DE1185028B - Thermostatisches Ventil - Google Patents

Description

• Thermostatisches Ventil Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Ventil, wie es insbesondere bei der Temperaturregelung der Kühlflüssigkeit von Kraftfahrzeugmotoren verwendet wird. Bei derartigen thermostatischen Ventilen wird im allgemeinen ein als Tellerventil ausgebildeter Ventilkörper durch Federdruck gegen einen Sitzring gepreßt, wobei die Schließfeder ihr eines Widerlager am Ventilteller und ihr anderes Widerlager an einem mit dem Ventilsitzring verbundenen Bügel findet, der in seiner Mitte eine Öffnung zur Führung des Ventilkörpers aufweist. Auf der dem Federwiderlager gegenüberliegenden Seite des Sitzringes befindet sich ein ortsfestes, meist durch eine Brücke mit dem Sitzring verbundenes Widerlager für den Stößel eines mit dem Ventilteller kombinierten thermostatischen Elementes. Bei Erwärmung bewirkt ein Dehnstoff im Inneren des thermostatischen Elementes eine axiale relative Verschiebung des herausragenden Stößels, der durch den Druck auf sein Widerlager das Tellerventil anlüftet.
• Bei bekannten Ausführungen sind die drei Teile: Ventilsitzring, oberer und unterer Bügel einzeln aus Blech gestanzt, beispielsweise aus Messingblech von 1 mm Dicke. Sie werden beim Zusammenbau mit den übrigen Teilen des Ventils unter Federdruck zusammengesteckt, wobei Zinken in Aufnahmelöcher eingefädelt werden müssen. Weiter müssen die unter Vorspannung gehaltenen Teile in eine Nietvorrichtung eingeführt werden, damit die Zinken vernietet werden können. Meist werden diese Nietungen außerdem verlötet, denn die Automobilindustrie hat verschiedentlich vorgeschrieben, daß die Nietstellen an der Verbindung des unteren und des oberen Bügels mit dem Ventilsitzring zusätzlich gelötet werden müssen, weil die in der Verbindungsstelle auftretenden Kräfte in bezug auf die kleinen Nietköpfe sehr groß sind. Ein Messingblech von 1 mm Dicke läßt aber nur die Bildung eines verhältnismäßig unvollkommenen Schließkopfes zu.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die teure Herstellung des Gestells wesentlich zu verbilligen, den Zusammenbau aller Einzelteile des gesamten thermostatischen Ventils zu vereinfachen und zu beschleunigen sowie auch die Betriebssicherheit dadurch zu erhöhen, daß Löt- und Schraubverbindungen vermieden werden.
• Die Erfindung macht es möglich, daß alle drei Teile des Gehäuses oder Gestelles des Ventils, nämlich der Ventilsitzring, die das Stößelwiderlager bildende Brücke und die Halterung der Schließfeder in einem Stück gefertigt werden können. Das wird auf zwei verschiedene Weisen erreicht. Gemäß der einen hat die Halterung der Schließfeder die Form einer Brücke mit einer kreisförmigen, zur Ventilachse konzentrischen Führungsöffnung, die an einer Seite quer zur Hauptausdehnung der Brücke in Lochbreite ausgespart ist, wobei der verbleibende Teil des Lochumfanges einen hochgezogenen Rand zur Zentrierung der Schließfeder aufweist.
• Bei einer anderen Ausführung ist die zusammen mit dem Ventilsitzring und der das Stößelwiderlager bildenden Brücke in einem Stück gefertigte Halterung der Schließfeder durch zwei oder drei abwärts gerichtete Streben gebildet, die an ihrem unteren Ende hakenförmig nach innen umgelenkt auslaufen. In die so gebildeten Haken ist eine ringförmige Scheibe, deren Lochrand zur Zentrierung der Schließfeder hochgezogen ist, eingehängt, wobei die Haken in schlitzförmige Löcher am Rande der Scheibe hineingreifen.
