DE1523349A1

DE1523349A1 - Thermostat

Info

Publication number: DE1523349A1
Application number: DE19641523349
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Kuze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-04-06
Filing date: 1964-03-28
Publication date: 1969-07-24
Also published as: US3231194A; GB1033782A

Description

Die Erfindung betrifft einen durch eine Wachsfüllung gesteuerten Thermostat, insbesondere für das Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine .

Die Erfindung bezweckt einen Thermostat mit Wachsfüllung, bei dem das Wachs in einem wärmeempfindliehen Zylinder untergebracht und über die Innenwandung des Zylinders verteilt ist, und bei dem ferner ein Gummikolben vorgesehen ist, der in einer einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisenden Hülse geschützt untergebracht ist und von dem beim Schmelzen des Wachses ansteigenden Wachsvolumen so beaufschlagt wird, daß der Reibwiderstand sehr stark verringert und damit die Ansprechgenauigkeit auf die Wassertemperatur erheblich verbessert wird.

Die Erfindung bezweckt ferner einen Thermostat, bei dem eine übermäßige Form- und Belastungsänderung des Gummikolbens bei der Umwandlung des beim SchmelzVorgang ansteigenden Wachsvolumens in eine Hubbewegung eines Ventils vermieden und damit die Lebensdauer des Thermostats erhöht wird.

Gemäß der Erfindung weist der Thermostat einen Gummikolben auf, der gleitbar und dicht in eine Hülse mit geringem Reibungskoeffizienten eingesetzt ist, die in einem wärmeempfindlichen Zylinder untergebracht ist. In den Spalt zwischen der Hülse und dem Gummikolben üowie zwischen der Hülse und dem Zylinder ist Wachs dicht eingefüllt. In ein zentrales Loch des Gummikolbens ist dabei eine Schubstange eingesetzt. Die Anordnung ist derart getroffen,! daS die * bewegliche Stirnfläche des Gummikolbens in der Hülse von dem beim Schmelzen im Volumen ansteigenden Wachs beaufschlagt wird.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der firfindung. Es zeigt: ·
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Vo/Ag

Pig. 1. einen Thermostat gemäß der Erfindung im Schnitt;

Pig. 2 den Thermostat gemäß Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt;

Fig. J5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt durch den Thermostat;

Pig. 4 den Thermostat gemäß Pig, j5 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt;

Pig. 5 und 6 im Schnitt eine Einzelheit des Thermostats zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der in den Pig. 1-4 dargestellten Thermostaten.

Der in der Zeichnung dargestellte Thermostat besitzt einen Plansch 1 und ein daran befestigtes Gehäuse 2. In dem Gehäuse 1st ein Ventil j5 mit einer Druckfeder 4 angeordnet. Ferner ist ein wärmeempfindlicher Zylinder 5 mit einer darin eingesetzten Hülse β vorgesehen, die an ihrer Basisfläche eine öffnung 7 aufweist und In die ein Gummikolben 8 luftdicht und gleitend eingesetzt ist. In den Luftspalt zwischen der Hülse 6 und der beweglichen Stirnfläche 1 ο des Gummikolbens 8 sowie in den Luftspalt zwischen der Hülse 6 und dem wärmeempfLndlichen Zylinder 5 ist Wachs 9 eingefüllt. Mit 11 ist ein Deckel und mit 12 eine Packung bezeichnet. In eine zentrale öffnung des Gummikolbens 8 ist eine Schubstange 13 eingesetzt, die an ihrem jideren Ende an dem Plansch befestigt ist. In dem Plansch 1 befindet sich ein Fenster 14. Mit 15 ist eine Wasserleitung bezeichnet, die mit der Sammelleitung der Antriebsmaschine verbunden ist. Die Leitung 16 auf der anderen Seite des Thermostats ist an einem Heizkörper angeschlossen.

Wenn der beschriebene wachsgesteuerte Thermostat beispielsweise so ausgebildet ist, daß bei einer Temperatur von 8O⁰C das Ventil des Thermostats zu öffnen beginnt, und daß bei einer Temperatur von 90°C das Ventil ν 11 geöffnet ist, und wenn der gesamte Öffnungshub des Ventils 8 mm beträgt, so schmilzt die Wachsfüllung 9 in dem wärmeempfindlichen Zylinder 5 bei gleichzeitiger Erhöhung des Wachsvolamens, wenn beim Start der Antriebsmaschine die Temperatur in der Wassersammelleitung 80^JC erreicht. Die Volumenerhöhung des Wachses übt einen Druck auf die bewegliche Stirnfläche 1o des Gummikolbens 8

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aus. Hierbei wird die Schubstange 12 durch die Druckkraft nach oben gestoßen, was eine relative Abwärtsbewegung des sich gegen die Wirkung der Feder 4 öffnenden Ventils 3 zur Folge hat. Das Kühlwasser in der Wassersammelleitung fließt durch das Fenster'14 und durch die Wasserleitung 16 zu dem Heizgerät. Je höher der Temperaturanstieg,um so größer ist der Anstieg des WachsVolumens. Mit Kunehmendem, auf den Qummikolben 8 wirkenden Wachsvolumen erhöht eioh daher der Öffnungshub des Ventils.

