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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fördern von Dieselkraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Es ist schon eine Vorrichtung zum Fördern von Dieselkraftstoff aus der
DE 10 2013 202 556 A1 bekannt, die ein Förderaggregat, das Dieselkraftstoff über einen Vorfilter aus einem Speichertopf ansaugt, und eine Rücklaufleitung zum Rückführen von überschüssigem Dieselkraftstoff der Brennkraftmaschine in den Kraftstofftank umfasst. Die Rücklaufleitung hat einen ersten Ausgang, der unmittelbar in einen Einlass des Förderaggregates führt, und einen zweiten Ausgang, der unmittelbar in den Speichertopf führt, und umfasst ein Bimetallelement, das ein Ventilelement eines Sicherheitsventils bildet und den zweiten Ausgang der Rücklaufleitung temperaturabhängig „auf“-steuern kann, falls eine andere Bimetall-Ventilanordnung den ersten Ausgang aufgrund einer Fehlfunktion nicht mehr „zu“-steuern kann. Das Bimetallelement des Sicherheitsventils ist im zweiten Ausführungsbeispiel nach
7 als rechteckförmiger Blechstreifen ausgeführt, der zwei großflächige Längsseiten aufweist, die von vier kleinflächigen Schmalseiten begrenzt sind. Der zweite Ausgang der Rücklaufleitung umfasst einen das Bimetallelement aufnehmenden Ventilabschnitt mit einem rechteckförmigen Querschnitt, der zwei sich gegenüberliegende erste Wandungsseiten und zwei sich gegenüberliegende, gegenüber den ersten Wandungsseiten kleinere zweite Wandungsseiten aufweist. Das flache Bimetallelement ist in einer Vertiefung des Ventilabschnitts befestigt, indem ein kurzer Endabschnitt des Bimetallelementes in die Vertiefung hineinragt und in der Vertiefung fest mit dem Gehäuse des Ventilabschnittes verbunden ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Befestigung des Bimetallelementes im Ventilabschnitt des zweiten Ausgangs verbessert und vereinfacht wird. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem das Bimetallelement zumindest einen Schenkel aufweist, der in Richtung der Längserstreckung des zweiten Ausgangs verläuft und sich temperaturabhängig zu einer der ersten Wandungsseiten des zweiten Ausgangs hin bewegen kann, um den rechteckförmigen Querschnitt des zweiten Ausgangs zu versperren, wobei sich die langen Schmalseiten des Bimetallelementes bei der Bewegung des Bimetallelementes über die zweiten Wandungsseiten des zweiten Ausgangs hinweg bewegen.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Die langen Schmalseiten des Bimetallelementes verlaufen bei der Bewegung des Bimetallelementes im wesentlichen parallel zu den zweiten Wandungsseiten, so dass die zwischen den langen Schmalseiten des Bimetallelementes und den zweiten Wandungsseiten des zweiten Ausgangs gebildeten zwei Spalte in jeder Stellung des Bimetallelementes gleich groß sind.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn das Bimetallelement einen Befestigungsabschnitt aufweist, der an einer der Wandungsseiten des zweiten Ausgangs oder an einem im zweiten Ausgang angeordneten Halteelement gehalten oder befestigt ist, und zumindest einen Biegeabschnitt umfasst, der sich temperaturabhängig zu einer der ersten Wandungsseiten des zweiten Ausgangs hin biegen kann. Das Bimetallelement ist dadurch auf sehr einfache und sichere Weise in dem Ventilabschnitt des zweiten Ausgangs gelagert. Ein ungewolltes Lösen des Bimetallelementes wird vermieden.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Bimetallelement U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist und zwei Schenkel aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt durch einen die beiden Schenkel verbindenden Verbindungsabschnitt gebildet oder an einem freien Ende einer der beiden Schenkel des Bimetallelementes vorgesehen ist. Auf diese Weise lässt sich das Bimetallelement besonders einfach und sicher im Ventilabschnitt befestigen.
