DE102015213004A1

DE102015213004A1 - thermostatic valve

Info

Publication number: DE102015213004A1
Application number: DE102015213004.5A
Authority: DE
Inventors: Selcuk SERBETCI; Dieter Weiss
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil (1), insbesondere für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugantriebs, mit einem Ventilgehäuse (2) mit einer im Ventilgehäuse (2) angeordneten Ventilkammer (3), mit zumindest einer ersten Öffnung (4) und zumindest einer zweiten Öffnung (5) und mit einem verlagerbaren Ventilelement (6), mittels welcher die Durchströmung der zumindest einen ersten Öffnung (4) steuerbar ist, und mit einem Arbeitselement (7) und mit einem Halteelement (8), wobei das Arbeitselement (7) und das Halteelement (8) zu einem Funktionskörper (9) verbunden sind, welcher im Bereich der zumindest einen ersten Öffnung (4) in die Ventilkammer (3) eingesetzt ist und das Halteelement (8) aus Kunststoff durch Umspritzen des Arbeitselements (7) in einem Spritzgussverfahren ausgebildet ist. The invention relates to a thermostatic valve (1), in particular for a coolant circuit of a motor vehicle drive, having a valve housing (2) with a valve chamber (3) arranged in the valve housing (2), with at least one first opening (4) and at least one second opening (5) ) and with a displaceable valve element (6), by means of which the flow through the at least one first opening (4) is controllable, and with a working element (7) and with a holding element (8), wherein the working element (7) and the holding element ( 8) are connected to a functional body (9) which is inserted in the region of the at least one first opening (4) in the valve chamber (3) and the holding element (8) made of plastic by encapsulation of the working element (7) is formed in an injection molding process ,

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a thermostatic valve according to the preamble of claim 1.

Stand der Technik State of the art

Die DE 103 03 484 A1 offenbart ein Thermostatventil für den Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine mit einem kühlmitteldurchströmten Gehäuse und einem Ventilteller zur steuerbaren Abdichtung einer im Gehäuse angeordneten Mischkammer gegen eine Kühlmittelleitung, welche ein Kühlmittel in die Mischkammer führt. Dabei liegt der Ventilteller in einer Dichtstellung an einem ersten Dichtflansch an der Innenwand des Gehäuses an und an einem zweiten Dichtflansch an einem im Gehäuse angeordneten Halte- und Arbeitselement an. The DE 103 03 484 A1 discloses a thermostatic valve for the cooling circuit of an internal combustion engine having a coolant flowed through housing and a valve disk for controllably sealing a mixing chamber arranged in the housing against a coolant line, which leads a coolant into the mixing chamber. In this case, the valve disk is in a sealing position on a first sealing flange on the inner wall of the housing and on a second sealing flange on a housing arranged in the holding and working element.

Die DE 100 48 792 A1 offenbart ein Thermostatventil für ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors mit einem Ventilgehäuse und einem temperaturempfindlichen Arbeitselement, wobei das Gehäuse des Arbeitselements stationär am Ventilgehäuse gehalten ist. Das Ventilgehäuse weist darüber hinaus eine Kühleranschlussöffnung, eine Motoranschlussöffnung und eine Austrittsanschlussöffnung auf. Von der Kühleranschlussöffnung strömt ein Kaltwasserstrom zur Austrittsanschlussöffnung. Von der Motoranschlussöffnung strömt ein Warmwasserstrom zur Austrittsanschlussöffnung. Das Arbeitselement wird von der Kaltwasserströmung und/oder der Warmwasserströmung umströmt. In einer ersten Stellung eines von dem Arbeitselement verstellbaren Absperrorgans ist die Kühleranschlussöffnung geschlossen und die Motoranschlussöffnung geöffnet. In einer zweiten Stellung des Absperrorgans ist die Kühleranschlussöffnung geöffnet und die Motoranschlussöffnung geschlossen. The DE 100 48 792 A1 discloses a thermostat valve for a cooling system of an internal combustion engine having a valve housing and a temperature-sensitive working element, wherein the housing of the working element is held stationary on the valve housing. The valve housing further has a radiator port, a motor port and an outlet port. From the radiator port, a cold water flow flows to the outlet port. From the motor connection opening, a hot water flow flows to the outlet connection opening. The working element is flowed around by the cold water flow and / or the hot water flow. In a first position of an obturator which can be adjusted by the working element, the radiator connection opening is closed and the motor connection opening is opened. In a second position of the obturator, the radiator connection opening is opened and the motor connection opening is closed.

Die DE 43 30 215 A1 offenbart eine Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor mit einem elektrisch beheizbaren Thermostatventil, welches ein Kurzschlussventil enthält. Unterhalb einer Öffnungstemperatur begrenzt das Kurzschlussventil den Strömungsquerschnitt für eine durch den Kurzschluss strömende Kühlmittelmenge auf einen Minimalquerschnitt. Der Strömungsquerschnitt wird bei einem Überschreiten der Öffnungstemperatur vergrößert. Wird während eines Warmlaufvorgangs eine vorgewählte Temperatur erreicht, schaltet ein Steuergerät ein Heizelement für eine vorgegebene Zeitspanne ein. The DE 43 30 215 A1 discloses a cooling system for an internal combustion engine with an electrically heatable thermostatic valve, which includes a short-circuit valve. Below an opening temperature, the short-circuit valve limits the flow cross section for a quantity of coolant flowing through the short circuit to a minimum cross section. The flow cross-section is increased when the opening temperature is exceeded. If a preselected temperature is reached during a warm-up operation, a controller turns on a heating element for a predetermined period of time.

