DE1169723B

DE1169723B - Thermostatic valve

Info

Publication number: DE1169723B
Application number: DEM52903A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Alex Moosmayer; Ulrich Ebert
Original assignee: Mecano Bundy GmbH
Current assignee: Mecano Bundy GmbH
Priority date: 1962-05-18
Filing date: 1962-05-18
Publication date: 1964-05-06

Description

Thermostatventil Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil zur Verwendung im Kühlsystem von Brennkraftmaschinen, mit einem den Kühlmitteldurchfluß regelnden, im Sinne des Schließens in Durchflußrichtung federbelasteten Ventilteller, der innen, am Schaftteil eines zugehörigen thermostatischen Elementes mit längsverschieblichem gegen ein festes Widerlager gerichtetem Stößel, in der Weise lose begrenzt verschieblich geführt ist, daß bei geringer Bewegung des Stößels infolge Wärmedehnung des Dehnstoffes im thermostatischen Element zunächst zwischen Ventilteller und Ventilschaft eine kleine Durchflußöffnung frei wird, während der Ventilteller in dieser ersten Öffnungsstufe unter dem Druck des strömenden Mediums noch am äußeren Ventilsitz anliegt, bevor er bei weiterer Bewegung des Stößels in der zweiten Öffnungsstufe auch von diesem abgehoben wird und den gesamten Durchflußquerschnitt freigibt.Thermostatic Valve The invention relates to a thermostatic valve for use in the cooling system of internal combustion engines, with a coolant flow regulator, in the sense of closing in the direction of flow spring-loaded valve disc, the inside, on the shaft part of an associated thermostatic element with longitudinally displaceable against a fixed abutment directed plunger, in the way loosely limited movable is performed that with little movement of the plunger due to thermal expansion of the expansion material in the thermostatic element initially between the valve plate and valve stem small flow opening becomes free, while the valve disk is in this first opening stage still rests on the outer valve seat under the pressure of the flowing medium before he also from this with further movement of the plunger in the second opening stage is lifted and releases the entire flow cross-section.

Die bekannten zweistufigen Thermostatventile bieten bereits erhebliche Vorteile gegenüber den konventionellen Thermostatventilen mit einteiligem, fest mit dem thermoplastischen Element verbundenem Ventilteller. Zum Beispiel darf ein derartiges konventionelles Thermostatventil mit einem Durchmesser der Durchflußöffnung, der einheitlich bei fast allen international bekannten Automobilmarken ist, während der kalten Jahreszeit in den gemäßigten Zonen nur eine Hubbewegung von wenigen hundertstel Millimetern ausführen, damit nicht unzulässig viel Kühlmittel durchfließt.The well-known two-stage thermostatic valves already offer considerable Advantages over conventional thermostatic valves with one-piece, fixed valve head connected to the thermoplastic element. For example, a such a conventional thermostatic valve with a diameter of the flow opening, which is the same for almost all internationally known automobile brands, while during the cold season in the temperate zones only a few hundredths of a stroke Execute millimeters so that an inadmissible amount of coolant does not flow through.

Aus diesem Grunde ist ein konventionelles Thermostatventil für niedrige Außentemperaturen ungünstig ausgelegt, weil eine möglichst stetige Einregelung bei solchen verschwindend kleinen Hubhöhen nicht möglich ist. Diesen geringen Durchflußmengen entspricht bei zweistufigen Thermostatventilen eine Hubhöhe von etwa 0,5 mm für die erste Öffnungsstufe. Das ist bereits ein Vielfaches im Vergleich zu wenigen hundertstel Millimetern, und entsprechend besser ist die Einregelung. Dieselben Gesichtspunkte gelten jedoch auch für die Einregelung der Durchflußmengen bei den Temperaturen der warmen Jahreszeit in den gemäßigten Zonen. Bei den bekannten zweistufigen Thermostatventilen fällt diese Aufgabe dem großen Ventilteller zu, der dabei ebenfalls nur eine geringe Hubbewegung macht, was für eine optimale Einregelung von Nachteil ist. Nur bei außerordentlich hohen Temperaturen, z. B. in tropischen Gebieten, muß eine noch größere Kühlmittelmenge das Ventil durchströmen, und nur in diesen seltenen Fällen, bezogen auf die Gesamtzahl aller betriebenen Kraftfahrzeuge, muß der große Ventilteller einen größeren Hub machen.Because of this, a conventional thermostatic valve is for low Outside temperatures designed unfavorably, because a steady regulation as possible at such vanishingly small lifting heights is not possible. These low flow rates corresponds to a lifting height of approx. 0.5 mm for two-stage thermostatic valves the first opening stage. That is already a multiple compared to a few hundredths of a millimeter, and the adjustment is accordingly better. The same However, considerations also apply to the regulation of the flow rates in the Warm season temperatures in the temperate zones. With the well-known two-stage Thermostatic valves, this task falls to the large valve plate, which also only makes a small stroke movement, which is a disadvantage for optimal adjustment is. Only at extremely high temperatures, e.g. B. in tropical areas, must an even larger amount of coolant can flow through the valve, and only in these rare cases Cases, based on the total number of all motor vehicles in operation, must be large Make the valve disc a larger stroke.

