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Die Erfindung betrifft einen Thermostaten für einen von einem Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solcher Thermostat für einen von einem Fluid, insbesondere von einer Flüssigkeit, durchströmbaren Fluidkreislauf eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftahrzeugs, ist aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau, sowie aus der
DE 11 2010 002 185 T5 bereits bekannt. Der Thermostat umfasst wenigstens ein Dehnstoffelement, welches einen Dehnstoff umfasst, dessen Volumen infolge eines Wärmeaustausches mit dem Fluid veränderbar ist. Ferner umfasst das Dehnstoffelement wenigstens ein Betätigungselement, welches entlang einer Bewegungsrichtung durch Volumenänderungen des Dehnstoffelements, insbesondere translatorisch, bewegbar ist. Mit anderen Worten führen die Volumenänderungen des Dehnstoffelements zu Bewegungen des Betätigungselements entlang der Bewegungsrichtung.
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Außerdem umfasst der Thermostat wenigstens ein Ventilelement, welches infolge der Bewegungen des Betätigungselements zwischen wenigstens einer ersten Stellung und wenigstens einer zweiten Stellung entlang der Bewegungsrichtung, insbesondere translatorisch, bewegbar ist. Dies bedeutet, dass die Bewegungen des Betätigungselements zu Bewegungen des Ventilelements entlang der Bewegungsrichtung führen. Die erste Stellung des Ventilelements dient dem Freigeben wenigstens einer ersten Öffnung sowie dem fluidischen Versperren wenigstens einer zweiten Öffnung, insbesondere des Thermostaten. Die zweite Stellung dient dem Freigeben der zweiten Öffnung und dem fluidischen Versperren der ersten Öffnung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Thermostaten der eingangsgenannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kosten in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.
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Diese Aufgabe wird durch einen Thermostaten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um einen Thermostaten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kosten besonders gering gehalten werden können, ist erfindungsgemäß ein Rückschlagventil vorgesehen, welches wenigstens ein Federelement und das Ventilelement umfasst. Das Ventilelement ist dabei entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Dehnstoffelement, insbesondere translatorisch, bewegbar und über das Federelement an dem Dehnstoffelement abstützbar beziehungsweise abgestützt. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, ein Rückschlagventil in den Thermostaten zu integrieren, wobei diese Integration erfindungsgemäß derart realisiert ist, dass das Rückschlagventil unter Nutzung des Federelements sowie unter Nutzung des ohnehin vorhandenen beziehungsweise bereits vorgesehenen Ventilelements dargestellt wird. Der erfindungsgemäße Thermostat kann somit als klassischer beziehungsweise herkömmlicher Thermostat fungieren, der infolge eines Wärmeaustausches zwischen dem Dehnstoff und dem Fluid und somit in Abhängigkeit von einer Temperatur des Fluids die erste Öffnung freigibt und währenddessen die zweite Öffnung fluidisch versperrt oder die erste Öffnung fluidisch versperrt und währenddessen die zweite Öffnung freigibt.
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Ferner kann der erfindungsgemäße Thermostat als Rückschlagventil fungieren, welches beispielsweise eine Strömung des Fluids in eine erste Strömungsrichtung freigibt beziehungsweise erlaubt, jedoch eine Strömung des Fluids in eine der ersten Strömungsrichtungen entgegengesetzte zweite Strömungsrichtung verhindert, da das Rückschlagventil beispielsweise in die erste Strömungsrichtung öffnet und in die zweite Strömungsrichtung schließt. Somit ist erfindungsgemäß eine Funktionsintegration vorgesehen, da der erfindungsgemäße Thermostat wenigstens zwei Funktionen erfüllt. Eine erste der Funktionen ist die Funktion als klassischer beziehungsweise herkömmlicher Thermostat, wobei die zweite Funktion die Funktion als Rückschlagventil ist. Somit ist bei dem erfindungsgemäßen Thermostaten ein Rückschlagventil mit einem Thermostaten in einem Bauteil kombiniert.