Die DE 100 32 354 B4 offenbart ein Thermostatventil mit einem elektrisch beheizbaren Arbeitselement für einen Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors, welches ein Gehäuse und einen Arbeitskolben aufweist. Das Gehäuse ist stationär gehalten und der Arbeitskolben greift an ein Ventilelement ein, das mit einer an einem Widerlager abgestützten Rückstellfeder belastet ist. Das Ventilelement umgibt dabei käfigartig das Gehäuse und weist einen ventiltellerartigen, einem Ventilsitz zugeordneten Flansch auf, welcher gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. The DE 100 32 354 B4 discloses a thermostatic valve with an electrically heatable working element for a coolant circuit of an internal combustion engine, which has a housing and a working piston. The housing is held stationary and the working piston engages a valve element which is loaded with a restoring spring supported on an abutment. The valve element surrounds the housing in the manner of a cage and has a valve-disk-like flange which is assigned to a valve seat and which is sealed off from the housing.

Die im oben genannten Stand der Technik offenbarten Thermostatventile sind relativ komplex ausgebildet. The disclosed in the above-mentioned prior art thermostatic valves are relatively complex.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile Presentation of the invention, object, solution, advantages

Ausgehend vom Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Thermostatventil bereitzustellen, welches bezüglich der Vielzahl der enthaltenen Bauteile sowie in Hinblick auf die Anzahl der Fertigungsschritte verbessert ist. Starting from the prior art, it is the object of the invention to provide an improved thermostatic valve, which is improved in terms of the number of components contained and in terms of the number of manufacturing steps.

Die Aufgabe zum Thermostatventil wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. The object of the thermostatic valve is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Thermostatventil, insbesondere für einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugantriebs, mit einem Ventilgehäuse mit einer im Ventilgehäuse angeordneten Ventilkammer, mit zumindest einer ersten Öffnung und zumindest einer zweiten Öffnung und mit einem verlagerbaren Ventilelement, mittels welcher die Durchströmung der zumindest einen ersten Öffnung steuerbar ist, und mit einem Arbeitselement und mit einem Halteelement, wobei das Arbeitselement und das Halteelement zu einem Funktionskörper verbunden sind, welcher im Bereich der zumindest einen ersten Öffnung in die Ventilkammer eingesetzt ist, wobei das Halteelement aus Kunststoff durch Umspritzen des Arbeitselements in einem Spritzgussverfahren ausgebildet ist. Hierdurch entfällt das Verbinden des Arbeitselements mit dem Haltelement als Arbeitsschritt während der Zusammenfügung der einzelnen Komponenten des Thermostatventils. Darüber hinaus wird ein stabiles und kompaktes Bauteil bereitgestellt, welches einen sicheren Betrieb gewährleistet. An embodiment of the invention relates to a thermostatic valve, in particular for a coolant circuit of a motor vehicle drive, having a valve housing with a valve housing arranged in the valve chamber, with at least a first opening and at least one second opening and with a displaceable valve element, by means of which the flow through the at least one first opening is controllable, and with a working element and with a holding element, wherein the working element and the holding element are connected to a functional body, which is inserted in the region of the at least one first opening in the valve chamber, wherein the holding element made of plastic by injection molding of the working element in an injection molding process is trained. This eliminates the connection of the working element with the holding element as a step during the assembly of the individual components of the thermostatic valve. In addition, a stable and compact component is provided, which ensures safe operation.

Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel des Thermostatventils sieht vor, dass das Arbeitselement eine umseitig aufgebrachte Elastomerbeschichtung aufweist, wobei die Elastomerbeschichtung im Wesentlichen zwischen einem Oberflächenbereich des Arbeitselements und einem Innenwandbereich des Halteelements angeordnet ist. Dadurch wird ein mechanischer Puffer in einem Grenzflächenbereich zwischen dem Arbeitselement und dem Halteelement geschaffen, welcher eine Toleranz gegen mechanische Spannungen sowie eine thermisch bedingte Materialausdehnung bewirkt. An additional embodiment of the thermostatic valve provides that the working element has an elastomer coating applied on the side, wherein the elastomer coating is arranged substantially between a surface region of the working element and an inner wall region of the holding element. As a result, a mechanical buffer is created in an interface region between the working element and the retaining element, which causes a tolerance to mechanical stresses and a thermally induced material expansion.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Thermostatventils ist das Haltelement einteilig aus einem formmasseartigen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff ausgebildet. In an advantageous embodiment of the thermostatic valve, the holding element is integrally formed from a molding material-like thermoplastic or thermosetting plastic.