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Sehr vorteilhaft ist es, wenn das Bimetallelement um das Halteelement herum gebogen ist, da auf diese Weise zwei Schenkel des Bimetallelementes gebildet werden, die mit jeweils einer temperaturabhängigen Biegebewegung den Querschnitt des zweiten Ausgangs öffnen oder verschließen können.
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Auch vorteilhaft ist, wenn auf der dem Halteelement gegenüberliegenden Seite des Bimetallelementes ein Anschlag vorgesehen ist, so dass das Bimetallelement in Längsrichtung des zweiten Ausgangs mechanisch fixiert und um die Achse des Halteelementes drehbar gelagert ist. Auf diese Weise kann das Bimetallelement zur Montage von der offenen Seite her in den zweiten Ausgang bis an den Anschlag eingeschoben und das Halteelement anschließend quer zur Längserstreckung des zweiten Ausgangs eingesteckt werden.
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Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Anschlag zapfenförmig, bolzenförmig oder stegförmig ausgebildet und verläuft von einer der zweiten Wandungsseiten in Richtung der anderen zweiten Wandungsseite des zweiten Ausgangs. Das Halteelement ist stift-, bolzen- oder zapfenförmig ausgebildet und verläuft wie der Anschlag von einer der zweiten Wandungsseiten zu der anderen zweiten Wandungsseite des zweiten Ausgangs.
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Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn das Halteelement mittig zwischen den zwei ersten Wandungsseiten angeordnet ist. Auf diese Weise wird jeweils zwischen einem der Schenkel des Bimetallelementes und der entsprechenden ersten Wandungsseite des zweiten Ausgangs ein variabler Steuerspalt gebildet, der durch die mittige Anordnung des Halteelementes auf beiden Seiten gleich groß ist. Alternativ kann der variable Steuerspalt nur einseitig vorgesehen sein, um Vibrationen und Geräusche zu vermeiden.
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Desweiteren vorteilhaft ist, wenn im ersten Ausgang ein Drosselelement vorgesehen ist, da auf diese Weise ein Strömungswiderstand im ersten Ausgang gebildet ist, so dass der Volumenstrom der Rücklaufleitung bei geöffnetem zweiten Ausgang ausschließlich oder zumindest zum überwiegenden Teil über den zweiten Ausgang und höchstens zu einem geringem Teil über den ersten Ausgang abgeleitet wird. Das Verhältnis der über die beiden Ausgänge fließenden Volumenströme kann auf diese Weise optimal eingestellt werden.
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Zeichnungen
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt im Schnitt eine vereinfacht dargestellte Vorrichtung zum Fördern von Dieselkraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einer Brennkraftmaschine,
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2 eine Schnittansicht des Steuerventils nach 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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3 eine Schnittansicht des Steuerventils nach 2 im geschlossenen Zustand,
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4 eine Schnittansicht des Steuerventils nach 2 im geöffneten Zustand und
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5 eine Ansicht des Steuerventils nach 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt im Schnitt eine Vorrichtung zum Fördern von Dieselkraftstoff aus einem Kraftstofftank 1 zu einer Brennkraftmaschine 2.
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Die Vorrichtung ist in dem Kraftstofftank 1 angeordnet und umfasst ein Förderaggregat 3, das Dieselkraftstoff über einen Vorfilter 4 ansaugt und über eine Vorlaufleitung 6 zu der Brennkraftmaschine 2 fördert. Das Förderaggregat 3 kann in einem Speichertopf 5 angeordnet sein, um Dieselkraftstoff auch bei niedrigen Füllständen im Kraftstofftank 1 für das Förderaggregat 3 vorzuhalten. Von der Brennkraftmaschine 2 nicht benötigter, erwärmter Dieselkraftstoff wird über eine Rücklaufleitung 7 in den Kraftstofftank 1 zurückgeführt. Im Dieselkraftstoff entstehen bei niedrigen Temperaturen Paraffinkristalle, die den Vorfilter 4 verstopfen können. Um dies zu vermeiden, weist die Rücklaufleitung 7 einen ersten Ausgang 8 auf, der unmittelbar in den Vorfilter 4 oder in einen Einlass des Förderaggregates 3, also auf eine Reinseite des Vorfilters, führt und den Volumenstrom der Rücklaufleitung 7 temperaturabhängig vollständig oder teilweise in den Vorfilter 4 oder in den Einlass des Förderaggregates 3 leiten kann. Zusätzlich gibt es einen zweiten Ausgang 9 der Rücklaufleitung 7, der unmittelbar in den Kraftstofftank 1 oder in den Speicherbehälter 5 führt und ein Bimetallelement 10 umfasst, das ein Ventilelement bildet und den zweiten Ausgang 9 der Rücklaufleitung 7 temperaturabhängig auf- oder zusteuert. Der zweite Ausgang 9 der Rücklaufleitung 7 und das Bimetallelement 10 bilden ein Steuerventil 13, das als separates Bauteil ausgeführt oder in andere Komponenten der Vorrichtung integriert sein kann.
