed through, wherein the coolant in the radiator the heat absorbed from the engine returns. In order to open and close the flow connections between the sections of the refrigeration cycle, the thermostatic valve has a temperature-sensitive thermostatic element that raises and lowers a valve plate that opens and closes a radiator-side coolant inlet.

1 zeigt ein herkömmliches Thermostatventil 10 mit einem Thermostatgehäuse 12, in dem ein motorseitiger Kühlmittel-Einlass 14 und ein kühlerseitiger Kühlmittel-Einlass 16 vorgesehen sind, die sich gegenüberliegen. Im Thermostatgehäuse 12 ist außerdem ein seitlich angeordneter, zum Motor führender Kühlmittel-Auslass 18 vorgesehen. Ein Thermostatelement 20, das eine Längsachse A definiert, ist im Wesentlichen zentriert zu den Kühlmittel-Einlässen 14, 16 im Thermostatgehäuse 12 ausgerichtet. Ein Ventilteller 22 ist fest mit dem Thermostatelement 20 verbunden und kann den kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass 16 verschließen und freigeben. Außerdem ist ein zweiter Ventilteller 24 fest mit dem Thermostatelement 20 verbunden, der den motorseitigen Kühlmittel-Einlass 14 freigeben oder verschließen kann. 1 shows a conventional thermostatic valve 10 with a thermostat housing 12 in which a motor-side coolant inlet 14 and a radiator side coolant inlet 16 are provided, which are opposite each other. In the thermostat housing 12 is also a side-mounted, leading to the engine coolant outlet 18 intended. A thermostatic element 20 that defines a longitudinal axis A is substantially centered to the coolant inlets 14 . 16 in the thermostat housing 12 aligned. A valve plate 22 is fixed to the thermostatic element 20 connected and can the radiator side coolant inlet 16 close and release. There is also a second valve plate 24 firmly with the thermostatic element 20 connected to the engine-side coolant inlet 14 can release or close.

Bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen ist der kühlerseitige Kühlmittel-Einlass 16 verschlossen, während der motorseitige Kühlmittel-Einlass 14 geöffnet ist, sodass nur der kleine Kühlkreislauf durchströmt wird. Dehnt sich das Thermostatelement 20 mit steigender Temperatur aus, so werden die beiden Ventilteller 22, 24 verschoben (in der Figur nach oben). Mit steigender Temperatur wird daher der motorseitige Kühlmittel-Einlass 14 verschlossen, während der kühlerseitige Kühlmittel-Einlass 16 geöffnet wird, um vom kleinen Kühlkreislauf auf den großen Kühlkreislauf umzuschalten.At low coolant temperatures, the radiator side coolant inlet is 16 closed, while the engine-side coolant inlet 14 is open, so that only the small cooling circuit is flowed through. The thermostatic element expands 20 with increasing temperature, so are the two valve plates 22 . 24 shifted (up in the figure). As the temperature increases, therefore, the engine-side coolant inlet 14 closed, while the radiator side coolant inlet 16 is opened to switch from the small cooling circuit to the large cooling circuit.

Aufgrund von Bauteiltoleranzen kommt es oft zu einer geringfügigen, ungewollten Schiefstellung des Ventiltellers. Dies kann in einem Grenzfall dazu führen, dass bei eigentlich geschlossenem Ventil ein Durchströmschlitz entsteht, durch den bereits kaltes Kühlmittel vom Kühler in das Thermostatventil einströmt und das Thermostatelement umströmt, bevor es durch den motorseitigen Auslass des Thermostatventils abströmt. In diesem Fall wird die Temperaturreaktion des Thermostatventils verfälscht, da das vom Motor rückströmende Kühlmittel, das eigentlich die Regeltemperatur vorgeben soll, verdrängt bzw. mit kaltem Kühlmittel gemischt wird. Die Kühlmitteltemperatur am Thermostatelement liegt daher niedriger als die Temperatur des vom Motor zurückströmenden Kühlmittels, sodass der Schaltpunkt des Thermostatventils bei einer unerwünscht hohen Temperatur liegen kann.Due to component tolerances, there is often a slight, unwanted slanted position of the valve disk. In a limiting case, this can lead to a flow-through slot being created when the valve is actually closed, through which cold coolant from the radiator flows into the thermostatic valve and flows around the thermostatic element before it flows out through the motor-side outlet of the thermostatic valve. In this case, the temperature response of the thermostatic valve is falsified because the coolant flowing back from the engine, which is supposed to dictate the control temperature, is displaced or mixed with cold coolant. The coolant temperature at the thermostatic element is therefore lower than the temperature of the coolant flowing back from the engine, so that the switching point of the thermostatic valve may be at an undesirably high temperature.