Eine weitere Ausführungsform des Thermostatventils sieht vor, dass das Arbeitselement einen ersten Arbeitselementteil und einen zu einem Teil innerhalb des ersten Arbeitselementteils angeordneten verlagerbaren Arbeitskolben aufweist, wobei der Arbeitskolben bei einem einstellbaren Ausdehnungsgrad eines im ersten Arbeitselementteil angeordneten thermoplastischen Dehnstoffes in einem einstellbaren Maße ausgefahren und/oder eingefahren ist, derart, dass der Arbeitskolben das Arbeitselement axial in einer ersten Richtung verlängert oder in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung axial verkürzt. A further embodiment of the thermostatic valve provides that the working element has a first working element part and a displaceable working piston arranged to a part within the first working element part, the working piston being extended at an adjustable degree of expansion of a thermoplastic expansion material arranged in the first working element part to an adjustable extent and / or retracted, such that the working piston extends the working element axially in a first direction or axially shortened in a second direction opposite to the first direction.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Thermostatventils sieht vor, dass das Ventilelement bei einer maximalen Verkürzung des Arbeitselements in eine erste Haltestellung verlagert angeordnet ist und bei einer maximalen Verlängerung des Arbeitselements in eine erste Arbeitsstellung verlagert angeordnet ist, wobei die Durchströmung der zumindest einen ersten Öffnung in der ersten Arbeitsstellung des Ventilelements maximal ist und in der ersten Haltestellung des Ventilelements zumindest im Wesentlichen unterbunden ist. Dies erlaubt die Ventilsteuerung über die elektrische Beheizung des thermoplastischen Dehnstoffelements indem der Dehnstoff bei Expansion den Arbeitskolben ausfahren lässt, wodurch sich das Thermostatventil öffnet. A particularly advantageous embodiment of the thermostatic valve provides that the valve element is arranged displaced at a maximum shortening of the working element in a first stop position and is displaced at a maximum extension of the working element in a first working position, wherein the flow through the at least one first opening in the first working position of the valve element is maximum and at least substantially prevented in the first holding position of the valve element. This allows the valve control via the electrical heating of the thermoplastic expansion element by the expansion material can expand the working piston during expansion, whereby the thermostatic valve opens.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Thermostatventils weist das Ventilgehäuse eine Gehäuseinnenwand auf und das Halteelement ist mit einer vom Arbeitselement wegweisenden ersten Halteelementseite mit einem an der Gehäuseinnenwand ausgebildeten Stützelement verbunden und/oder ist gegen das Stützelement abstützbar. Dadurch ist das Halteelement im Ventilgehäuse fixiert. In a further embodiment of the thermostatic valve, the valve housing has a housing inner wall and the holding element is connected to a first holding element side facing away from the working element with a support element formed on the housing inner wall and / or can be supported against the support element. As a result, the holding element is fixed in the valve housing.

Bei einer zusätzlichen Ausführungsform des Thermostatventils weist das Haltelement im Bereich der ersten Halteelementseite zumindest eine Ringnut und/oder zumindest einen Doppelkragen auf, wobei im Bereich der zumindest einen Ringnut und/oder des zumindest einen Doppelkragens zumindest ein Dichtungsring angeordnet ist, wobei sich der zumindest eine Dichtungsring dichtend an die Gehäuseinnenwand und/oder einen benachbart zum Stützelement ausgebildeten Anlagebereich anlegt, derart, dass ein Trockenbereich gegen die Ventilkammer zumindest im Wesentlichen wasserdicht abgedichtet ist. In an additional embodiment of the thermostatic valve, the holding element has at least one annular groove and / or at least one double collar in the region of the first holding element side, wherein at least one sealing ring is arranged in the region of the at least one annular groove and / or the at least one double collar, wherein the at least one Sealing ring sealingly applied to the housing inner wall and / or adjacent to the support element formed abutment area such that a dry area is at least substantially watertight sealed against the valve chamber.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Thermostatventils sieht vor, dass in dem Trockenbereich zumindest ein elektrischer Zulaufanschluss angeordnet ist, wobei der zumindest eine elektrische Zulaufanschluss und das Arbeitselement elektrisch verbunden sind und/oder das Arbeitselement mittels des elektrischen Zulaufanschlusses elektrisch beheizbar ist. Der zumindest eine elektrische Zulaufanschluss ist dadurch effektiv vor einem Wassereintrag geschützt. An advantageous embodiment of the thermostatic valve provides that at least one electrical inlet connection is arranged in the dry area, wherein the at least one electrical inlet connection and the working element are electrically connected and / or the working element is electrically heatable by means of the electrical inlet connection. The at least one electrical inlet connection is thereby effectively protected against entry of water.

Eine weitere Ausführungsform des Thermostatventils sieht vor, dass der erste Arbeitselementteil umseitig zumindest einen umlaufenden Ringflansch aufweist, wobei der zumindest eine Ringflansch axial gleitend von radial innen an einer Hülseninnenwand einer rohrförmigen Hülse anliegt. Auf konstruktiv einfache Weise wird dabei ein Abstandshalter für das Arbeitselement ausgebildet, welcher das Arbeitselement radial in der Hülse abstützt und eine sichere Führung des Arbeitselements in der Hülse ermöglicht. A further embodiment of the thermostatic valve provides that the first working element part has on the circumference at least one circumferential annular flange, wherein the at least one annular flange rests in an axially sliding manner from radially inward on a sleeve inner wall of a tubular sleeve. In a structurally simple manner while a spacer for the working element is formed, which supports the working element radially in the sleeve and allows safe guidance of the working element in the sleeve.