Unter Berücksichtigung dieser Verhältnisse regelt somit selbst ein zweistufiges Thermostatventil nur in. der kalten Jahreszeit und in den Tropen bei großer Hitze einwandfrei die Durchflußmengen des Kühlmittels, wohingegen es für die Übergangszeiten und die warme Jahreszeit in den gemäßigten Zonen, in. denen die meisten Kraftfahrzeuge laufen, unzureichend ausgelegt ist und nicht einwandfrei funktioniert. Die Thermostatventile müssen aber für alle Betriebsverhältnisse ausgelegt sein; auch für selten, in Frage kommende, weil verlangt wird, daß die Kraftfahrzeuge ohne Sonderausrüstung in allen Klimazonen einsatzfähig sind.Taking these conditions into account, it regulates itself Two-stage thermostatic valve only in the cold season and in the tropics high heat flawlessly the flow rates of the coolant, whereas it is for the transition seasons and the warm season in the temperate zones where Most motor vehicles are running, inadequately designed, and not working properly functions. The thermostatic valves must, however, be designed for all operating conditions be; also for seldom, eligible ones because it is required that the motor vehicles can be used in all climate zones without special equipment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages.

Erfindungsgemäß ist daher an einem zweistufigen Thermostatventil am Ventilteller ein dritter Ventilsitz vorgesehen, durch den eine dritte Ventilöffnungsstufe gebildet ist. Der Ventilteller besteht aus zwei Teilen, mit Dichtsitz zwischen diesen beiden, und zwar aus einem inneren Teil und einem dieses überlappenden kreisringförmigen äußeren Teil, wobei beide Teile durch mit Spiel in der überlappung angeordnete Niete od. dgl. lose miteinander verbunden sind. Vorzugsweise dienen der Verbindung Kupferniete.According to the invention is therefore on a two-stage thermostatic valve Valve plate a third valve seat is provided through which a third valve opening stage is formed. The valve disk consists of two parts with a sealing seat between them both, namely from an inner part and a circular ring-shaped part that overlaps it outer part, both parts by rivets arranged with play in the overlap od. The like. Are loosely connected to each other. Copper rivets are preferably used for the connection.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is in Drawing shown.

A b b. 1 zeigt ein Thermostatventil mit zweiteiligem Ventilteller im Schnitt; A b b . 2 zeigt einen zweiteiligen Ventilteller in der Draufsicht; A b b. 3 zeigt das Innenteil eines zweiteiligen Ventiltellers in der Draufsicht.A b b. 1 shows a thermostatic valve with a two-part valve disk on average; A b b. 2 shows a two-part valve disk in plan view; A. b b. 3 shows the inner part of a two-part valve disk in plan view.

In A b b. 1 ist ein mit einem festen Ventilsitzring 1 zusammenwirkender zweiteiliger Ventilteller mit einer konzentrischen Öffnung an seinem inneren Teil 2 a auf einem Abschnitt 3 a des Schaftes 3 eines zugehörigen thermostatischen Elementes zwischen der Oberkante eines Dehnstoffbehälters 3 b und der Unterkante eines Sprengringes 4 begrenzt verschieblieh geführt, wobei das Spiel in Richtung der Ventilachse etwa 0,5 mm beträgt. Das innere Ventiltellerteil 2 a ist napfförmig gestaltet und :liegt mit seiner konisch geneigten Innenseite an einer umlaufenden Abrundung 3 c der Oberkante des Dehnstoffbehälters 3 b am Dichtsitz an. Rings um die Führungsöffnung des inneren Ventiltellerteils 2 a sind mehrere Ausnehmungen 2 b für den Kühhnitteldurchfluß in der ersten Öffnungsstufe vorgesehen. Auf dem flachen äußeren Randteil 2 c des Ventiltellerinnenteiles 2 a liegt das ringförmige äußere Ventiltellerteil 2 d auf. Beide Teile 2 a und 2 d sind durch Kupferniete 5 lose miteinander verbunden, mit einem Spiel in axialer Richtung von etwa 0,5 mm.In A b b. 1 is a cooperating with a fixed valve seat ring 1 two-part valve disc with a concentric opening on its inner part part 2 a on a section 3 a of the shaft 3 of an associated thermostatic element between the upper edge of an expansion container 3 b and the lower edge of a snap ring 4 guided to a limited extent, with the play in the direction of the valve axis approximately 0.5 mm. The inner valve plate part 2 a is designed cup-shaped and: is with its conically inclined inside on a circumferential rounding 3 c of the upper edge of the expansion container 3 b on the sealing seat. All around the guide opening of the inner Valve plate part 2 a are several recesses 2 b for the coolant flow provided in the first opening stage. On the flat outer edge part 2 c of the Valve disk inner part 2 a rests on the annular outer valve disk part 2 d. Both parts 2 a and 2 d are loosely connected to one another by copper rivets 5, with a play in the axial direction of about 0.5 mm.