Bei dem in 1 dargestellten Grenzfall hat der Ventilteller 22 aufgrund der Bauteiltoleranzen eine maximale Schrägstellung mit einem Winkel αT gegenüber einer Ebene senkrecht zur Längsachse A, wobei der Ventilteller 22 so im Thermostatgehäuse 12 ausgerichtet ist, dass der Winkel αT und somit ein resultierende Durchströmschlitz 25 zwischen dem Ventilteller 22 und dessen Ventilsitz zur Wand des Thermostatgehäuses 12 und weg vom Kühlmittel-Auslass 18 geöffnet ist. Aufgrund der resultierenden kalten Kühlmittelströmung um das Thermostatelement 20 verschiebt sich die Schalttemperatur des Thermostatventils 10 um den Betrag ΔT nach oben. Dies ist im Vergleich in den 2a und 2b dargestellt, wobei 2a eine Temperatur-Zeit-Kennlinie bis zum Schaltpunkt S des Thermostatventils 10 für einen ideal ausgerichteten Ventilteller 22 (αT = 0°) zeigt. 2b hingegen zeigt die in 1 dargestellte Situation, bei dem die maximale Bauteiltoleranz, also ein maximal großer Winkel αT sowie eine Schrägstellung des Ventiltellers 22 in Richtung zur Wand des Thermostatgehäuses 12 kombiniert sind. Die Abweichung ΔT kann bis zu 5°C betragen.At the in 1 illustrated limit case has the valve disk 22 due to the component tolerances a maximum inclination with an angle α T relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis A, wherein the valve disc 22 so in the thermostat housing 12 is aligned, that the angle α T and thus a resulting Durchströmschlitz 25 between the valve plate 22 and its valve seat to the wall of the thermostat housing 12 and away from the coolant outlet 18 is open. Due to the resulting cold coolant flow around the thermostatic element 20 shifts the switching temperature of the thermostatic valve 10 upwards by the amount ΔT. This is compared in the 2a and 2 B shown, where 2a a temperature-time characteristic up to the switching point S of the thermostatic valve 10 for an ideal valve plate 22 (α T = 0 °) shows. 2 B however, the in 1 illustrated situation in which the maximum component tolerance, ie a maximum large angle α T and an inclination of the valve disk 22 towards the wall of the thermostat housing 12 combined. The deviation ΔT can be up to 5 ° C.

Aufgabe der Erfindung ist es, die durch Bauteiltoleranzen hervorgerufene Streuung der Eintrittstemperatur des Kühlmittels in den Motor und der Schalttemperatur des Thermostatventils zu verringern.The object of the invention is to reduce the caused by component tolerances scattering of the inlet temperature of the coolant in the engine and the switching temperature of the thermostatic valve.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Fertigung eines Thermostatventils für einen Verbrennungsmotor erreicht, wobei das Thermostatventil ein Thermostatgehäuse aufweist, das einen motorseitigen und einen kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass aufweist, die sich gegenüberliegen, sowie einen seitlichen Kühlmittel-Auslass, der zum Motor führt. Es wird ein Ventilteller vorgesehen, der zwischen dem kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass und einem im Thermostatgehäuse angeordneten Thermostatelement liegt und der eine Längsachse hat, die mit einer Schaltrichtung des Thermostatventils zusammenfällt. Es wird ferner eine Soll-Schrägstellung des Ventilsitzes und/oder einer zugeordneten Kontaktfläche am Ventilteller vorgesehen, mit einem Soll-Winkel relativ zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse. Außerdem wird eine Winkeltoleranz des Ventilsitzes und/oder der zugeordneten Kontaktfläche am Ventilteller relativ zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse vorgesehen, die kleiner als der Soll-Winkel ist, wobei der Soll-Winkel zum Kühlmittel-Auslass gerichtet ist, sodass in der Schließstellung des Ventiltellers ein zum Kühlmittel-Auslass gerichteter Durchströmschlitz zwischen Ventilteller und Ventilsitz vorhanden ist. Die Fertigung des Ventiltellers mit einem vorgegebenen Soll-Winkel, der größer als die Winkeltoleranz ist und dessen Ausrichtung zum Kühlmittelauslass hin vorgegeben ist, stellt sicher, dass der Ventilteller in keinem Fall mit einer solchen Schrägstellung im Thermostatgehäuse liegen kann, dass ein kalter Kühlmittelstrom zum Thermostatelement fließt.This is achieved according to the invention with a method of manufacturing a thermostatic valve for an internal combustion engine, the thermostatic valve having a thermostat housing having an engine side and a radiator side coolant inlet facing each other and a side coolant outlet leading to the engine. It is provided a valve disc which is located between the radiator-side coolant inlet and a thermostat arranged in the thermostat housing element and having a longitudinal axis which coincides with a switching direction of the thermostatic valve. Furthermore, a desired oblique position of the valve seat and / or an associated contact surface on the valve disk is provided, with a desired angle relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis. In addition, an angle tolerance of the Valve seat and / or the associated contact surface provided on the valve head relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis, which is smaller than the desired angle, wherein the target angle is directed to the coolant outlet, so that in the closed position of the valve disk to the coolant outlet directed Durchströmschlitz between valve disk and valve seat is present. The manufacture of the valve disk with a predetermined target angle, which is greater than the angular tolerance and its orientation is given to the coolant outlet, ensures that the valve disc can be in any case with such an inclination in the thermostat housing that a cold coolant flow to the thermostatic element flows.

