DE10261039B4

DE10261039B4 - Thermostatventil

Info

Publication number: DE10261039B4
Application number: DE10261039.8A
Authority: DE
Inventors: Barbu Frunzetti; Thomas Holzbaur
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: DE10261039A1

Abstract

Thermostatventil (14) mit einem thermostatischen Arbeitselement, das ein einen Dehnstoff enthaltendes Gehäuse (15) und einen Arbeitskolben (16) besitzt, wobei das Gehäuse (15) zusammen mit einem Ventilteller (17) gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (18) relativ zu einem stationären Ventilsitz (23) verfahrbar ist, und wobei der Arbeitskolben (16) stationär gehalten und mit elektrischen Zuleitungen für eine interne Heizeinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Halteflansch (22) vorgesehen ist, der den stationären Ventilsitz (23) aufweist und an dem ein den Arbeitskolben (16) stationär haltendes Abstützelement (24) und ein Widerlager (19) für die Rückstellfeder gehalten sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil mit einem thermostatischen Arbeitselement, das ein einen Dehnstoff enthaltendes Gehäuse und einen Arbeitskolben besitzt, wobei das Gehäuse zusammen mit einem Ventilteller gegen die Wirkung einer Rückstellfeder relativ zu einem stationären Ventilsitz verfahrbar ist, und wobei der Arbeitskolben stationär gehalten und mit elektrischen Zuleitungen für eine interne Heizeinrichtung versehen ist.
Bei Thermostatventilen der eingangs genannten Art stützen sich der Arbeitskolben und/oder die Rückstellfeder gegen Teile eines Deckels oder eines Gehäuses oder dergleichen ab, die das Thermostatventil aufnehmen. Da die thermostatischen Arbeitselemente relativ große Kräfte ausüben, muss der Deckel und/oder das andere Bauteil entsprechend kräftig gestaltet sein, um diesen Kräften standzuhalten. Dadurch wird die Wahl der möglichen Materialien für das Gehäuse und/oder einen Deckel oder dergleichen erheblich eingeschränkt. Außerdem sind Gestaltungsmöglichkeiten eingeschränkt, da immer die aufzunehmenden Kräfte zu beachten sind.
Die DE 30 18 682 C2 offenbart ein Thermostatventil, das von einem temperaturempfindlichen T-Glied gesteuert ist, und mit einer Expansionskapsel, die sich innerhalb des Kühlmittels befindet.
Die DE 24 17 897 A offenbart ein temperaturabhängiges Ventil mit einem Rahmen mit einem Ventilsitz und mit einem Schließelement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermostatventil der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass es die entstehenden Kräfte weitgehend intern aufnimmt, so dass die Teile, in die das Thermostatventil eingebaut wird, weitgehend frei bezüglich Materialwahl und der Gestalt konstruiert werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein ringförmiger Halteflansch vorgesehen ist, der den stationären Ventilsitz aufweist und an dem ein den Arbeitskolben stationär haltendes Abstützelement und ein Widerlager für die Rückstellfeder gehalten sind.
Bei dieser Ausbildung werden alle auftretenden Kräfte, d.h. die Schließkräfte am Ventilsitz, die Kraft der Rückstellfeder und die Kraft des Arbeitskolbens in den Halteflansch eingeleitet, so dass die Bauteile nicht belastet sind, in die das Thermostatventil eingebaut wird. Dadurch besteht eine weitgehende Freiheit bezüglich der Gestaltung und der Wahl des Materials für diese Bauteile. Da der Arbeitskolben bereits über das Abstützelement an dem Halteflansch abgestützt ist, sind die zu ihm führenden elektrischen Anschlüsse nicht mit äußeren Kräften belastet. Es ist deshalb ohne weiteres möglich, hier vorteilhafte Steckverbindungen vorzusehen, die nicht nur die Montage sondern auch den elektrischen Anschluss wesentlich erleichtern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die Figur zeigt einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Thermostatventil.
Das dargestellte Thermostatventil dient beispielsweise zur Motoreintrittsregelung des Kühlwasserkreislaufs des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges. Ein direkt von einem Motoraustritt kommender Kurzschlusskanal 10 führt zu einer Mischkammer 11, von welcher ein Kanal 12 zum Motoreintritt führt. Zu der Mischkammer 11 führt ein weiterer Kanal 13, der an den Austritt eines Kühlmittelkühlers angeschlossen ist. Die Verbindungen zwischen dem Kurzschlusskanal 10 und dem Eintrittskanal 12 ist offen, solange das Kühlmittel eine niedrige Temperatur aufweist. Ab einer vorgegebenen Temperatur wird die Verbindung zwischen dem vom Austritt des Kühlmittelkühlers kommenden Kanal 13 und der Mischkammer allmählich freigegeben, so dass auch gekühltes Kühlmittel zu dem Kanal 12 zum Motoreintritt fließt. Die Aufteilung der Kühlmittelströme wird mittels eines Thermostatventils 14 geregelt. Das Thermostatventil 14 weist ein thermostatisches Arbeitselement auf, das ein Gehäuse 15 besitzt, in welchem sich ein Dehnstoff befindet, der bevorzugt als eine Wachsmischung ausgebildet ist, die so ausgelegt ist, dass sie bei einer vorgewählten Temperatur ihren Aggregatzustand ändert. In das Gehäuse 15 ragt ein Arbeitskolben 16 hinein, der ausgefahren wird, wenn der Dehnstoff temperaturabhängig sein Volumen ändert. Der Arbeitskolben 16 ist stationär abgestützt, so dass aufgrund eines Ausfahrens des Arbeitskolbens 16 das Gehäuse 15 verschoben wird. An dem Gehäuse 15 ist ein Ventilteller 17 befestigt, vorzugsweise aufgepresst, der mit dem Gehäuse 15 mitgenommen wird.
Der Ventilteller 17 ist mit einer Rückstellfeder 18 belastet, die den Ventilteller 17 mit dem Gehäuse 15 zurückdrückt, wenn der Dehnstoff sein Volumen reduziert und der Arbeitskolben 16 wieder in das Gehäuse 15 eingefahren werden kann. Die Rückstellfeder 18 ist an einem Widerlager 19 abgestützt, das eine Hülse 20 aufweist, die das Gehäuse 15 umgibt. Die Hülse 20 ist mittels einem oder mehreren Stegen oder Haltearmen 21 an einem Halteflansch 22 gehalten. Der Halteflansch 22 bildet auch einen Ventilsitz 23 für den Ventilteller 17.
An dem Halteflansch 22 ist ein Abstützelement 24 vorgesehen, das einen Ring 25 und zwei oder mehrere Stege 26 aufweist, mit welchen der Ring 25 an dem Halteflansch 22 gehalten ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stege 26 und der Ring 25 einteilig mit dem Halteflansch 22 als ein Blechformteil hergestellt. Die Hülse 20 und die Stege 21 sind ebenfalls ein Blechformteil. Die Stege 21 werden in diesem Fall durch Aussparungen des Halteflanschs 22 gesteckt und mit diesem vernietet.
Der Arbeitskolben 16 ist mit einem Absatz 27 versehen, der sich auf der Seite des Gehäuses15 gegen den Ring 25 des Abstützelementes 24 abstützt. Der Arbeitskolben 16, der mit einer internen elektrischen Heizung versehen ist, die den in dem Gehäuse 15 enthaltenen Dehnstoff zur Veränderung der Regelung der Kühlmitteltemperatur beheizen kann, ist über den Ring 25 des Abstützelementes 24 hinaus verlängert. An ihn sind elektrische Leitungen 28 angeschlossen. Bevorzugt wird eine Steckverbindung vorgesehen, wozu das Ende des Arbeitskolbens 16 in nicht näher dargestellter Weise mit Steckkontakten versehen ist, die entsprechenden Gegenstücken zugeordnet sind, die mit den elektrischen Leitungen 28 verbunden sind und die in einem in den Kanal 13 ragenden Ansatz 29 eines Deckelteils 30 angeordnet sind.
An dem Boden des Gehäuses 15, der dem Arbeitskolben 16 gegenüberliegt, ist ein Bolzen 31 befestigt, auf welchem ein Kurzschlussventilteller 32 geführt ist, der mittels einer Feder 33 belastet ist. Der Kurzschlussventilteller 32 ist dem Kurzschlusskanal 10 zugeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise das Thermostatventil 14 zwischen einem Motorblock 34 und einem Deckel 30 angeordnet, die den Halteflansch 22 zwischen sich aufnehmen. Die Verbindung wird mittels mehrerer Dichtungsringe 35 abgedichtet oder mittels einer Profildichtung.
Wie schon erwähnt wurde, ist bei dem Ausführungsbeispiel der Halteflansch 22 mit dem Stützelement 24 als ein einteiliges Pressblechteil ausgebildet. Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist das Abstützelement 24 ein getrennt hergestelltes Bauteil, das an dem Halteflansch befestigt ist. Diese Befestigung kann mittels Nieten erfolgen. Bei einer anderen abgewandelten Ausführungsform wird vorgesehen, dass der Halteflansch 22 gegebenenfalls einteilig mit dem Abstützelement 24 als ein Spritzgussteil aus Metall hergestellt wird.