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Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass in herkömmlichen Fluidkreisläufen von Fahrzeugen Thermostate eingesetzt werden, um eine jeweilige Strömung des jeweiligen Fluids und dadurch beispielsweise eine Temperatur des jeweiligen Fluids einzustellen, insbesondere zu regulieren. Ein solcher Thermostat kann beispielsweise in Kühlmittel- und Schmiermittelkreisläufen zum Einsatz kommen, so dass das Fluid beispielsweise als Kühlmittel, insbesondere als Kühlflüssigkeit, oder als Schmiermittel, insbesondere als Öl, ausgebildet ist. Mit Hilfe eines solchen Thermostaten kann beispielsweise das Fluid durch einen Kühler zum Kühlen des Fluids hindurchgeleitet oder aber an dem Kühler vorbei geführt werden, so dass das Fluid dann den Kühler umgeht und so nicht mittels des Kühlers gekühlt wird.
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Darüber hinaus kommen in herkömmlichen Fluidkreislaufen Rückschlagventile zum Einsatz, welche beispielsweise vermeiden sollen, dass das beispielsweise als Schmierflüssigkeit ausgebildete Fluid in eine unerwünschte Strömungsrichtung strömt, so dass beispielsweise der Fluidkreislauf nicht leerlaufen kann. Dies ist insbesondere bei einem Ölkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine vorteilhaft. Mittels eines Rückschlagventils soll dabei vermieden werden, dass infolge eines Deaktivierens beziehungsweise Abstellens der Verbrennungskraftmaschine der Ölkreislauf leerläuft. Wird dann die Verbrennungskraftmaschine wieder gestartet, so kann in dem Ölkreislauf besonders schnell ein entsprechender Druck des Fluids beziehungsweise des Öls aufgebaut werden. Dadurch kann insbesondere im Rahmen eines Start-Stopp-Betriebs der Verbrennungskraftmaschine deren Verschleiß besonders gering gehalten werden. Herkömmlicherweise ist es dabei vorgesehen, dass der jeweilige Thermostat und das jeweilige Rückschlagventil als jeweilige, voneinander separat ausgebildete und voneinander getrennte Baugruppen verbaut werden. Dies führt zu hohen Kosten, zu einem hohen Gewicht, zu zusätzlichen Schnittstellen sowie zu einem erhöhten Druckverlust und in der Folge zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch. Diese Probleme und Nachteile können nun mittels des erfindungsgemäßen Thermostaten vermieden werden, da das Rückschlagventil in den Thermostaten integriert ist. Dadurch können die Kosten, das Gewicht und der Druckverlust gering gehalten beziehungsweise im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen reduziert werden, wobei auch die Anzahl an Schnittstellen gering gehalten beziehungsweise reduziert werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Thermostaten, in welchen ein Rückschlagventil integriert ist, wobei sich ein Ventilelement des Rückschlagventils in einer Sperrstellung befindet;
- 2 eine schematische Längsschnittansicht des Thermostaten, wobei sich das Ventilelement in einer ersten Freigabestellung befindet; und
- 3 eine schematische Längsschnittansicht des Thermostaten, wobei sich das Ventil in einer zweiten Freigabestellung befindet.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Thermostaten für einen von einem Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftwagens. Das Fluid ist üblicherweise eine Flüssigkeit, welche als Kühlflüssigkeit oder aber als Schmiermittel beziehungsweise Schmierflüssigkeit ausgebildet sein kann. Bei dem Schmiermittel handelt es sich insbesondere um ein Öl. Der Fluidkreislauf ist somit beispielsweise als Kühlkreislauf oder aber als Öl- beziehungsweise Schmierkreislauf ausgebildet.
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In dem Fluidkreislauf ist beispielsweise wenigstens ein Kühler angeordnet, welcher insbesondere als Wärmetauscher ausgebildet sein kann. Der Kühler ist grundsätzlich von dem Fluid durchströmbar, so dass das Fluid mittels des Kühlers gekühlt wird. Dabei ist der Kühler beispielsweise in einem von dem Fluid durchströmbaren Kühlerpfad oder Kühlerzweig des Fluidkreislaufs angeordnet. Ferner umfasst der Fluidkreislauf beispielsweise wenigstens einen Umgehungszweig oder Umgehungspfad, welcher von zumindest einem Teil des Fluids durchströmbar ist. Das den Umgehungspfad durchströmende Fluid umgeht den Kühlerpfad und somit den Kühler, so dass das den Umgehungspfad durchströmende Fluid nicht durch den Kühler strömt und somit nicht mittels des Kühlers gekühlt wird. Wie im Folgenden noch genau erläutert wird, wird der Thermostat 10 genutzt, um eine jeweilige, den Kühler und den Umgehungspfad durchströmende Menge des Fluids einzustellen, insbesondere zu regulieren.