Anstelle einer Soll-Schrägstellung des Ventiltellers kann genauso eine Soll-Schrägstellung der Ebene des Ventilsitzes bezüglich der Längsachse vorgegeben werden, sodass die Ebene des Ventilsitzes zum Kühlmittel-Auslass geneigt ist. Das erzielte Ergebnis ist dasselbe: aufgrund der größeren vorgegebenen Schrägstellung in Richtung zum Kühlmittel-Auslass hin kann selbst bei maximaler Winkeltoleranz des Ventiltellers oder des Ventilsitzes keine Situation auftreten, in der eine Schrägstellung in Richtung des Thermostatgehäuses und somit ein Durchströmschlitz aufseiten des Thermostatgehäuses auftritt. Dies kann fertigungstechnisch günstiger sein, als die Ausrichtung des Ventiltellers am Thermostatelement festzulegen.Instead of a desired inclination of the valve disk as well as a desired inclination of the plane of the valve seat with respect to the longitudinal axis can be specified, so that the plane of the valve seat is inclined to the coolant outlet. The result obtained is the same: due to the greater predetermined inclination toward the coolant outlet, even at the maximum angular tolerance of the valve disk or the valve seat, no situation can arise in which an inclination occurs in the direction of the thermostat housing and thus a flow-through slot on the thermostat housing side. This can be cheaper to manufacture than to determine the orientation of the valve disk on the thermostatic element.

Neben dem Ventilteller kann natürlich auch der Ventilsitz einer Toleranz unterworfen sein. Diese lässt sich ebenfalls durch eine vorgegebene Schrägstellung des Ventiltellers, des Ventilsitzes oder einer Kombination aus beidem ausgleichen oder leicht überkompensieren.Of course, in addition to the valve disk, the valve seat can also be subjected to a tolerance. This can also be compensated or slightly overcompensated by a predetermined inclination of the valve disk, the valve seat or a combination of both.

Es hat sich herausgestellt, dass durch diese einfache Maßnahme die Streuung der Schalttemperatur deutlich reduziert werden kann.It has been found that the scatter of the switching temperature can be significantly reduced by this simple measure.

Addieren sich die Winkeltoleranz und der Soll-Winkel in Richtung einer Vergrößerung des Soll-Winkels, so ist dies nicht nachteilig, da lediglich mehr kaltes Kühlmittel zum Motor strömt und somit die Eintritts-Kühlmitteltemperatur erniedrigt wird. Da das Kühlmittel nicht das Thermostatelement umströmt, auch wenn es bereits durch das Thermostatgehäuse fließt, wird die Schalttemperatur des Thermostatventils nicht wesentlich beeinflusst.Add the angle tolerance and the target angle in the direction of increasing the target angle, so this is not detrimental, since only more cold coolant flows to the engine and thus the inlet coolant temperature is lowered. Since the coolant does not flow around the thermostatic element, even though it is already flowing through the thermostat housing, the switching temperature of the thermostatic valve is not significantly affected.