Claims

Thermostatventil (14) mit einem thermostatischen Arbeitselement, das ein einen Dehnstoff enthaltendes Gehäuse (15) und einen Arbeitskolben (16) besitzt, wobei das Gehäuse (15) zusammen mit einem Ventilteller (17) gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (18) relativ zu einem stationären Ventilsitz (23) verfahrbar ist, und wobei der Arbeitskolben (16) stationär gehalten und mit elektrischen Zuleitungen für eine interne Heizeinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Halteflansch (22) vorgesehen ist, der den stationären Ventilsitz (23) aufweist und an dem ein den Arbeitskolben (16) stationär haltendes Abstützelement (24) und ein Widerlager (19) für die Rückstellfeder gehalten sind.
Thermostatventil (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteflansch (22), das Abstützelement (24) und das Widerlager (19) als Blechpressteile gestaltet sind.
Thermostatventil (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteflansch (22) und/oder das Abstützelement (24) und/oder das Widerlager (19) als Spritzgussteile gestaltet sind.
Thermostatventil (14) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteflansch (22) und das Abstützelement (24) einteilig hergestellt sind.
Thermostatventil (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (16) auf der dem Gehäuse (15) des thermostatischen Arbeitselementes zugewandten Seite mit einem Anschlag für das Abstützelement (24) versehen ist.
Thermostatventil (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (24) einen Ring (25) aufweist, der über zwei oder mehrere Stege (26) an dem Halteflansch (22) gehalten ist.
Thermostatventil (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (19) eine das Gehäuse (15) des Arbeitselementes umgebende Hülse (20) aufweist, die über zwei oder mehrere Stege (21) an dem Halteflansch (22) gehalten ist.
Thermostatventil (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (16) an seinem freien Ende mit elektrischen Steckkontakten versehen ist.