Bei einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel des Thermostatventils ist das Ventilelement ein Ventilteller mit einem Kragen, welcher mit einer Hülsenaußenwand der Hülse verbunden ist, wobei im Bereich des Kragens eine Dichtung angeordnet ist und der Ventilteller mittels einer Feder in der ersten Richtung gegen einen im Bereich der ersten Öffnung am Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz gedrückt wird und auf dem Ventilsitz abstützbar ist, derart, dass der Ventilteller in der ersten Haltestellung mittels der Dichtung die zumindest eine erste Öffnung zumindest im Wesentlichen wasserdicht verschließt. In an additional embodiment of the thermostatic valve, the valve member is a valve plate having a collar which is connected to a sleeve outer wall of the sleeve, wherein in the region of the collar a seal is arranged and the valve disk by means of a spring in the first direction against one in the region of the first opening on the valve housing formed valve seat is pressed and can be supported on the valve seat, such that the valve disc in the first stop position by means of the seal closes the at least one first opening at least substantially watertight.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Thermostatventils sieht vor, dass die Hülsenaußenwand im Bereich eines dem Ventilgehäuse zugewandten ersten Hülsenendes einen radialen Vorsprung aufweist, an welchem sich der Ventilteller radial innen abstützt. An advantageous embodiment of the thermostatic valve provides that the sleeve outer wall in the region of a first sleeve end facing the valve housing has a radial projection on which the valve disk is supported radially on the inside.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben. Further advantageous embodiments are described by the following description of the figures and by the subclaims.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail on the basis of at least one embodiment with reference to the figures of the drawing. Show it:

1 eine seitliche Teilansicht eines erfindungsgemäßen Thermostatventils, und 1 a partial side view of a thermostatic valve according to the invention, and

2 eine seitliche Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Thermostatventils. 2 a partial side view of another embodiment of the thermostatic valve.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung Preferred embodiment of the invention

In 1 ist eine seitliche Ansicht eines Thermostatventils 1 dargestellt. Das Thermostatventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 auf und kann beispielhaft in unterschiedlichen Ausführungsformen eines Kühlmittelkreislaufes eines Kraftfahrzeugantriebs angeordnet sein. Die Bau- und Funktionsweise des Kraftfahrzeugantriebs kann variieren. Beispielsweise kann das Thermostatventil 1 in einem Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors und/oder eines Hybridmotors und/oder eines Elektromotors angeordnet sein. In 1 is a side view of a thermostatic valve 1 shown. The thermostatic valve 1 has a valve housing 2 and can be arranged by way of example in different embodiments of a coolant circuit of a motor vehicle drive. The construction and operation of the motor vehicle drive may vary. For example, the thermostatic valve 1 be arranged in a coolant circuit of an internal combustion engine and / or a hybrid engine and / or an electric motor.

In dem Ventilgehäuse 2 ist eine Ventilkammer 3 angeordnet. Das Ventilgehäuse 2 und/oder die Ventilkammer 3 weisen eine erste Öffnung 4 und eine zweite Öffnung 5 auf. Die erste Öffnung 4 und die zweite Öffnung 5 können in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen jeweils eine Zulauföffnung und/oder eine Ablauföffnung eines Kühlmittelkreislaufs sein. In der in der 1 dargestellten Ausführungsform strömt ein Kühlmittel durch die zweite Öffnung 5 in die Ventilkammer 3 und durch die erste Öffnung 4 aus der Ventilkammer 3 heraus. In the valve housing 2 is a valve chamber 3 arranged. The valve housing 2 and / or the valve chamber 3 have a first opening 4 and a second opening 5 on. The first opening 4 and the second opening 5 may be in different embodiments, each an inlet opening and / or a drain opening of a coolant circuit. In the in the 1 illustrated embodiment, a coolant flows through the second opening 5 in the valve chamber 3 and through the first opening 4 from the valve chamber 3 out.

Im Bereich der ersten Öffnung 4 ist ein axial in einer ersten Richtung 15 und/oder in einer der ersten Richtung 15 entgegengesetzten zweiten Richtung 16 verlagerbares Ventilelement 6 beispielhaft angeordnet. Das Ventilelement 6 verschließt in einer ersten Haltestellung die erste Öffnung 4 und unterbindet damit die Durchströmung der ersten Öffnung 4. Das Ventilelement 6 wird durch ein Arbeitselement 7 gesteuert. Das Arbeitselement 7 ist beispielhaft ein thermoplastisches Dehnstoffelement. In Abhängigkeit von der Temperatur und der Zusammensetzung eines in einem ersten Arbeitselementteil 13 angeordneten Dehnstoffes ist ein zu einem Teil innerhalb des ersten Arbeitselementteils 13 axial verlagerbar angeordneter Arbeitskolben 14 mehr oder weniger ausgefahren. In the area of the first opening 4 is an axial in a first direction 15 and / or in one of the first directions 15 opposite second direction 16 displaceable valve element 6 arranged by way of example. The valve element 6 closes the first opening in a first stop position 4 and thus prevents the flow through the first opening 4 , The valve element 6 is through a work item 7 controlled. The work item 7 is an example of a thermoplastic expansion element. Depending on the temperature and the composition of one in a first working element part 13 arranged expansion material is a to a part within the first working element part 13 axially displaceable arranged working piston 14 more or less extended.

Im Ventilgehäuse 2 ist ein Halteelement 8 angeordnet. Das Halteelement 8 ist einteilig aus einem Kunststoff ausgebildet und mit dem Arbeitselement 7 zu einem Funktionskörper 9 verbunden. Die Verbindung von Halteelement 8 und Arbeitselement 7 erfolgt durch Umspritzen des Arbeitselements 7 in einem Spritzgussverfahren. Das Halteelement 8 kann dabei beispielsweise aus einem duroplastischen und/oder einem thermoplastischen Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens ausgebildet sein. In the valve housing 2 is a holding element 8th arranged. The holding element 8th is integrally formed of a plastic and with the working element 7 to a functional body 9 connected. The connection of retaining element 8th and work item 7 done by overmolding the working element 7 in an injection molding process. The holding element 8th can be formed for example from a thermosetting and / or thermoplastic material by means of an injection molding process.