Das Thermostatventil ist vorzugsweise auf bekannte Weise so ausgelegt, dass es eine Kühlmittelströmung durch den kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass des Verbrennungsmotors zulassen und unterbinden kann, und auch so, dass es eine Kühlmittelströmung durch den motorseitigen Kühlmitteleinlass zulassen oder unterbinden kann. Nach bekanntem Aufbau kann ein zweiter Ventilteller im Thermostatventil vorgesehen sein, der ebenfalls mit dem Thermostatelement fest verbunden ist und der den motorseitigen Kühlmittel-Einlass verschließen und freigeben kann, um das Schalten des großen und des kleinen Kühlkreislaufs zu regeln.The thermostatic valve is preferably designed, in a known manner, to allow and prevent coolant flow through the radiator-side coolant inlet of the internal combustion engine and also to allow or prevent coolant flow through the engine-side coolant inlet. According to known construction, a second valve plate may be provided in the thermostatic valve, which is also firmly connected to the thermostatic element and which can close and release the engine-side coolant inlet to regulate the switching of the large and the small cooling circuit.

Das Thermostatelement kann wie üblich auf der Längsachse angeordnet sein. Der Ventilteller ist dabei vorzugsweise fest mit dem Thermostatelement verbunden. Auf diese Weise entfaltet die Toleranzkompensation die größtmögliche Wirkung.The thermostatic element can be arranged as usual on the longitudinal axis. The valve disk is preferably firmly connected to the thermostatic element. In this way, the tolerance compensation unfolds the greatest possible effect.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be described below with reference to two embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:

1 eine schematische Schnittansicht eines Thermostatventils nach dem Stand der Technik; 1 a schematic sectional view of a thermostatic valve according to the prior art;

2a und 2b zwei Temperatur-Zeit-Kennlinien des aus dem Stand der Technik bekannten Thermostatventils; 2a and 2 B two temperature-time characteristics of the known from the prior art thermostatic valve;

3 eine schematische Ansicht eines Kühlkreislaufs mit einem erfindungsgemäßen Thermostatventil; 3 a schematic view of a cooling circuit with a thermostatic valve according to the invention;

4a und 4b erfindungsgemäße Thermostatventile gemäß einer ersten Ausführungsform in zwei Toleranzgrenzlagen des Ventiltellers; 4a and 4b inventive thermostatic valves according to a first embodiment in two tolerance limits of the valve disk;

5a und 5b die zugehörigen Temperatur-Zeit-Kennlinien; 5a and 5b the associated temperature-time characteristics;

6a und 6b ein erfindungsgemäßes Thermostatventil gemäß einer zweiten Ausführungsform in zwei Toleranzgrenzfällen des Ventiltellers. 6a and 6b an inventive thermostatic valve according to a second embodiment in two tolerance limit cases of the valve disk.

Die Bauteile, die mit denen des Thermostatventils 10 der 1 identisch sind, behalten im Folgenden ihre bereits eingeführten Bezugszeichen.The components with those of the thermostatic valve 10 of the 1 are identical, keep her already introduced reference numerals below.

3 zeigt einen Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors mit einem Thermostatventil 100. Wie das in 1 dargestellte Thermostatventil 10 weist auch das Thermostatventil 100 ein Thermostatgehäuse 12 auf, in dem ein motorseitiger Kühlmittel-Einlass 14 und ein gegenüberliegender kühlerseitiger Kühlmittel-Einlass 16 vorgesehen sind, sowie ein seitlich angeordneter, zum Motor führender Kühlmittel-Auslass 18. Der Kühlmittel-Auslass 18 des Thermostatventils 100 ist strömungsmäßig mit einer Wasserpumpe 26 verbunden, die das Kühlmittel zum Motor 28 (genauer zum Zylinderkurbelgehäuse und dem Zylinderkopf des Motors) fördert. Nach dem Motor 28 verzweigt sich der Kühlkreislauf. Ein in 3 linksseitiger Zweig K führt als kleiner Kühlkreislauf zurück zum motorseitigen Kühlmittel-Einlass 14 des Thermostatventils 100. Ein in 3 rechtsseitiger Abzweig führt als großer Kühlkreislauf G über einen Kühler 30, in dem das Kühlmittel heruntergekühlt wird, zum Kühlmittel-Einlass 16 des Thermostatventils 100. 3 shows a cooling circuit of an internal combustion engine with a thermostatic valve 100 , Like that in 1 illustrated thermostatic valve 10 also has the thermostatic valve 100 a thermostat housing 12 in which a motor-side coolant inlet 14 and an opposite radiator side coolant inlet 16 are provided, and a laterally disposed, leading to the engine coolant outlet 18 , The coolant outlet 18 of the thermostatic valve 100 is fluid with a water pump 26 connected the coolant to the engine 28 (more precisely to the cylinder crankcase and the cylinder head of the engine) promotes. After the engine 28 branches the cooling circuit. An in 3 left-side branch K leads as a small cooling circuit back to the engine-side coolant inlet 14 of the thermostatic valve 100 , An in 3 right-sided Branch leads as a large cooling circuit G via a radiator 30 in which the coolant is cooled down, to the coolant inlet 16 of the thermostatic valve 100 ,