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Das Förderaggregat 3 ist von einem Pumpenhalter 14 gehalten, der beispielsweise über ein Deckelelement 15 am Speichertopf 5 befestigt ist. Der zweite Ausgang 9 ist beispielsweise einstückig an dem Deckelelement 15 ausgeführt.
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2 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Steuerventils nach 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
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Das Bimetallelement 10 ist als rechteckförmiger Blechstreifen ausgeführt, der zwei Längsseiten 19 aufweist, die von vier Schmalseiten 18, also entsprechend einem Rechteck von zwei langen Schmalseiten 18.1 und zwei kurzen Schmalseiten 18.2, begrenzt sind. Der Blechstreifen des Bimetallelementes 10 besteht aus zwei Schichten unterschiedlicher Metalle, die miteinander stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.
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Der zweite Ausgang 9 der Rücklaufleitung 7 umfasst einen das Bimetallelement 10 aufnehmenden Ventilabschnitt 20 mit einem rechteckförmigen Querschnitt. Der Ventilabschnitt 20 weist zwei sich gegenüberliegende erste Wandungsseiten 23 und zwei sich gegenüberliegende, gegenüber den ersten Wandungsseiten 23 kleinere zweite Wandungsseiten 24 auf.
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Das Steuerventil 13 umfasst eine Verteilerkammer 16, von der aus die Strömung der Rücklaufleitung 7 entweder in den ersten Ausgang 8 oder in den zweiten Ausgang 9 gelangt. Die Verteilerkammer 16 weist nach den beiden Ausführungsbeispielen auch einen rechteckförmigen Querschnitt auf, der gleich groß ist wie der Querschnitt des Ventilabschnitts 20 des zweiten Ausgangs 9 und der wie der zweite Ausgang 9 einstückig an dem Deckelelement 15 ausgeführt ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Bimetallelement 10 zumindest einen Schenkel 26 aufweist, der in Richtung der Längserstreckung des zweiten Ausgangs 9 verläuft und sich temperaturabhängig zu einer der ersten Wandungsseiten 23 des zweiten Ausgangs 9 hin bewegen kann, um den rechteckförmigen Querschnitt des zweiten Ausgangs 9 zu versperren, wobei sich die langen Schmalseiten 18 des Bimetallelementes 10 bei der Bewegung des Bimetallelementes 10 über die zweiten Wandungsseiten 24 des zweiten Ausgangs 9 hinweg bewegen. Die langen Schmalseiten 18 des Bimetallelementes 10 sind dabei parallel zu den zweiten Wandungsseiten 24 angeordnet. Das Bimetallelement 10 hat eine Höhe H1, die im wesentlichen der Höhe H2 des zweiten Ausgangs 9 entspricht. Der Spalt zwischen den langen Schmalseiten 18.1 und den zweiten Wandungsseiten 24 beträgt jeweils beispielsweise zwischen 0,1 und 0,5 Millimeter, insbesondere 0,3 Millimeter. Aufgrund dieses Spaltes kann das Steuerventil 13 im geschlossenen Zustand nicht vollständig dicht abschließen, so dass es im geschlossenen Zustand einen kleinen Leckagestrom durch den zweiten Ausgang 9 in den Kraftstofftank 1 gibt, der beispielsweise kleiner als vier Prozent des Volumenstroms der Rücklaufleitung 7 ist. Der Spalt ist beispielsweise derart ausgeführt, dass die langen Schmalseiten 18 des Bimetallelementes 10 bei der Bewegung des Bimetallelementes 10 über die zweiten Wandungsseiten 24 des zweiten Ausgangs 9 hinweg von den zweiten Wandungsseiten 24 geführt sind.