In der in der 1 dargestellten Ausführungsform ragt das Arbeitselement 7 axial in der ersten Richtung 15 aus dem Halteelement 8 und durch die erste Öffnung 4 aus der Ventilkammer 3 heraus. In the in the 1 illustrated embodiment, the working element protrudes 7 axially in the first direction 15 from the holding element 8th and through the first opening 4 from the valve chamber 3 out.

Das Halteelement 8 weist eine vom Arbeitselement 7 weg weisende erste Halteelementseite 18 auf. Das Ventilgehäuse 2 weist eine Gehäuseinnenwand 17 auf und in einem der ersten Öffnung 4 im Wesentlichen gegenüberliegenden Bereich der Ventilkammer 3 bildet die Gehäuseinnenwand 17 einen Anlagebereich 22 und ein Stützelement 19 aus. Das Halteelement 8 ist im Bereich seiner ersten Halteelementseite 18 mit der Gehäuseinnenwand 17 verbunden. The holding element 8th has one of the work item 7 pointing away first holding element side 18 on. The valve housing 2 has a housing inner wall 17 on and in one of the first opening 4 substantially opposite region of the valve chamber 3 forms the housing inner wall 17 an investment area 22 and a support element 19 out. The holding element 8th is in the range of its first holding element side 18 with the housing inner wall 17 connected.

Das Halteelement 8 bildet im Bereich der ersten Halteelementseite 18 zumindest eine radial nach außen stehende Ringnut 20 und/oder zumindest einen radial nach außen stehenden Doppelkragen aus. Im Bereich der zumindest einen Ringnut 20 und/oder des zumindest einen Doppelkragens ist zumindest ein Dichtungsring 21 angeordnet. Die zumindest eine Ringnut 20 und/oder der zumindest eine Doppelkragen weisen eine erste Erhebung und einen axial in der zweiten Richtung 16 hinter der ersten Erhebung angeordnete zweite Erhebung auf. Die Erhebungen und der zumindest eine Dichtungsring 21 liegen an dem Anlagebereich 22 an. Der Dichtungsring 21 dichtet dabei einen Trockenbereich 23 gegen das Ventilgehäuse 2 zumindest im Wesentlichen wasserdicht ab. Das Halteelement 8 ist mit seiner ersten Halteelementseite 18 insbesondere im Bereich der zweiten Erhebung gegen das Stützelement 19 abgestützt. The holding element 8th forms in the region of the first holding element side 18 at least one radially outwardly standing annular groove 20 and / or at least one radially outwardly projecting double collar. In the area of at least one annular groove 20 and / or the at least one double collar is at least one sealing ring 21 arranged. The at least one annular groove 20 and / or the at least one double collar have a first elevation and an axial elevation in the second direction 16 arranged after the first survey second survey. The elevations and the at least one sealing ring 21 lie on the investment area 22 at. The sealing ring 21 seals a dry area 23 against the valve body 2 at least substantially waterproof. The holding element 8th is with its first holding element side 18 in particular in the region of the second elevation against the support element 19 supported.

Im Trockenbereich 23 ist zumindest ein elektrischer Zulaufanschluss 24 angeordnet. Dieser ist über eine beispielsweise innerhalb des Halteelements 8 angeordnete elektrische Zulaufleitung sowie einen an dem Arbeitselement 7 angeordneten und in eine im Halteelement 8 ausgebildete Ausnehmung hineinragenden Stecker 42 mit dem Arbeitselement 7 elektrisch verbunden. In the dry area 23 is at least one electrical inlet connection 24 arranged. This is about an example within the holding element 8th arranged electrical supply line and one on the working element 7 arranged and in a holding element 8th trained recess protruding plug 42 with the work item 7 electrically connected.

Über den elektrischen Zulaufanschluss 24 sowie eine nicht dargestellte Steuereinheit kann das Arbeitselement 7 in einem einstellbaren Maße elektrisch beheizt werden. Mittels einer Steuerung der elektrischen Beheizung des Arbeitselements 7 lässt sich der Ausdehnungsgrad des im Arbeitselement 7 angeordneten thermoplastischen Dehnstoffes variieren. Durch die Ausdehnung des thermoplastischen Dehnstoffes wird der Arbeitskolben 14 aus dem ersten Arbeitselementteil 13 in der ersten Richtung 15 herausgeschoben bzw. ausgefahren und das Arbeitselement 7 axial in die erste Richtung 15 verlängert. Via the electrical inlet connection 24 and a control unit, not shown, the working element 7 be electrically heated in an adjustable size. By means of a control of the electrical heating of the working element 7 can be the degree of expansion of the working element 7 arranged thermoplastic expansion material vary. Due to the expansion of the thermoplastic expansion material of the working piston 14 from the first work item part 13 in the first direction 15 pushed out or extended and the work item 7 axially in the first direction 15 extended.