Der Kühlkreislauf weist noch weitere, hier nicht relevante durchströmte Bauteile auf. Dies sind beispielsweise im kleinen Kühlkreislauf K ein Abgasrückführungskühler 32 und ein Ölkühler 34, im großen Kühlkreislauf G ein Getriebeölkühler 36, sowie allgemein ein Ausgleichsbehälter 38 sowie weitere Verbraucher 40, beispielsweise eine Heizung.The cooling circuit has even more, not relevant flowed through components. These are, for example, in the small cooling circuit K an exhaust gas recirculation cooler 32 and an oil cooler 34 , in the large cooling circuit G a transmission oil cooler 36 , as well as generally a surge tank 38 as well as other consumers 40 , for example, a heater.

Die 4a bis 5b zeigen eine erste Ausführungsform des in einem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigten Thermostatventils 100.The 4a to 5b show a first embodiment of the manufactured in a method according to the invention thermostatic valve 100 ,

Wie bei dem in 1 gezeigten Thermostatventil 10 ist ein Thermostatelement 20, das eine Längsachse A definiert, im Wesentlichen zentriert zu den Kühlmittel-Einlässen 14, 16 im Thermostatgehäuse 12 ausgerichtet, wobei ein Ventilteller 22 fest mit dem Thermostatelement 20 verbunden ist. Der Hub des Thermostatelements 20 erfolgt entlang der Längsachse A, die somit auch die Schaltrichtung des Thermostatventils 10 definiert. Der Ventilteller 22 kann den kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass 16 verschließen und freigeben. Außerdem ist ein zweiter Ventilteller 24 fest mit dem Thermostatelement 20 verbunden, der den motorseitigen Kühlmittel-Einlass 14 freigeben oder verschließen kann.As with the in 1 shown thermostatic valve 10 is a thermostatic element 20 defining a longitudinal axis A, substantially centered to the coolant inlets 14 . 16 in the thermostat housing 12 aligned, with a valve disk 22 firmly with the thermostatic element 20 connected is. The stroke of the thermostatic element 20 takes place along the longitudinal axis A, which thus also the switching direction of the thermostatic valve 10 Are defined. The valve plate 22 can be the radiator side coolant inlet 16 close and release. There is also a second valve plate 24 firmly with the thermostatic element 20 connected to the engine-side coolant inlet 14 can release or close.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist der Ventilsitz 150 für den Ventilteller 22 mit einer Soll-Schräge ausgebildet. Dies bedeutet, dass eine Ebene E, in der der Ventilsitz 150 liegt, einen Winkel αS mit einer Ebene senkrecht zur Längsachse A einschließt. Die Ebene E ist zum seitlich im Thermostatgehäuse 12 angeordneten Kühlmittel-Auslass 18 hin geneigt, sodass der Winkel αS in Richtung des Kühlmittel-Auslasses 18 geöffnet ist.In the embodiment shown here is the valve seat 150 for the valve plate 22 formed with a desired slope. This means that a plane E in which the valve seat 150 is an angle α S with a plane perpendicular to the longitudinal axis A includes. The plane E is to the side in the thermostat housing 12 arranged coolant outlet 18 inclined so that the angle α S in the direction of the coolant outlet 18 is open.

Die Größe des Soll-Winkels αS ist zumindest geringfügig größer als oder aber wenigstens gleich gewählt wie die Winkeltoleranz des Ventilsitzes 150 und/oder des Ventiltellers 22. Infolgedessen liegen sämtliche durch Toleranzen dieser Bauteile bedingten Varianten der Orientierung des Ventiltellers 22 sowie gegebenenfalls des Ventilsitzes 150 (hier nicht gezeigt) im Thermostatgehäuse 12 innerhalb der in den 4a und 4b gezeigten Grenzfälle.The size of the desired angle α S is at least slightly greater than or at least the same as the angular tolerance of the valve seat 150 and / or the valve disk 22 , As a result, all variations of the orientation of the valve disk due to tolerances of these components are present 22 and optionally the valve seat 150 (not shown here) in the thermostat housing 12 within the in the 4a and 4b shown borderline cases.