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Der Thermostat 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit wenigstens einer Einströmöffnung 14, welche auch als Einlass oder Einlassöffnung bezeichnet wird. Wie in 1 durch einen Pfeil 16 veranschaulicht ist, kann über die Einströmöffnung 14 das Fluid in das Gehäuse 12 einströmen. Ferner umfasst der Thermostat 10, insbesondere das Gehäuse 12, wenigstens eine erste Ausströmöffnung 18, welche auch als erste Auslassöffnung oder als erster Auslass bezeichnet wird und von dem Fluid durchströmbar ist. Ferner weist der Thermostat 10, insbesondere das Gehäuse 12, eine zweite Ausströmöffnung 20 auf, welche auch als zweite Auslassöffnung oder als zweiter Auslass bezeichnet wird und von dem Fluid durchströmbar ist. Die Ausströmöffnungen 18 und 20 sind jeweilige Öffnungen, welche mittels des Thermostaten 10 bedarfsgerecht freigegeben und fluidisch versperrt werden können.
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Beispielsweise ist der Thermostat 10 beziehungsweise das Gehäuse 12 über die erste Ausströmöffnung 18 mit dem Umgehungspfad fluidisch verbunden, so dass beispielsweise das die erste Ausströmöffnung 18 durchströmende Fluid aus dem Gehäuse 12 ausströmen und in den Umgehungspfad einströmen und somit den Umgehungspfad durchströmen kann. Ferner ist der Thermostat 10 beziehungsweise das Gehäuse 12 beispielsweise über die zweite Ausströmöffnung 20 mit dem Kühlerpfad fluidisch verbunden. Das den Kühlerpfad durchströmende Fluid strömt durch den Kühler und wird somit mittels des Kühlers gekühlt. Somit kann beispielsweise das die zweite Ausströmöffnung 20 durchströmende Fluid über die zweite Ausströmöffnung 20 aus dem Gehäuse 12 ausströmen und in den Kühlerpfad einströmen und dann den Kühlerpfad und den Kühler durchströmen.
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Der Thermostat 10 umfasst außerdem wenigstens ein Dehnstoffelement 22, welches einen in den Fig. nicht erkennbaren Dehnstoff aufweist, dessen Volumen infolge eines Wärmeaustausches mit dem Fluid veränderbar ist. Ferner umfasst das als Aktor fungierende Dehnstoffelement 22 wenigstens ein Betätigungselement 24, welches beispielsweise ein Gehäuse des Dehnstoffelements 22 ist. In dem Gehäuse ist beispielsweise der Dehnstoff aufgenommen. Ferner umfasst das Dehnstoffelement 22 einen Arbeitskolben 26, welcher beispielsweise zumindest teilweise in dem Gehäuse aufgenommen und relativ zu dem Gehäuse, das heißt relativ zu dem Betätigungselement 24 entlang einer in 1 durch einen Doppelpfeil 29 veranschaulichten Bewegungsrichtung translatorisch bewegbar ist. Beispielsweise ist der Arbeitskolben 26 mit dem Dehnstoff gekoppelt, so dass der Arbeitskolben 26 durch Volumenänderungen des Dehnstoffelements entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Betätigungselement 24 translatorisch bewegbar ist beziehungsweise bewegt wird. Zu den genannten, Bewegungen des Arbeitskolbens 26 entlang der Bewegungsrichtung bewirkenden Volumenänderungen des Dehnstoffes kommt es infolge des genannten Wärmeaustausches zwischen dem Dehnstoff und dem Fluid.
