DE1523307B2

DE1523307B2 - Thermostat zum Steuern eines Strömungs mittels

Info

Publication number: DE1523307B2
Application number: DE1523307A
Authority: DE
Inventors: Harold Burton Oak Park Ill. Drapeau (V.St.A.)
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1965-07-02
Filing date: 1966-06-23
Publication date: 1974-10-10
Also published as: GB1122620A; DE1523307C3; DE1523307A1; US3315890A

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermostaten -zum Steuern eines Strömungsmittels, insbesondere ""des Kühlmittels eines Verbrennungsmotors, bei dem ein mit Wärmedehnstoff gefülltes Gehäuse in einer Ventilöffnung aufgehängt ist und ein Hauptventil trägt, das mittels einer Feder gegen die Ventilöffnung gedruckt ist, und der aus dem Gehäuse herausragende Kolbenabschnitt sich durch eine Öffnung im Hauptventil hindurcherstreckt und ein Hilfsventil trägt, welches mittels einer schwächeren Feder gegen die öffnung im Hauptventil entgegen der Strömungsrichtung gedrückt wird.

Ein derartiger Thermostat ist in der US-PS 2 873 070 beschrieben. Bei diesem Thermostaten öffnet sich bei verhältnismäßig kühlen Betriebsbedingungen lediglich das Hilfsventil, während bei heißen Zuständen eine weitere Ausdehnung des Kolbens bewirkt, daß das Hauptventil sich ebenfalls in die offene Stellung bewegt. Die Bewegung wird durch die Federkonstante der beiden Federn bestimmt, und es wird keine eindeutig festgelegte Steuerbewegung erzielt. Zuerst wird die Feder des Hilfsventil bis zu einem gewissen Spannungszustand zusammengepreßt und dann wird anschließend die Feder des Hauptventils zusammengepreßt und zwar auch wieder bis zu einem gewissen Spannungszustand, wobei dann anschließend wiederum die Feder des Hilfsventil zusammengepreßt wird usw. Es wird hier beim öffnen eine gegenseitige Bewegung der Ventile durchgeführt, die für eine gute Beherrschung der Steuerung nicht zweckmäßig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Thermostaten derart zu gestalten, daß die Einstellung einer eindeutigen Steuercharakteristik ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Kolbenabschnitt einen die axiale Bewegung dieses Abschnittes in der Öffnungsrichtung begrenzenden Anschlag trägt.

Mit Vorteil wird hier die Feder des Hilfsventil zuerst so weit zusammengepreßt, bis der Anschlag des Kolbenabschnittes anschlägt, und erst danach wird die Feder des Hauptventils zusammengepreßt. Hierdurch können in zwei verschiedenen Betriebsphasen, und zwar in einer kalten Betriebsphase und in einer heißen Betriebsphase, unterschiedliche Steuerungen in eindeutiger Weise durchgeführt werden. Es wird ein sehr stabiler Betrieb erzielt.

Mit Vorteil kann der Kolbenabschnitt einen weiteren Anschlag aufweisen, der die Steuerbewegung begrenzt. Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

ίο F i g. 1 eine Draufsicht auf den Thermostaten und
F i g. 2 eine Schnittansicht des Thermostaten.
Gemäß F i g. 2 ist der Thermostat in eine Leitung 1 eines Motorblocks 2 eingesetzt. Ein Durchlaß 3 im Block 2 steht mit einem Rohrabschnitt 4 in Verbindung, der zum Aufnehmen eines Gummiwasserschlauches od. dgl. bestimmt ist, um das Kühlmittel zu einem Kühler zu leiten. Das Rohr 4 hat einen Flansch 5, der an den Block 2 angeschraubt ist und mit dem eine Wand 6 in einer am Umfang des Durchlasses 3 ausgeformten Nut 7 befestigt wird. Eine Dichtung 8 ist zwischen dem Flansch 5 und dem Motorblock 2 vorgesehen.

Die beiden Ventile des Thermostaten werden verwendet, um den Strom des Kühlmittels von der Leitung 1 zu dem Rohr 4 zu steuern, und beide Ventile werden durch einen Wärmedehnstoff betätigt. Es ist ein Gehäuse 11 und ein Kolben 12 vorgesehen, der durch die Ausdehnung oder Zusammenziehung des Wärmedehnstoffes im Gehäuse 11 axial verschiebbar ist. Wenn, das Gehäuse 11 relativ zu der Querwand 6 festgehalten wird,

ansteigende Temperaturen den Köffien 12 in Richtung stromauf pressen, wodurch ein Druckminderventil geöffnet wird. Wenn das Druckminderventil voll geöffnet ist, wird der Kolben 12 dann festgehalten, und das Gehäuse 11 wird stromabwärts bewegt, um eine Hauptventilöffnung zu öffnen.

Die Querwand 6 weist einen nach oben gebogenen Hals 9 auf, der die Hauptventilöffnung 10 zwischen der Leitung 1 und dem Rohr 4 begrenzt. Das Hauptventil 13, das mit dem Hals 9 zusammenarbeitet, hat ebenfalls die Form eines nach oben gebogenen Halses und ist an dem Gehäuse 11 mittels eines Bunds 14 befestigt, der zwischen den Schultern 15 und 16 liegt.