In den Zeichnungen sind die Schrägstellungen aus Darstellungsgründen stark übertrieben, die Winkeltoleranz liegt normalerweise nur bei wenigen Grad und ist insbesondere kleiner als 3°. Der Soll-Winkel αS ist hier mit 3° vorgeben.In the drawings, the inclinations are greatly exaggerated for purposes of illustration, the angular tolerance is usually only a few degrees and is in particular less than 3 °. The desired angle α S is specified here with 3 °.

4a zeigt einen ersten Grenzfall, in dem sich die Winkeltoleranz αT und der Soll-Winkel αS addieren. Es bildet sich in der Schließstellung des Ventiltellers 22 ein zum Kühlmittel-Auslass 18 gerichteter Durchströmschlitz 25 mit dem Öffnungswinkel αT + αS. 4a shows a first limiting case in which the angle tolerance α T and the target angle α S add up. It forms in the closed position of the valve disk 22 a to the coolant outlet 18 directed flow-through slot 25 with the opening angle α T + α S.

4b zeigt den zweiten Grenzfall, in dem die Winkeltoleranz entgegen des Soll-Winkels αS gerichtet ist, sodass der resultierende Winkel zwischen der Ebene E und der durch die Kontaktfläche des Ventiltellers 22 mit dem Ventilsitz 150 gebildete Ebene der Differenz der Winkel αS – αT entspricht. Da der Soll-Winkel αS größer ist als die Winkeltoleranz αT, besteht dennoch ein Durchströmschlitz 25, der zum Kühlmittel-Auslass 18 gerichtet ist. 4b shows the second limiting case in which the angular tolerance is directed against the target angle α S , so that the resulting angle between the plane E and that through the contact surface of the valve disk 22 with the valve seat 150 formed level of the difference of the angle α S - α T corresponds. Since the desired angle α S is greater than the angle tolerance α T , there is still a flow-through slot 25 that is to the coolant outlet 18 is directed.

Es tritt also in keinem Fall die aus dem Stand der Technik bekannte und in 1 dargestellte nachteilige Variante auf, dass kaltes Kühlmittel das Thermostatelement 20 umströmen und somit die Schalttemperatur des Thermostatventils 100 wesentlich erhöhen könnte. Infolgedessen ist die Temperaturdifferenz ΔT, die in den 5a und 5b in den Kennlinien für die beiden Grenzfälle der 4a und 4b auftritt, deutlich kleiner als im Stand der Technik (siehe 2a und 2b).It thus occurs in any case the known from the prior art and in 1 shown disadvantageous variant on that cold coolant, the thermostatic element 20 flow around and thus the switching temperature of the thermostatic valve 100 could increase significantly. As a result, the temperature difference Δ T , which in the 5a and 5b in the curves for the two limiting cases of 4a and 4b occurs, significantly smaller than in the prior art (see 2a and 2 B ).

Der gleiche positive Effekt lässt sich erreichen, indem nicht ein Soll-Schrägstellung der Ebene E des Ventilsitzes 150 vorgegeben wird, sondern eine Soll-Schrägstellung des Ventiltellers 22, ebenfalls um den Soll-Winkel αT. Die beiden Grenzfälle, die sich durch die Bauteiltoleranzen des Ventiltellers 22 in diesem Fall ergeben, sind in den 6a und 6b gezeigt. Die Ebene E des Ventilsitzes 150 ist hier senkrecht zur Axialrichtung A gewählt.The same positive effect can be achieved by not having a target inclination of the plane E of the valve seat 150 is specified, but a desired inclination of the valve disk 22 , also around the desired angle α T. The two limiting cases, which are due to the component tolerances of the valve disk 22 in this case, are in the 6a and 6b shown. The plane E of the valve seat 150 is chosen here perpendicular to the axial direction A.

In 6a ist der erste Grenzfall gezeigt, bei dem sich die Winkeltoleranz zum Soll-Winkel αS addiert, sodass die Schrägstellung des Ventiltellers 22 bezüglich der Ebene senkrecht zur Axialrichtung A der Summe der Winkel αT + αS entspricht.In 6a the first limiting case is shown in which the angular tolerance adds to the desired angle α S , so that the inclination of the valve disk 22 with respect to the plane perpendicular to the axial direction A, the sum of the angles α T + α S.