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Das Bimetallelement 10 weist einen Befestigungsabschnitt 21 auf, der nach dem ersten Ausführungsbeispiel an einem im zweiten Ausgang 9 angeordneten Halteelement 25 gehalten oder befestigt ist. Die Schenkel 26 des Bimetallelementes 10 haben eine Länge, die dazu ausreicht, von dem Befestigungsabschnitt 21 ausgehend bis an eine der ersten Wandungsseiten 23 des zweiten Ausgangs 9 zu verlaufen. Das Halteelement 25 ist stift-, bolzen- oder zapfenförmig ausgebildet und verläuft von einer der zweiten Wandungsseiten 24 zu der anderen zweiten Wandungsseite 24 des zweiten Ausgangs 9. Zur Befestigung des Halteelements 25 weisen die zweiten Wandungsseiten 24 des Ventilabschnitts 20 jeweils eine Durchgangsöffnung 27 auf, durch die das Halteelement 25 hindurchragt. Zur Sicherung des Haltelementes 25 kann am Halteelement 25 zumindest ein Rasthaken 28 vorgesehen sein, der ein ungewolltes Herausfallen des Halteelementes 25 aus den Durchgangsöffnungen 27 verhindert. Das Halteelement 25 ist nach dem ersten Ausführungsbeispiel mittig zwischen den zwei ersten Wandungsseiten 23 angeordnet (3, 4).
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Weiterhin umfasst das Bimetallelement 10 zumindest einen Biegeabschnitt 22, der sich temperaturabhängig zu einer der ersten Wandungsseiten 23 des zweiten Ausgangs 9 hin biegen kann. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel sind zwei Biegeabschnitte 22 vorgesehen.
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Das Bimetallelement 10 ist U-förmig oder V-förmig ausgebildet und umfasst zwei Schenkel 26, wobei der Befestigungsabschnitt 21 im ersten Ausführungsbeispiel nach 2 bis 4 durch einen die beiden Schenkel 26 verbindenden Verbindungsabschnitt gebildet ist. Das Bimetallelement 10 ist um das Halteelement 25 herumgebogen, wodurch sich die beiden Schenkel 26 ergeben.
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Auf der dem Halteelement 25 gegenüberliegenden Seite des Bimetallelementes 10 ist ein Anschlag 29 vorgesehen, der beabstandet zu dem Halteelement 25 ist. Der Befestigungsabschnitt 21 des Bimetallelementes 10 ist auf diese Weise zwischen dem Anschlag 29 und dem Halteelement 25 vorgesehen, so dass das Bimetallelement 10 in Längsrichtung des zweiten Ausgangs 9 mechanisch fixiert und um die Achse des Halteelementes 25 drehbar gelagert ist. Der Anschlag 29 ist zapfenförmig, bolzenförmig oder stegförmig ausgebildet. Der Anschlag 29 verläuft von einer der zweiten Wandungsseiten 24, beispielsweise einstückig an dieser ausgebildet, in Richtung der anderen zweiten Wandungsseite 24 des zweiten Ausgangs 9. Beispielsweise verläuft der Anschlag 29 bis an die andere zweite Wandungsseite 24 und ist einstückig mit dieser verbunden.
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Im ersten Ausgang 8 kann ein Drosselelement 30 vorgesehen sein, das einen Strömungswiderstand bildet, so dass der Volumenstrom der Rücklaufleitung 7 bei geöffnetem zweiten Ausgang 9 ausschließlich oder zumindest zum überwiegenden Teil über den zweiten Ausgang 9 und nicht oder nur zu einem geringen Teil über den ersten Ausgang 8 abgeleitet wird. Nach dem Ausführungsbeispiel ist das Drosselelement 30 an dem in den ersten Ausgang 8 führenden Auslass der Verteilerkammer 16 vorgesehen.