Das Arbeitselement 7 ist zum Teil von einer rohrförmigen Hülse 27 umgeben. Die Hülse 27 weist eine Hülseninnenwand 26 auf. Das Arbeitselement 7 weist im Bereich des ersten Arbeitselementteils 13 einen umseitigen Ringflansch 25 auf. Der Ringflansch 25 liegt axial gleitend an der Hülseninnenwand 26 auf. Die Hülse 27 weist darüber hinaus eine Hülsenaußenwand 31 auf, welche umseitig mit dem Ventilelement 6 verbunden ist. The work item 7 is in part of a tubular sleeve 27 surround. The sleeve 27 has a sleeve inner wall 26 on. The work item 7 points in the area of the first work item part 13 a circumferential ring flange 25 on. The ring flange 25 lies axially sliding on the sleeve inner wall 26 on. The sleeve 27 also has a Sleeve outer wall 31 on which the other side with the valve element 6 connected is.

Bei Erwärmung des thermoplastischen Dehnstoffes dehnt sich dieser aus und schiebt den Arbeitskolben 14 in der ersten Richtung 15 aus dem ersten Arbeitselementteil 13 heraus. Der Arbeitskolben 14 ist dabei beispielhaft in einer von der Hülse 27 ausgebildeten Kolbenführung 28 geführt angeordnet und schiebt die Hülse 27 axial in die erste Richtung 15. Dabei gleitet der umseitig auf dem Arbeitselement 7 ausgebildete Ringflansch 25 an der Hülseninnenwand 26 und dient als radialer Abstandshalter zwischen dem Arbeitselement 7 und der Hülseninnenwand 26 sowie zur Stabilisierung der Führung des Arbeitselements 7 in der Hülse 27. Dabei wird das mit der Hülsenaußenwand 31 verbundene Ventilelement 6 axial in der ersten Richtung 15 zur ersten Arbeitsstellung hin verlagert und die erste Öffnung 4 für die Durchströmung der ersten Öffnung 4 mit einem Fluid geöffnet. Upon heating of the thermoplastic expansion material, this expands and pushes the working piston 14 in the first direction 15 from the first work item part 13 out. The working piston 14 is exemplary in one of the sleeve 27 trained piston guide 28 Guided arranged and pushes the sleeve 27 axially in the first direction 15 , It glides on the working element on the other side 7 trained ring flange 25 at the sleeve inner wall 26 and serves as a radial spacer between the working element 7 and the sleeve inner wall 26 and to stabilize the leadership of the working element 7 in the sleeve 27 , This is done with the sleeve outer wall 31 connected valve element 6 axially in the first direction 15 shifted to the first job and the first opening 4 for the flow through the first opening 4 opened with a fluid.

Bei dem Ventilelement 6 handelt es sich in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Ventilteller 29. Der Ventilteller 29 weist beispielhaft einen umlaufenden Kragen 30 auf, in dessen Bereich eine Dichtung 32 angeordnet ist. In the valve element 6 is it in the in the 1 illustrated embodiment to a valve disc 29 , The valve plate 29 has, for example, a circumferential collar 30 on, in the area of a seal 32 is arranged.

Ist die Ausdehnung des thermoplastischen Dehnstoffes minimal, ist auch die Verlängerung des Arbeitselements 7 minimal. Die Hülse 27 ist durch eine Feder 33 belastet, welche die Hülse 27 in der zweiten Richtung 16 im Bereich der ersten Öffnung 4 gegen das Ventilgehäuse 2 drückt. Die Feder 33 ist dabei an einem vom Ventilgehäuse 2 wegweisenden Ende von einem Widerlager 38 abgestützt. Bei einer minimalen Verlängerung des Arbeitselements 7 ist der Ventilteller 29 in einer ersten Haltestellung positioniert, in welcher er mit der Dichtung 32 zumindest im Wesentlichen wasserdicht abdichtend an einem im Bereich der ersten Öffnung 4 vom Ventilgehäuse 2 ausgebildeten Ventilsitz 34 anliegt und die Durchströmung der ersten Öffnung 4 unterbindet. If the expansion of the thermoplastic expansion material is minimal, is also the extension of the working element 7 minimal. The sleeve 27 is by a spring 33 loaded, which the sleeve 27 in the second direction 16 in the area of the first opening 4 against the valve body 2 suppressed. The feather 33 is at one of the valve body 2 groundbreaking end of an abutment 38 supported. With a minimal extension of the working element 7 is the valve plate 29 positioned in a first stop position, in which he with the seal 32 at least substantially watertight sealing at one in the region of the first opening 4 from the valve body 2 trained valve seat 34 abuts and the flow through the first opening 4 in derogation.

Bei maximaler Ausdehnung des thermoplastischen Dehnstoffes ist die Verlängerung des Arbeitselements 7 maximal und der Ventilteller 29 ist in einer ersten Arbeitsstellung positioniert. Dabei ist die erste Öffnung 4 maximal durchströmt. At maximum expansion of the thermoplastic expansion material is the extension of the working element 7 maximum and the valve plate 29 is positioned in a first working position. Here is the first opening 4 flows through at most.

Die Hülsenaußenwand 31 bildet axial in der zweiten Richtung 16 hinter dem Ventilteller 29 einen Vorsprung 36 aus, an welchem sich der Ventilteller 29 radial innen abstützt. The sleeve outer wall 31 forms axially in the second direction 16 behind the valve plate 29 a lead 36 from, on which the valve plate 29 supported radially inside.