6b zeigt den zweiten Grenzfall, bei dem die Winkeltoleranz entgegengesetzt der Soll-Schrägstellung wirkt, sodass die Schrägstellung des Ventiltellers 22 bzw. der Kontaktfläche zwischen dem Ventilteller 22 und dem Ventilsitz 150 der Differenz der Winkel αS – αT beträgt. Auch in diesem Fall bleibt wiederum ein schmaler Durchströmschlitz 25 in Richtung des Kühlmittel-Auslasses 18 geöffnet, sodass nie der Fall auftritt, dass ein Durchströmschlitz ausschließlich zur Gehäusewand des Thermostatgehäuses 12 gerichtet ist und somit eine Kühlmittelströmung aus dem kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass 16 um das Thermostatelement 20 resultiert. Die Kennlinien dieser Variante entsprechen den in 5a und 5b gezeigten. 6b shows the second limiting case in which the angular tolerance opposite to the target inclination acts, so that the inclination of the valve disk 22 or the contact surface between the valve disc 22 and the valve seat 150 the difference of the angle α S - α T is. Again, in this case remains a narrow Durchströmschlitz 25 in the direction of the coolant outlet 18 opened so that never happens that a flow-through only to the housing wall of the thermostat housing 12 is directed and thus a flow of coolant from the radiator side coolant inlet 16 around the thermostatic element 20 results. The characteristics of this variant correspond to those in 5a and 5b shown.

Natürlich ließen sich die beiden Varianten auch kombinieren.Of course, the two variants could also be combined.

Bei der Fertigung des Thermostatventils 100 wird der Sollwinkel αS für die Ausrichtung der Ebene des Ventilsitzes 150 und/oder der Kontaktfläche am Ventilteller 22 vorgegeben.In the manufacture of the thermostatic valve 100 becomes the target angle α S for the alignment of the plane of the valve seat 150 and / or the contact surface on the valve disk 22 specified.

Falls die tatsächliche Abweichung dieser Bauteile von den vorgegebenen Sollmaßen zufällig Null ist, so weisen der Ventilsitz 150 bzw. der Ventilteller 22 eine Schrägstellung mit dem vorgegebenen Winkel αS auf.If the actual deviation of these components from the given nominal dimensions happens to be zero, then the valve seat is facing 150 or the valve disk 22 an inclination with the predetermined angle α S on.

Die Winkeltoleranzen dieser Bauteile treten also nicht mehr bezüglich einer senkrecht zur Axialrichtung A ausgerichteten Ebene auf, sondern zu einer um den Winkel αS schräggestellten Ebene, weshalb sich nur ein zum Kühlmittel-Auslass 18 gerichteter Durchströmschlitz 25 ergeben kann.The angular tolerances of these components therefore no longer occur with respect to a plane oriented perpendicular to the axial direction A, but to a plane inclined by the angle α S , which is why only one to the coolant outlet 18 directed flow-through slot 25 can result.

Claims (9)