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Das Bimetallelement 10 kann temperaturabhängig zwei Schaltstellungen einnehmen, von denen die eine das Steuerventil 13 verschließt und die andere das Steuerventil 13 öffnet.
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3 zeigt eine Schnittansicht des Steuerventils nach 2 im geschlossenen Zustand.
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Im geschlossenen Zustand des Steuerventils 13 liegen die Schenkel 26 des Bimetallelementes 10 jeweils an einer der ersten Wandungsseiten 23 des zweiten Ausgangs 9 an und versperren auf diese Weise den Querschnitt des zweiten Ausgangs 9 nahezu vollständig. Dann läuft der Dieselkraftstoff nahezu vollständig über den ersten Ausgang 8 in den Vorfilter 4 oder in den Einlass des Förderaggregates 3. Der geschlossene Zustand des Steuerventils 13 ist vorgesehen bei Temperaturen im Dieselkraftstoff unterhalb einer Temperaturschwelle, beispielsweise vierzig Grad Celsius.
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4 eine Schnittansicht des Steuerventils nach 2 im geöffneten Zustand.
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Der geöffnete Zustand des Steuerventils 13 ist vorgesehen bei Temperaturen im Dieselkraftstoff oberhalb der Temperaturschwelle. Dann läuft der Dieselkraftstoff überwiegend über den zweiten Ausgang 9 unmittelbar in den Kraftstofftank 1 oder alternativ auch in den Speichertopf 5.
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Die Schenkel 26 des Bimetallelementes 10 verlaufen bei geöffnetem Steuerventil beispielsweise parallel zu den ersten Wandungsseiten 23. Zwischen den ersten Wandungsseiten 23 des zweiten Ausgangs 9 und den Schenkeln des Bimetallelementes 10 ist im geöffneten Zustand jeweils ein Steuerspalt gebildet, der durch die mittige Anordnung des Halteelementes 25 auf beiden Seiten etwa gleich groß ist. Der über den zweiten Ausgang 9 fließende Volumenstrom wird an dem Anschlag 29 und am U-förmigen Bimetallelement 10 in zwei Teilströme geteilt.
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5 zeigt eine Ansicht des Steuerventils nach 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Bei der Vorrichtung nach 5 sind die gegenüber der Vorrichtung nach 1 bis 4 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich durch eine alternative Befestigung des Bimetallelementes 10. Der Befestigungsabschnitt 21 des Bimetallelementes 10 im zweiten Ausführungsbeispiel nicht zwischen den beiden Schenkeln 26 des Bimetallelementes 10, sondern an einem freien Ende einer der beiden Schenkel 26 vorgesehen. Der Befestigungsabschnitt 21 wird gebildet, indem das freie Ende einer der beiden Schenkel 26 eine Wandung der ersten Wandungsseite 23 hakenförmig hintergreift und in eine Vertiefung 31 der Wandung hineinragt. Wegen der alternativen Befestigung entfallen die Befestigungselemente des ersten Ausführungsbeispiels, nämlich das Halteelement 25 und der Anschlag 29. Da einer der Schenkel 26 des Bimetallelementes 10 an einer der ersten Wandungsseiten 23 befestigt ist, gibt es nur einen Steuerspalt. Zum Schließen des Steuerventils 13 biegen sich die beiden Schenkel 26 des ebenfalls U-förmig oder V-förmig ausgeführten Bimetallelementes 10 zur gegenüberliegenden ersten Wandungsseite 23 des zweiten Ausgangs 9 hin, bis das Bimetallelement 10 mit einem Schenkel 26 an der gegenüberliegenden ersten Wandungsseite 23 anliegt.
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Der Ventilabschnitt 20 weist wie im ersten Ausführungsbeispiel einen rechteckförmigen Querschnitt auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013202556 A1 [0002]