Wenn der Durohmesser der Schubstange 13 mit d, der Durchmesser des Gummikolbens mit D, der Hub des Ventils 3 mit h und die Verdrängung des Oummikolbens 8 mit H bezeichnet wird, so ergibt sich folgende Gleichungt

H = h tu. ^A

"d²

Wenn d « 3 mm» D = 7 mm und h = 8 mm ist, so ergibt sich: H = 8 χ 9 «# 1,5 mm

Daraus ergibt sich, daß der Gummikolben 8 lediglich um 1,5 rom nach oben verschoben eu werden braucht, um einen Ventilhub von 8 mm tu erzielen. Der Gummikolben 8 verschiebt eich entlang der ebenen und glatten Innenwandung der Hülse 6, die einen geringen Reibungskoeffizienten besitzt. Da die Hülse 6 verhindert, daß das Wachs 9 in. den Gummikolben 8 eindringt, übt das Wachs 9 keinen Seitendruok auf den Gummikolben aus. Der nach oben gerichtet» Druck des Wachses 9 konzentriert sich an der beweglichen Stirnfläche to des Gummikolbens 8 innerhalb der HUlse 6 und wirkt so auf den Oumraikolben, daß dieser nach oben gestoßen wird, wodurch das Ventil 3 gegen die Rückstellkraft der Feder k relativ nach unten in Öffnungsrichtung bewegt wird.

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Die Pig. ;5 und 4 zeigen einen durch Wachsfüllung gesteuerten Thermestat, der mit einem Umgehungsventil versehen 1st. Das Umgehungsventil 17 ist mit dem Ventil 3 vereinigt. In dem Flansch 1 ist ein Fenster 18 dec Umgehungsventils angeordnet.

Wie dargelegt, besitzt der durch Wachsfüllung gesteuerte Thermostat gemäß der Erfindung einen Gummikolben 8, der gleitbar in eine Hülse 6 mit niedrigem Reibungskoeffizient eingesetzt ist. Das Wachs ist über die gesamte Innenseite eines verlängerten wärmeempfLndliehen Zylinders 5 verteilt, wodurch eine gute Wärmeleitung erzielt wird. Außerdem wird hierdurch erreicht, daß die bewegliche Stirnfläche des Gummikolbens 8 innerhalb der Hülse 6 durch den gesamten Volumenanstieg des geschmolzenen Wachses beaufschlagt wird, wodurch der Reibungsverlust auf einen extrem niedrigen Wert herabgesetzt wird. Der erfindungsgemäße Thermostat besitzt eine hervorragende Anspreohgenauigkeit auf Temperaturänderungen, die um etwa 3-"¹ % höher liegt als diejenige der bekannten durch Wachsfüllung gesteuerten Thermostaten, die ohne die genannte Hülse arbeiten. Der erfindungsgemäße Thermostat hat außerdem den wesentlichen Vorteil, daß der Gummikolben gleichmäßig und ohne übernäß"g hohe Formänderung arbeitet. Hierdurch wird seine Lebensdauer erheblich erhöht. Der Thermostat ist daher insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugen geeignet.

Selbstverständlich kann der lediglich als Ausführungsbeispiei beschriebene Thermostat in verschiedener Hinsicht abgeändert werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.

Patentansprüche

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BAD OR/GiiMAi.

Claims

ι V,.

Patentanspruch

Thermostat mit Wachsfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Gummikolben (S) aufweist, der gleitbar und dicht in eine Hülse (6) mit geringem Reibungs-Koeffizienten eingesetzt ist, die in einem wärmeempfindlichen Zylinder (5) untergebracht ist, und daß Wachs in den Spalt zwischen der Hülse (6) und dem Gummikolben (8) sowie in dc;n Spalt zwischen der Hülse (6) und dem Zylinder (5) dicht eingefüllt ist und ferner eine Schubstange (13) in ein zentrales Loch des Gumnukrolbens (8) eingesetzt ist, wobei die bewegliche Stirnfläche (to) des GummL-cjlbens (8) in der Hülse (6) von dem beim Schmelzen im Volumen ansteigenden Wachs beaufschlagt wird.

BAD UB 909830/0583