Verfahren zur Fertigung eines Thermostatventils (100) für ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors (28), mit einem Thermostatgehäuse (12), das einen motorseitigen und einen kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass (14, 16), die sich gegenüberliegen, und einen seitlichen Kühlmittel-Auslass (18) aufweist, der zum Verbrennungsmotor (28) führt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Vorsehen eines Ventiltellers (22), der zwischen dem kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass (16) und einem im Thermostatgehäuse (12) angeordneten Thermostatelement (20) liegt und der eine Längsachse (A) hat, die mit einer Schaltrichtung zusammenfällt, – Vorsehen einer Soll-Schrägstellung des Ventilsitzes (150) und/oder einer zugeordneten Kontaktfläche am Ventilteller (22) mit einem Soll-Winkel (αS) relativ zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse (A), wobei der Soll-Winkel (αS) zum Kühlmittel-Auslass (18) gerichtet ist, – Vorsehen einer Winkeltoleranz (αT) des Ventilsitzes (150) und/oder der zugeordneten Kontaktfläche am Ventilteller (22) relativ zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse (A), die kleiner als der Soll-Winkel (αS) ist, sodass in der Schließstellung des Ventiltellers (22) ein zum Kühlmittel-Auslass (18) gerichteter Durchströmschlitz (25) zwischen Ventilteller (22) und Ventilsitz (150) vorhanden ist.Method of manufacturing a thermostatic valve ( 100 ) for a cooling system of an internal combustion engine ( 28 ), with a thermostat housing ( 12 ), which has an engine-side and a radiator-side coolant inlet ( 14 . 16 ), which face each other, and a lateral coolant outlet ( 18 ), which leads to the internal combustion engine ( 28 ), characterized by the following steps: - providing a valve disk ( 22 ) located between the radiator-side coolant inlet ( 16 ) and one in the thermostat housing ( 12 ) arranged thermostatic element ( 20 ) and which has a longitudinal axis (A), which coincides with a switching direction, - providing a desired inclination of the valve seat ( 150 ) and / or an associated contact surface on the valve disk ( 22 ) with a desired angle (α S ) relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis (A), wherein the desired angle (α S ) to the coolant outlet ( 18 ), - providing an angular tolerance (α T ) of the valve seat ( 150 ) and / or the associated contact surface on the valve disk ( 22 ) relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis (A), which is smaller than the desired angle (α S ), so that in the closed position of the valve disk ( 22 ) to the coolant outlet ( 18 ) directed flow-through slot ( 25 ) between valve disc ( 22 ) and valve seat ( 150 ) is available. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Winkel (αS) durch eine vorgegebene Schrägstellung der Ebene (E) des Ventilsitzes (150) bezüglich der Längsachse (A) vorgegeben wird.A method according to claim 1, characterized in that the desired angle (α S ) by a predetermined inclination of the plane (E) of the valve seat ( 150 ) with respect to the longitudinal axis (A) is given. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Winkel (αS) durch eine vorgegebene Schrägstellung des Ventiltellers (22) bezüglich einer Ebene senkrecht zur Längsachse (A) vorgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the desired angle (α S ) by a predetermined inclination of the valve disc ( 22 ) is predetermined with respect to a plane perpendicular to the longitudinal axis (A). Thermostatventil für ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Thermostatgehäuse (12), das einen motorseitigen und einen kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass (14, 16) aufweist, die sich gegenüberliegen, einen seitlichen Kühlmittel-Auslass (18), der zum Verbrennungsmotor (28) führt, und einem Ventilteller (22), der zwischen dem kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass (16) und einem im Thermostatgehäuse (12) angeordneten Thermostatelement (20) liegt, der eine Längsachse (A) hat, die mit einer Schaltrichtung zusammenfällt, und der mit einem Ventilsitz (150) zusammenwirkt, wobei eine durch den Ventilsitz (150) gebildete Ebene (E) zum Kühlmittel-Auslass (18) geneigt ist.Thermostat valve for a cooling system of an internal combustion engine, in particular produced by a method according to one of the preceding claims, with a thermostat housing ( 12 ), which has an engine-side and a radiator-side coolant inlet ( 14 . 16 ), which face each other, a lateral coolant outlet ( 18 ) leading to the internal combustion engine ( 28 ), and a valve disc ( 22 ) located between the radiator-side coolant inlet ( 16 ) and one in the thermostat housing ( 12 ) arranged thermostatic element ( 20 ), which has a longitudinal axis (A) which coincides with a switching direction, and with a valve seat ( 150 ), one through the valve seat ( 150 ) formed plane (E) to the coolant outlet ( 18 ) is inclined. Thermostatventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Ventilteller (24) vorgesehen ist, der ebenfalls mit dem Thermostatelement (20) fest verbunden ist und der den motorseitigen Kühlmittel-Einlass (14) verschließen und freigeben kann.Thermostatic valve according to claim 4, characterized in that a second valve disc ( 24 ) is provided, which also with the thermostatic element ( 20 ) and the engine-side coolant inlet ( 14 ) can close and release. Thermostatventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventil (100) Schaltzustände einnehmen kann, die eine Kühlmittelströmung durch den kühlerseitigen Kühlmittel-Einlass (16) zulassen oder unterbinden.Thermostatic valve according to claim 5, characterized in that the thermostatic valve ( 100 ) Can assume switching states that cause coolant flow through the radiator-side coolant inlet ( 16 ) allow or prohibit. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatventil (100) Schaltzustände einnehmen kann, die eine Kühlmittelströmung durch den motorseitigen Kühlmittel-Einlass (14) zulassen oder unterbinden.Thermostatic valve according to one of claims 5 and 6, characterized in that the thermostatic valve ( 100 ) Can assume switching states that cause coolant flow through the engine-side coolant inlet ( 14 ) allow or prohibit. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostatelement (20) auf der Längsachse (A) angeordnet ist.Thermostatic valve according to one of claims 4 to 7, characterized in that the thermostatic element ( 20 ) is arranged on the longitudinal axis (A). Thermostatventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (22) fest mit dem Thermostatelement (20) verbunden ist.Thermostatic valve according to claim 8, characterized in that the valve disc ( 22 ) fixed to the thermostatic element ( 20 ) connected is.
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