Im kalten Zustand wird der Dehnstoffbehälter 3 b durch die Wirkung einer Feder 6 gegen den Ventilteller gedrückt und hält diesen geschlossen. Bei Erwärmung wird ein Stößel ? aus dem thermostatischen Element herausgedrückt. Dieser ist jedoch an einem Bügel 8 in einer Ausnehmung unverschieblich gelagert, weshalb das Dehnstoffelement gegen die Kraft der Feder 6 nach unten bewegt wird. Dabei werden in der ersten Öffnungsstufe des Ventils zunächst die Ausnehmungen 2 b des Ventiltellerinnenteils 2 a freigegeben, während dieses noch unter dem Druck des umlaufenden Kühlmittels gegen das äußere Ventiltellerteil 2 d gedrückt ist. Nach einem Hub von etwa 0,5 mm legt sich der Sprengring 4 gegen das innere Ventiltellerteil 2 a und nimmt dieses nach unten mit. Dadurch wird in der zweiten öffnungsstufe auch der Durchfluß zwischen dem inneren und dem äußeren Ventiltellerteil 2 a bzw. 2 d freigegeben. Bei weiterer Erwärmung und nach einem Gesamthub von etwa 1 mm wird mittels der Niete 5 auch der äußere Ventilteller 2 d mitgenommen und somit in der dritten Öffnungsstufe der gesamte Durchflußquerschnitt des Thermostatventils freigegeben. Auf diese Weise wird der Kühlmitteldurchfluß unter allen vorkommenden Betriebsbedingungen einwandfrei geregelt.In the cold state, the expansion container 3 b is pressed by the action of a spring 6 against the valve plate and keeps it closed. When heated, will a plunger? pushed out of the thermostatic element. However, this is immovably mounted on a bracket 8 in a recess, which is why the expansion element is moved downward against the force of the spring 6. In the first opening stage of the valve, the recesses 2 b of the valve disk inner part 2 a are first released, while this is still pressed against the outer valve disk part 2 d under the pressure of the circulating coolant. After a stroke of about 0.5 mm, the snap ring 4 lies against the inner valve disk part 2 a and takes it down with it. As a result, the flow between the inner and outer valve disk parts 2 a and 2 d is also released in the second opening stage. With further heating and after a total stroke of about 1 mm, the rivet 5 also takes the outer valve disk 2d along and thus releases the entire flow cross-section of the thermostatic valve in the third opening stage. In this way, the coolant flow is properly regulated under all operating conditions.

Die Teile des Ventiltellers, der Ventilsitzring, das Feder- und das Stößelwiderlager sind so geformt, daß sie aus Stanzteilen einfach und billig herstellbar sind.The parts of the valve head, the valve seat insert, the spring and the The plunger abutments are shaped so that they can be produced simply and cheaply from stamped parts are.

Claims

Claims: 1. Thermostatic valve for use in the cooling system of internal combustion engines, with a coolant flow regulating, in the sense of Closing in the direction of flow spring-loaded valve disc, the inside of the shaft part a thermostatic element with longitudinally displaceable against a fixed abutment directed plunger is guided loosely limited displaceably in such a way that at slight movement of the plunger initially between the valve disk and valve stem small flow opening becomes free while the valve disc is under the pressure of the flowing medium is still in contact with the outer valve seat before it moves further of the plunger is also lifted off this and the entire flow cross-section releases that a third valve seat is provided on the valve plate, through which a third valve opening stage is formed is.

2. Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the valve disk consists of two parts with a tight fit between the two, namely one inner part and an annular outer part overlapping this, wherein both parts by rivets arranged with play in the overlap or the like loosely with one another are connected. References considered: U.S. Patent No. 2,857,105.