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Der Arbeitskolben 26 ist an dem Gehäuse 12, insbesondere an einem Boden 28 des Gehäuses 12, abgestützt. Ferner ist der Arbeitskolben 26, insbesondere über den Dehnstoff, an dem Betätigungselement 24 abgestützt, so dass durch die Bewegungen des Arbeitskolbens 26 entlang der Bewegungsrichtung das Betätigungselement 24 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 translatorisch bewegbar ist beziehungsweise bewegt wird. Hierzu kommt es beispielsweise, da der Dehnstoff einerseits zumindest mit dem Arbeitskolben 26 und andererseits zumindest mittelbar an dem Betätigungselement 24, insbesondere entlang der Bewegungsrichtung, abgestützt ist. Kommt es beispielsweise zu einer solchen Volumenänderung des Dehnstoffes, dass der Arbeitskolben 26 aus dem Betätigungselement 24 herausbewegt wird, so wird das Betätigungselement 24 aufgrund dessen, dass der Arbeitskolben 26 einerseits an dem Gehäuse 12 und andererseits zumindest mittelbar an dem Betätigungselement 24 abgestützt ist, entlang der Bewegungsrichtung translatorisch relativ zu dem Gehäuse 12 von dem Boden 28 und dabei bezogen auf die Bildebene von 1 nach links bewegt. Wird der Arbeitskolben 26 durch eine entsprechende Volumenänderung des Dehnstoffes in das Betätigungselement 24 hineinbewegt, so wird dadurch beispielsweise eine Bewegung des Betätigungselements nach rechts zugelassen.
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Der Thermostat 10 umfasst ferner ein erstes Federelement 30, welches einerseits zumindest mittelbar an dem Betätigungselement 24 abstützbar beziehungsweise abgestützt und andererseits an dem Gehäuse 12 abstützbar beziehungsweise abgestützt ist. Wird das Betätigungselement 24 auf die beschriebene Weise von dem Boden 28 wegbewegt, so wird das Federelement 30 gespannt, so dass das Federelement 30 dann eine Federkraft bereitstellt. Die Federkraft wirkt zumindest mittelbar auf das Betätigungselement 24. Mittels der Federkraft kann das Betätigungselement 24 entlang der Bewegungsrichtung translatorisch relativ zu dem Gehäuse 12 zurück auf den Boden 28 zu beziehungsweise in Richtung des Bodens 28 bewegt werden. Zu einer solchen translatorischen Bewegung des Betätigungselements 24 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 in Richtung des Bodens 28 kommt es, wenn es zu einer solchen Volumenänderung des Dehnstoffes kommt, dass der Arbeitskolben 26 in das Gehäuse (in das Betätigungselement 24) hineinbewegt wird. Beispielsweise durch eine Volumenvergrößerung des Dehnstoffes wird der Arbeitskolben 26 aus dem Gehäuse herausbewegt. Beispielsweise durch eine Volumenverkleinerung des Dehnstoffes wird der Arbeitskolben 26 in das Gehäuse hineinbewegt.
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Zu diesen Volumenänderungen, das heißt zu der Volumenvergrößerung beziehungsweise zu der Volumenverkleinerung kommt es infolge des genannten Wärmeaustausches zwischen dem Dehnstoff und dem Fluid. Dabei kann das Fluid das Dehnstoffelement 22 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, anströmen, so dass beispielsweise dann, wenn das Fluid eine höhere Temperatur als das Dehnstoffelement 22 aufweist, ein Wärmeübergang von dem Fluid an das Dehnstoffelement 22 und insbesondere an den Dehnstoff erfolgt. Dadurch wird der Dehnstoff erwärmt, wodurch beispielsweise eine Volumenvergrößerung des Dehnstoffes bewirkt wird. Weist das Fluid jedoch beispielsweise eine geringere Temperatur als das Dehnstoffelement 22 beziehungsweise als der Dehnstoff auf, so kommt es beispielsweise zu einem Wärmeübergang von dem Dehnstoffelement 22, insbesondere von dem Dehnstoff, an das Fluid, wodurch das Dehnstoffelement 22 beziehungsweise Dehnstoff gekühlt wird. Dadurch kommt es beispielsweise zu einer Volumenverkleinerung des Dehnstoffes.