Der äußere Rand 17 des Hauptventils 13 kann sich an die Innenfläche des Halses 9 anlegen, um eine Druckabdichtung zu bilden, und der innere Rand 18 begrenzt eine Zusatzventilöffnung 19, der mit der Leitung 1 durch eine Reihe von Durchlässen 21 verbunden ist, die an einer unteren Stützwand zwischen dem Bund 14 und dem Hauptventil 13"a'usgebildet sind. Der Kolben 12 erstreckt sich durch die Hilfsventilöffnung 19 und weist einen Ventilkopf 20 auf, der mit dem inneren Rand 18 des Hauptventils 13 zusammenarbeitet, um die Hilfsventilöffnung 19 zu schließen. Die beiden Ventile 13 und 20 müssen geschlossen sein, um eine Umwälzung des Kühlmittels zu verhindern.

Um sicherzustellen, daß beide Ventile bei niedrigen Temperaturen geschlossen sind, werden die Ventile 13 und 20 durch Schraubenfedern 23 bzw. 22 vorgespannt. Die obere Feder 22 liegt gegen die Rückseite des Ventilkopfes 20 an, und ihr entgegengesetztes Ende stützt sich gegen eine Scheibe 24 ab, die in der Mitte eines Bügels 26 ausgebildet ist, der sich vom oberen Rand des Halses 9 aus erstreckt. Die untere Feder 23 liegt gegen die Rückseite 27 des Hauptventils 13 an, und ihr entgegengesetztes Ende stützt sich an der Innenseite 28 eines Rahmens 29 ab, der sich von der Unterseite des Halses 9 aus erstreckt. Der Thermostat ist zwischen dem Bügel 26 und dem Rahmen 29 durch die beiden

Federn 22 und 23 aufgehängt.

Das Gehäuse 11 und der Kolben 12 müssen sich innerhalb dieser Aufhängung relativ bewegen können, um die Ventile 13 und 20 zu betätigen. Diese Bewegung wird durch die Bildung von Durchgangsöffnungen ermöglicht. Die erste Durchgangsöffnung 30 ist in dem Rahmen 29 vorgesehen, und durch diese kann sich das Gehäuse 11 hindurchbewegen. Die zweite Durchgangsöffnung 32 ist in dem Bügel 26 axial zu dem Kolben 12 vorgesehen. Der Kolben 12 wird von der öffnung 32 längsverschiebbar aufgenommen.

Um das oben beschriebene Festhalten zu erreichen, ist die Längsbewegung des Kolbens 12 in der öffnung 32 begrenzt und zwar durch einen radial erweiterten Anschlag 34. Weiterhin ist ein Anschlag 33 vorgesehen, '5 der die Schließbewegung begrenzt. Der Bewegungshub des Kolbens 12 ist somit zwischen den Anschlägen 33 und 34 begrenzt.

Im Betrieb werden beide Ventile 13 und 20 bei niedrigen Temperaturen in die Schließstellung gedrückt. Wenn eine normale Motorbetriebstemperatur erreicht ist, beginnt sich jedoch der Wärmedehnstoff auszudehnen, und es wird eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 11 und dem Kolben 12 erzeugt. Um sicherzustellen, daß die anfängliche Relativbewegung ausschließlich eine stromaufwärts gerichtete ist, wird das Gehäuse 11 mit einer Kraft nach oben gepreßt, die die auf den Kolben 12 ausgeübte Abwärtskraft übersteigt. Dadurch wird das Gehäuse 11 relativ zu der Querplatte 6 festgehalten, und der Kolben 12 bewegt sich stromaufwärts, um den Ventilkopf 20 anzuheben und die Hilfsventilöffnung 19 zu öffnen.

Bei ansteigender Temperatur bewegt sich der Kolben 12 fortschreitend durch die öffnung 32 hindurch nach oben, bis der Anschlag 34 an der Unterseite der Scheibe 25 anstößt. Wenn die Aufwärtsbewegung abgestoppt und die Wärmeausdehnung fortgesetzt wird, wird das Gehäuse 11 nach unten gegen die Feder 23 durch die Durchgangsöffnung 30 hindurchgeschoben. Durch diese Bewegung wird dann das Hauptventil 13 von der Innenfläche des Halses 9 abgehoben, und die Hauptventilöffnung 10 wird geöffnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Thermostat zum Steuern eines Strömungsmittels, insbesondere des Kühlmittels eines Verbrennungsmotors, bei dem ein mit Wärmedehnstoff gefülltes Gehäuse in einer Ventilöffnung aufgehängt ist und ein Hauptventil trägt, das mittels einer Feder gegen die Ventilöffnung gedrückt wird, und der aus dem Gehäuse herausragende Kolbenabschnitt sich durch eine öffnung im Hauptventil hindurcherstreckt und ein Hilfsventil trägt, welches mittels einer schwächeren Feder gegen die öffnung im Hauptventil entgegen der Strömungsrichtung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenabschnitt (12) einen die axiale Bewegung dieses Abschnittes in der Öffnungsrichtung begrenzenden Anschlag (34) trägt.

2. Thermostat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenabschnitt (12) einen weiteren Anschlag (33) aufweist, der die Schließbewegung begrenzt.