• Das Zusammenbauen des Ventils ist jetzt bedeutend einfacher. Das Gestell, das bei der alten Ausführung erst nach dem Einsetzen des Ventilkörpers und der Schließfeder verbunden werden konnte, ist aus einem Teil vorgefertigt, und es gestattet den nachträglichen Einbau des Ventilkörpers, wobei dieser mit dem Stößel des thermostatischen Elementes voraus durch die COffnung des Ventilsitzringes zunächst schräg, dann gerade eingeführt wird, während die Schließfeder, bei der zweiten Ausführung einschließlich Widerlagerscheibe, mittels einer Spannzunge an den Ventilteller angedrückt wird.
• In der Zeichnung (Ab b. 1 bis 5) sind zwei Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, dabei ziegt A b b. 1 eine zum Teil geschnittene Ansicht des thermostatischen Ventils, Ausführung a, A b b. 2 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht des Ventils, Ausführung a, A b b. 3 einen Schnitt durch die das Federwiderlager bildende Brücke in Draufsicht, Ausführung a, A b b. 4 eine zum Teil geschnittene Ansicht des thermostatischen Ventils, Ausführung b, A b b. 5 einen Schnitt durch die die Federhalterung bildenden Streben mit Draufsicht auf die Widerlagerscheibe, Ausführung b.
• Das Ausführungsbeispiel a hat folgenden Aufbau: Der eigentliche Ventilkörper des thermostatischen Ventils ist eine Kombination aus einem Ventilteller 1 a und einem thermostatischen Element mit gemeinsamer Achse.
• Nach der einen Seite schließt sich ein Dehnstoffbehälter 1 b und nach der anderen Seite ein Ventilschaft 1 c an den Ventilteller an. Der hohle Ventilschaft umschließt einen axial verschiebbaren Stößel l d, der aus dem Ventilschaft herausragt. Eine zylindrische Schraubendruckfeder 2, die den Dehnstoffbehälter 1 b konzentrisch umgibt, drückt den Ventilteller 1 a gegen einen ringscheibenförmigen Ventilsitz 3 a. Dabei stützt sich die Schließfeder 2 auf der einen Seite, geführt von einem zylindrischen Ansatz, gegen den Ventilteller, auf der anderen Seite gegen eine das Federwiderlager bildende Brücke 3 b ab, die sich nach unten an den Ventilsitzring anschließt. Die Brücke 3 b hat eine konzentrisch zur Ventilachse liegende kreisrunde Öffnung zur Führung des zylindrischen Dehnstoffbehälters 1 b, wobei der hochgezogene Rand 3 c gleichzeitig die Zentrierung für die Schließfeder bildet. Quer zu ihrer Längsausdehnung ist die Brücke 1 b in ihrer Mitte einseitig ausgespart, und zwar hat die Aussparung die Breite des Lochdurchmessers. Auf der nicht ausgesparten Seite besitzt die Brücke einen Randwulst 3 d zur Versteifung, der vorzugsweise wie der Lochrand nach oben gezogen ist, wodurch er die Zentrierung der Schließfeder mitbewirkt.
• Nach oben schließt sich an den Ventilsitzring 3 a eine Brücke 3 e an, die an ihrer Unterseite eine konzentrisch zur Ventilachse liegende Vertiefung 3 f als Widerlager für den Stößel 1d aufweist. Die beiden Brücken 3 b und 3 e sind an dem Ventilsitzring, mit dem sie ein Teil bilden, so angeordnet, daß der äußere Bereich der ringförmigen Scheibe 3 a als Montageflansch des gesamten thermostatischen Ventils übersteht.
• Beim Zusammenbau des Ventils wird zunächst die Schließfeder über denDehnstoffbehälter gesteckt. Eine Spannzunge mit U-förmig ausgesparten Backen preßt dann die Feder zusammen, wobei die eine Backe die Schließfeder unterfaßt, während die andere Backe oben auf dem Ventilteller aufliegt. Der Ventilkörper mit der zusammengedrückten Schließfeder wird nun mit dem Stößel voraus schräg von unten durch die Ventilöffnung eingeführt und in die richtige konzentrische Lage gebracht. Nach dem Herausziehen der Spannzange legt sich das Tellerventil gegen seinen Sitz und das untere Ende der Schließfeder gegen die Brücke 3 b.
• Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die genannte Ausführungsform a.