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Bei dem Dehnstoff handelt es sich beispielsweise um ein Öl, um Wachs, um Hartparaffin oder um ein Metall. Insgesamt ist erkennbar, dass das Betätigungselement 24 mit Hilfe des Dehnstoffes in Abhängigkeit von einer Temperatur des Dehnstoffes und somit in Abhängigkeit von einer Temperatur des Fluids entlang der Bewegungsrichtung translatorisch relativ zu dem Gehäuse 12 bewegt wird.
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Der Thermostat 10 umfasst ferner ein Ventilelement 32, welches infolge der Bewegungen des Betätigungselements 24 entlang der Bewegungsrichtung translatorisch relativ zu dem Gehäuse 12 bewegbar und somit verschiebbar ist. Das Ventilelement 32 ist bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Schieber, insbesondere als Ventilschieber, ausgebildet. Das Ventilelement 32 ist dabei infolge der Bewegungen des Betätigungselements 24 zwischen wenigstens einer in 2 gezeigten ersten Stellung und wenigstens einer in 3 gezeigten zweiten Stellung entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 translatorisch bewegbar. Dabei sind sowohl das Dehnstoffelement 22 als auch das als Schieber ausgebildete Ventilelement 32 in dem Gehäuse 12 translatorisch bewegbar beziehungsweise verschiebbar aufgenommen. Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Dehnstoff beispielsweise Wachs, so dass das Dehnstoffelement 22 als Wachsmotor ausgebildet ist.
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Aus 1 ist erkennbar, dass das Gehäuse 12 und das Ventilelement 32 jeweils teilweise eine in dem Gehäuse 12 angeordnete Kammer 34 begrenzen, deren Volumen verändert wird, wenn das Ventilelement 32 relativ zu dem Gehäuse 12 entlang der Bewegungsrichtung translatorisch bewegt wird. Um dabei eine gewünschte Bewegung des Ventilelements 32 sicherzustellen, ist eine beispielsweise als Entlüftungsbohrung ausgebildete Entlüftungsöffnung 36 vorgesehen, über welche ein Fluid, insbesondere ein Gas, bei Volumenänderungen der Kammer 34 in die Kammer 34 ein- beziehungsweise aus der Kammer 34 ausströmen kann.
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Aus den Fig. ist erkennbar, dass das Ventilelement 32 darüber hinaus in wenigstens eine in 1 gezeigte dritte Stellung entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 translatorisch bewegbar ist. Die dritte Stellung ist eine Sperrstellung, wobei die erste Stellung eine erste Freigabestellung und die zweite Stellung eine zweite Freigabestellung ist. Ferner ist in den 2 und 3 erkennbar, dass die erste Stellung dem Freigeben der ersten Ausströmöffnung 18 und dem fluidischen Versperren der zweiten Ausströmöffnung 20 dient, wobei die zweite Stellung dem fluidischen Versperren der ersten Ausströmöffnung 18 und dem Freigeben der zweiten Ausströmöffnung 20 dient. Mit anderen Worten, in der ersten Stellung (erste Freigabestellung) gibt das Ventilelement 32 die erste Ausströmöffnung 18 frei, während das Ventilelement 32 die zweite Ausströmöffnung 20 fluidisch versperrt. In der zweiten Stellung (zweite Freigabestellung) versperrt das Ventilelement 32 die erste Ausströmöffnung 18, während das Ventilelement 32 die zweite Ausströmöffnung 20 freigibt. Somit kann in der ersten Stellung das Fluid über die erste Ausströmöffnung 18 aus dem Gehäuse 12 ausströmen, jedoch die zweite Ausströmöffnung 20 nicht durchströmen. Dementsprechend kann das Fluid in der zweiten Stellung über die zweite Ausströmöffnung 20 aus dem Gehäuse 12 ausströmen und dabei jedoch die erste Ausströmöffnung 18 nicht durchströmen.