Das Arbeitselement 7 und das Halteelement 8 sind zu einer Funktionseinheit 9 verbunden und im Bereich der ersten Öffnung 4 in die Ventilkammer 3 eingesetzt. Dabei ragt ein Teil des ersten Arbeitselementteils 13 im Bereich der ersten Öffnung 4 aus der Ventilkammer 3 heraus. Der Funktionskörper 9 ist derart in die Ventilkammer 3 eingesetzt und/oder mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden, dass das Halteelement 8 im Bereich seiner ersten Halteelementseite 18 mit der Gehäuseinnenwand 17 und/oder dem Anlagebereich 22 und/oder mit dem Stützelement 19 verbunden ist und/oder gegen die Gehäuseinnenwand 17 und/oder den Anlagebereich 22 und/oder das Stützelement 19 abgestützt ist. The work item 7 and the holding element 8th are to a functional unit 9 connected and in the area of the first opening 4 in the valve chamber 3 used. In this case, a part of the first work element part protrudes 13 in the area of the first opening 4 from the valve chamber 3 out. The functional body 9 is so in the valve chamber 3 used and / or with the valve body 2 connected to that holding element 8th in the region of its first holding element side 18 with the housing inner wall 17 and / or the investment area 22 and / or with the support element 19 is connected and / or against the housing inner wall 17 and / or the investment area 22 and / or the support element 19 is supported.

In der ersten Richtung 15 hinter dem Widerlager 38 ist in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine zweite Feder 39 angeordnet, welche einen radial außen an der Hülse 27 angeordnetes zweites Ventilelement 40 in die erste Richtung drückt. Dabei ist die zweite Feder 39 gegen ein von der Hülse 27 ausgebildetes zweites Widerlager 41 abgestützt. In the first direction 15 behind the abutment 38 is in the in the 1 illustrated embodiment, a second spring 39 arranged, which has a radially outside of the sleeve 27 arranged second valve element 40 pushes in the first direction. Here is the second spring 39 against one of the sleeve 27 trained second abutment 41 supported.

In der 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Thermostatventils 1 dargestellt, dessen Aufbau der in der 1 dargestellten Ausführungsform ähnelt. In the 2 is an embodiment of a thermostatic valve 1 represented, the structure of which in the 1 illustrated embodiment is similar.

In dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Arbeitselement 7 einen Oberflächenbereich 11 auf, welcher einem Innenwandbereich 12 des Halteelements 8 gegenüberliegt. Zwischen dem Oberflächenbereich 11 oder zumindest einer Teilregion des Oberflächenbereichs 11 und dem Innenwandbereich 12 oder zumindest einer Teilregion des Innenwandbereichs 12 ist eine Elastomerbeschichtung 10 angeordnet. In the in the 2 illustrated embodiment, the working element 7 a surface area 11 on which an inner wall area 12 of the holding element 8th opposite. Between the surface area 11 or at least a partial region of the surface area 11 and the inner wall area 12 or at least a partial region of the inner wall region 12 is an elastomeric coating 10 arranged.

Das mittels eines Spritzgussverfahrens ausgebildete Halteelement 8 ist mit dem Arbeitselement 7 zu einem Funktionskörper 9 verbunden. Das Arbeitselement 7 ist dabei zumindest zu einem Teil in dem Halteelement 8 angeordnet. Der Teil des Arbeitselements 7, welcher in dem Halteelement 8 angeordnet ist, weist einen umseitigen Oberflächenbereich 11 auf, welcher einem Innenwandbereich 12 des Halteelements 8 gegenüberliegt und/oder an dem Innenwandbereich 12 des Halteelements 8 anliegt. In verschiedenen Ausführungsformen kann zwischen einem Oberflächenbereich 11 und einem Innenwandbereich 12 eine Beabstandung ausgebildet sein. Der Oberflächenbereich 11 weist zumindest zum Teil eine umseitige Elastomerbeschichtung 10 auf, welche zum Innenwandbereich 12 weisend angeordnet ist. Die Elastomerbeschichtung 10 ist daher in einem Grenzflächenbereich zwischen dem Oberflächenbereich 11 und dem Innenwandbereich 12 angeordnet und wirkt als mechanischer Puffer zwischen dem Oberflächenbereich 11 und dem Innenwandbereich 12. Treten im Betrieb des Thermostatventils 1 in einem zur Elastomerbeschichtung 10 benachbart angeordneten Bereich des Oberflächenbereichs 11 und/oder des Innenwandbereichs 12 mechanische Spannungen und/oder eine thermische Materialausdehnung auf, gleicht die Elastomerbeschichtung 10 diese aus. Die Elastomerbeschichtung 10 wird bei der Fertigung des Funktionskörpers 9 beispielsweise auf den Oberflächenbereich 11 des Arbeitselements 7 aufgetragen. Anschließend wird das Halteelement 8 durch Umspritzen des zumindest teilweise mit der Elastomerbeschichtung 10 beschichteten Arbeitselements 7 in einem Spritzgussverfahren ausgebildet und dabei im gleichen Arbeitsschritt der Funktionskörper 9 ausgebildet. Der Funktionskörper 9 ist anschließend als anteilige Baugruppe in das Ventilgehäuse 2 und/oder die Ventilkammer 3 einsetzbar. The formed by an injection molding holding element 8th is with the work item 7 to a functional body 9 connected. The work item 7 is at least partially in the holding element 8th arranged. The part of the work item 7 , which in the holding element 8th is arranged, has a reverse surface area 11 on which an inner wall area 12 of the holding element 8th opposite and / or on the inner wall area 12 of the holding element 8th is applied. In various embodiments, between a surface area 11 and an interior wall area 12 be formed a spacing. The surface area 11 has at least in part an overlay elastomer coating 10 on which to the inner wall area 12 is arranged pointing. The elastomer coating 10 is therefore in an interface area between the surface area 11 and the inner wall area 12 arranged and acts as a mechanical buffer between the surface area 11 and the inner wall area 12 , Stepping in the operation of the thermostatic valve 1 in an elastomer coating 10 adjacently located area of the surface area 11 and / or the inner wall area 12 mechanical stresses and / or thermal expansion of material resembles the elastomeric coating 10 these off. The elastomer coating 10 is at the production of the functional body 9 for example, on the surface area 11 of the work item 7 applied. Subsequently, the holding element 8th by overmolding the at least partially with the elastomeric coating 10 coated work item 7 formed in an injection molding process and thereby in the same step of the functional body 9 educated. The functional body 9 is then as a proportional assembly in the valve body 2 and / or the valve chamber 3 used.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10303484 A1 [0002]
DE 10048792 A1 [0003]
DE 4330215 A1 [0004]
DE 10032354 B4 [0005]