• In Abweichung von der beschriebenen Ausführung ist bei der Ausführungsform b das untere Federwiderlager nicht mehr von einer Strebe zur anderen durchgehend ausgebildet, also keine Brücke mehr. Vielmehr ist eine ringförmige Scheibe 4 vorgesehen, die in sich nach unten an den Ventilsitzring 3ä anschließende und mit diesen einen Teil bildende Streben 3g eingehakt ist. Und zwar laufen die Streben 3g je an ihrem unteren Ende in einen nach innen gerichteten Haken 3 h aus; der jeweils in ein schlitzförmiges Loch -am Rande der Scheibe 4 hineingreift. Die-Scheibe 4 hat an ihrer zentralen Öffnung einen hochgezogenen Rand zur Führung des Ventilkörpers an seinem, den Dehnstoffbehälter 1 b bildenden unteren Teil. Der hochgezogene Rand dient gleichzeitig der Zentrierung der Schließfeder 2. Beim Zusammenbau unterfaßt die Spannzange die Schließfeder 2 einschließlich der Scheibe 4 und preßt beide gegen den Ventilteller l a. Im übrigen erfolgt die Montage wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Bei Erwärmung bewirkt der Dehnstoff im Inneren des thermostatischen Elementes eine Längsverschiebung des Stößels 1 d, der jedoch in der Vertiefung 3 f der oberen Brücke 3 e Widerstand findet. Infolgedessen hebt sich der mit dem Ventilschaft verbundene Ventilteller 1 a von seinem Sitz 3 a ab, während sich die Schließfeder weiter zusammendrückt.
• Bei Abkühlung zieht sich der Dehnstoff zusammen und gestattet dem Stößel ein Zurückgehen unter dem indirekten Druck der Schließfeder; damit schließt sich das Ventil wieder.
• Die Herstellung des gestenartigen Teiles aus einem einzigen Stück ist möglich, sowohl bei Verwendung von Metall als auch von Kunststoff.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Thermostatisches Ventil, insbesondere für den Kühlmittelkreislauf von Kraftfahrzeugmotoren, bestehend aus einem scheibenförmigen Ventilsitzring, an den sich nach oben und unten je ein brückenartiges Gestell als Widerlager für den Stößel eines thermostatischen Elementes und für eine Druckfeder anschließt, und einem mit dem thermostatischen Element kombinierten Tellerventilkörper, der bei Erwärmung gegen den Druck der Feder von seinem Sitz abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammen mit dem Ventilsitzring (3a) und der das Stößelwiderlager bildenden Brücke (3e) in einem Stück gefertigte Schließfederwiderlager durch eine Brücke (3b) gebildet wird, die mit einer kreisförmigen, zur Ventilachse konzentrischen Führungsöffnung versehen ist, die an einer Seite quer zur Hauptausdehnung der Brücke in Lochbreite ausgespart ist, wobei der verbleibende Teil des Lochumfanges einen hochgezogenen Rand (3 c) zur Zentrierung der Schließfeder aufweist.
2. 2. Thermostatisches Ventil, insbesondere für den Kühlmittelkreislauf von Kraftfahrzeugmotoren, bestehend aus einem scheibenförmigen Ventilsitzring, an den sich nach oben und unten je ein brückenartiges Gestell als Widerlager für den Stößel eines thermostatischen Elementes und für eine Druckfeder anschließt und einem mit dem thermostatischen Element kombinierten Tellerventilkörper, der bei Erwärmung gegen den Druck der Feder von seinem Sitz abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammen mit dem Ventilsitzring (3 a) und der das Stößelwiderlager bildenden Brücke (3 e) in einem Stück gefertigte Schließfederhalterung durch abwärts gerichtete Streben (3 g) gebildet ist, die an ihrem unteren Ende hakenförmige nach innen gerichtete Umlenkungen (3h) aufweisen in die eine ringförmige Scheibe (4), deren Lochrand zur Zentrierung der Schließfeder (2) hochgezogen ist, eingehängt ist, wobei die hakenförmigen Umlenkungen in schlitzförmige Löcher am Rande der Scheibe (4) hineingreifen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1077 017, 1087 861; britische Patentschriften Nr. 815 240, 821585; USA.-Patentschrift Nr. 2 926 853.