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Um dies zu realisieren, weist das Ventilelement 32 zwei entlang der Bewegungsrichtung beabstandete Durchströmöffnungen 38 und 40 auf. In der ersten Stellung ist die Durchströmöffnung 38 in zumindest teilweiser Überdeckung mit der ersten Ausströmöffnung 18 angeordnet, wobei die Durchströmöffnung 40 nicht in Überdeckung mit der zweiten Ausströmöffnung 20 angeordnet ist. In der zweiten Stellung ist die Durchströmöffnung 40 in Überdeckung mit der Ausströmöffnung 20 angeordnet, während die Durchströmöffnung 38 nicht in Überdeckung mit der Ausströmöffnung 18 angeordnet ist. In den drei genannten Stellungen ist die Einströmöffnung 14 freigegeben, so dass das Fluid in den drei Stellungen über die Einströmöffnung in das Gehäuse 12 einströmen kann. In der dritten Stellung (Sperrstellung) sind beide Ausströmöffnungen 18 und 20 mittels des Ventilelements 32 fluidisch versperrt.
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Um nun die Kosten und das Gewicht des Fluidkreislaufs und somit des Fahrzeugs insgesamt besonders gering halten zu können, ist in den Thermostaten 10 ein im Ganzen mit 42 bezeichnetes Rückschlagventil integriert, welches wenigstens ein zweites Federelement 44 und das Ventilelement 32 umfasst. Das Ventilelement 32 ist dabei relativ zu dem Dehnstoffelement 22 entlang der Bewegungsrichtung translatorisch bewegbar, wobei das Ventilelement 32 entlang der Bewegungsrichtung auch relativ zu dem Gehäuse 12 translatorisch bewegbar ist. Ferner ist das Ventilelement 32 über das Federelement 44 an dem Dehnstoffelement 22 abstützbar beziehungsweise abgestützt. Dadurch kann das Ventilelement 32 entlang der Bewegungsrichtung translatorisch relativ zu dem Dehnstoffelement 22 und relativ zu dem Gehäuse 12 zwischen der jeweiligen Freigabestellung und der Sperrstellung bewegt werden.
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Insgesamt ist aus 1 bis 3 erkennbar, dass das Rückschlagventil 42 in eine erste Strömungsrichtung des Fluids öffnet, so dass das Fluid, wenn es in die erste Strömungsrichtung strömt, durch den Thermostaten 10 und dabei durch die Einströmöffnung 14 und eine der Ausströmöffnungen 18 und 20 hindurchströmen kann. In einer der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte zweite Strömungsrichtung jedoch schließt das Rückschlagventil 42, so dass das Fluid nicht in die zweite Strömungsrichtung durch die Ausströmöffnungen 18 und 20 hindurchströmen kann. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass der Fluidkreislauf dadurch, dass das Fluid in die zweite Strömungsrichtung durch die Ausströmöffnungen 18 und 20 hindurchströmen kann, leerläuft, denn das Fluid wird gegen eine solche Strömung mittels des Rückschlagventils 42 gesichert.
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Strömt das Fluid beispielsweise nicht durch den Fluidkreislauf beziehungsweise weist das Fluid einen nur geringen Druck auf, der nicht ausreicht, um das Rückschlagventil 42 zu öffnen, so befindet sich das Ventilelement 32 in der Sperrstellung. Wird dann jedoch das Fluid mit einem hinreichend hohen Druck durch den Fluidkreislauf gefördert, so dass der Druck ausreicht, das Rückschlagventil 42 zu öffnen, so wird das Ventilelement 32 mittels des Fluids, insbesondere mittels des Druck des Fluids, geöffnet und somit aus der Sperrstellung in eine der Freigabestellungen bewegt. Darüber wird das Ventilelement 32 translatorisch entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 und relativ zu dem Dehnstoffelement 22, insbesondere relativ zu dem Betätigungselement 24, bewegt. Da bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel das Federelement 44 einerseits an dem Dehnstoffelement 22, insbesondere an dem Betätigungselement 24, und andererseits an dem Ventilelement 32 abgestützt ist, wird das Federelement 44 geladen beziehungsweise gespannt und vorliegend komprimiert, wenn das Ventilelement 32 geöffnet, das heißt aus der Sperrstellung in eine der Freigabestellungen bewegt wird. Dann stellt das Federelement 44 eine Federkraft bereit, entgegen welcher das Ventilelement 32 mittels des Fluids in der jeweiligen Freigabestellung gehalten wird. Nimmt dann der Druck des Fluids ab beziehungsweise wird ein Fördern des Fluids durch den Fluidkreislauf beendet, so wird das Ventilelement 32 mittels der von dem Federelement 44 bereitgestellten Federkraft von dem Boden 28 weg und dabei aus der jeweiligen Freigabestellung in die Sperrstellung bewegt, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 12 und relativ zu dem Dehnstoffelement 22 translatorisch verschoben. Somit ist das Ventilelement 32 mittels der von dem Federelement 44 bereitgestellten Federkraft in die dritte Stellung zum fluidischen Versperren der Ausströmöffnungen 18 und 20 bewegbar.