Claims

Thermostatic valve ( 1 ), in particular for a coolant circuit of a motor vehicle drive, with a valve housing ( 2 ) with one in the valve housing ( 2 ) arranged valve chamber ( 3 ), with at least a first opening ( 4 ) and at least one second opening ( 5 ) and with a displaceable valve element ( 6 ), by means of which the flow through the at least one first opening ( 4 ) is controllable, and with a working element ( 7 ) and with a holding element ( 8th ), where the working element ( 7 ) and the retaining element ( 8th ) to a functional body ( 9 ), which in the region of the at least one first opening ( 4 ) in the valve chamber ( 3 ), characterized in that the retaining element ( 8th ) made of plastic by encapsulation of the working element ( 7 ) is formed in an injection molding process.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the working element ( 7 ) an overlaid elastomer coating ( 10 ), wherein the elastomer coating ( 10 ) substantially between a surface area ( 11 ) of the working element ( 7 ) and an inner wall area ( 12 ) of the retaining element ( 8th ) is arranged.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding element ( 8th ) is integrally formed from a molding material-like thermoplastic or thermosetting plastic.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the working element ( 7 ) a first work item part ( 13 ) and a part within the first work item part ( 13 ) arranged displaceable working piston ( 14 ), wherein the working piston ( 14 ) at an adjustable degree of expansion of a in the first work element part ( 13 ) is extended and / or retracted in an adjustable extent in such a way that the working piston ( 14 ) the working element ( 7 ) axially in a first direction ( 15 ) or in one of the first directions ( 15 ) opposite second direction ( 16 ) shortened axially.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element ( 6 ) at a maximum shortening of the working element ( 7 ) is arranged displaced in a first stop position and at a maximum extension of the working element ( 7 ) is arranged displaced in a first working position, wherein the flow through the at least one first opening ( 4 ) in the first working position of the valve element ( 6 ) is maximum and in the first stop position of the valve element ( 6 ) is at least substantially prevented.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing ( 2 ) a housing inner wall ( 17 ) and the retaining element ( 8th ) with one of the working element ( 7 ) pioneering first holding element side ( 18 ) with one on the housing inner wall ( 17 ) formed support element ( 19 ) and / or against the support element ( 19 ) is supportable.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining element ( 8th ) in the region of the first holding element side ( 18 ) at least one annular groove ( 20 ) and / or at least one double collar, wherein in the region of the at least one annular groove ( 20 ) and / or the at least one double collar at least one sealing ring ( 21 ) is arranged, wherein the at least one sealing ring ( 21 ) sealingly against the housing inner wall ( 17 ) and / or one adjacent to the support element ( 19 ) trained investment area ( 22 ), such that a drying area ( 23 ) against the valve chamber ( 3 ) is sealed at least substantially watertight.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the dry area ( 23 ) at least one electrical inlet connection ( 24 ), wherein the at least one electrical inlet connection ( 24 ) and the working element ( 7 ) are electrically connected and / or the working element ( 7 ) by means of the electrical inlet connection ( 24 ) is electrically heated.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first working element part ( 13 ) on the circumference at least one circumferential annular flange ( 25 ), wherein the at least one annular flange ( 25 ) axially sliding from radially inward on a sleeve inner wall ( 26 ) a tubular sleeve ( 27 ) is present.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element ( 6 ) a valve plate ( 29 ) with a collar ( 30 ) which is provided with a sleeve outer wall ( 31 ) of the sleeve ( 27 ), wherein in the region of the collar ( 30 ) a seal ( 32 ) is arranged and the valve disc ( 29 ) by means of a spring ( 33 ) in the first direction ( 15 ) against one in the area of the first opening ( 4 ) on the valve housing ( 2 ) formed valve seat ( 34 ) and on the valve seat ( 34 ) is supportable, such that the valve disc ( 29 ) in the first stop position by means of the seal ( 32 ) the at least one first opening ( 4 ) closes at least substantially watertight.

Thermostatic valve ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve outer wall ( 31 ) in the region of the valve housing ( 2 ) facing first sleeve end ( 35 ) a radial projection ( 36 ), on which the valve disk ( 29 ) is supported radially inward.