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Um den Bauraumbedarf besonders gering zu halten, ist das Dehnstoffelement 22, insbesondere das Betätigungselement 24, zumindest teilweise in dem Ventilelement 32 aufgenommen. Ferner weist das Dehnstoffelement 22, insbesondere das Betätigungselement 24, außenumfangsseitig eine Ausnehmung 46 auf, in welcher das Federelement 44 zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, angeordnet ist. Ferner weist das Ventilelement 32 einen Teil 48 auf, welcher in die Ausnehmung 46 eingreift. Somit ist das Ventilelement 32 über seinen Teil 48 an dem Federelement 44 abstützbar beziehungsweise abgestützt.
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Der Thermostat 10 umfasst ein Dichtungselement 50, mittels welchen beispielsweise ein die Einströmöffnung 14 begrenzendes Bauelement 52 gegen das Gehäuse 12 abgedichtet ist. Außerdem umfasst der Thermostat 10 ein Dichtungselement 54, welches zumindest teilweise in der Ausnehmung 46 angeordnet ist. Dabei ist das Ventilelement 32 mittels des Dichtungselements 54 gegen das Dehnstoffelement 22, insbesondere gegen das Betätigungselement 24, abgedichtet.
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2 zeigt einen Zustand, in welchem das Fluid eine geringe Temperatur aufweist. Jedoch wird das Fluid durch den Fluidkreislauf gefördert und weist einen Druck auf, welcher ausreicht, um das Ventilelement 32 aus der Sperrstellung in die erste Freigabestellung zu bewegen. Dadurch gibt der Thermostat 10 den Umgehungspfad frei, so dass das Fluid den Umgehungspfad und somit nicht den Kühler durchströmt und somit nicht mittels des Kühlers gekühlt wird.
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Erwärmt sich beispielsweise das Fluid mit zunehmendem Betrieb des Fahrzeugs, so wird auch der Dehnstoff infolge des Wärmeaustausches zwischen dem Dehnstoff und dem Fluid erwärmt. Dadurch wird das Ventilelement 32 mittels des Wachsmotors aus der ersten Freigabestellung in die zweite Freigabestellung verschoben, die in 3 gezeigt ist. Dann kann das Fluid über den Thermostaten 10 zu dem und insbesondere durch den Kühlpfad und insbesondere zu dem und durch den Kühler strömen, so dass das Fluid mittels des Kühlers gekühlt wird. Dadurch kann eine übermäßig hohe Temperatur des Fluids vermieden werden. Insgesamt kann somit die Temperatur des Fluids bedarfsgerecht eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Thermostat
- 12
- Gehäuse
- 14
- Einströmöffnung
- 16
- Pfeil
- 18
- erste Ausströmöffnung
- 20
- zweite Ausströmöffnung
- 22
- Dehnstoffelement
- 24
- Betätigungselement
- 26
- Arbeitskolben
- 28
- Boden
- 29
- Doppelpfeil
- 30
- Federelement
- 32
- Ventilelement
- 34
- Kammer
- 36
- Entlüftungsöffnung
- 38
- Durchgangsöffnung
- 40
- Durchgangsöffnung
- 42
- Rückschlagventil
- 44
- Federelement
- 46
- Ausnehmung
- 48
- Teil
- 50
- Dichtungselement
- 52
- Bauelement
- 54
- Dichtungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112010002185 T5 [0002]
