DE1941277A1 - Thermostatgesteuertes Ventil - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG zu der Patentanmeldung

THE DOLE VALVE COMPANY 6201 Oakton, Morton Grove, Illinois, USA

betreffend
Theraostatgesteuertes Ventil

Die Erfindung besieht sich auf ein durch eine Feder in Schließstellung gehaltenes theraostatgesteuertes Ventil.

Theraoetatgesteuerte Ventile verden in den Terechiedenartigsten Ausführungsformen beispielsweise bei wassergekühlten Verbrennungskraftaaschinen ia Kühlaittelkreislauf verwendet. Da Verbrennungskraftaaschinen nur in eine« bestimmten Temperaturbereich ait maxiaalea Wirkungsgrad arbeiten, ist es erforderlich, daß das Kühlwasser von dem Kühlradiator durch den Motorblock so lange nicht zirkulieren kann, bis die gewünschte Betriebstemperatur erreicht ist. Hierzu werden in Motorblock theraoetatgesteuerte Ventile in den Kühlmittelkreislauf eingeschaltet. Diese thereostatgesteuerten Ventile befinden •ich normalerweise in der Ventilschließeteilung und öffnen ait steigender Motorblockteaperatur in zunehmendem KaSe.

Di· meisten theraostatgesteuerten Ventil· dieser Art werden durch eine Feder in Schließstellung gehalten Ms die Temperatur den gewünschten Wert erreicht hat und dann das Ventil durch den Theraostaten geöffnet wird. Diese bekannten federvorgespannten und theraostatgesteuerten Ventile beeitxen jedoch den Raohteil, daß bei einer Überhitsung de· Motor· da· fentil bei einea Fehler aa Theraostaten in seiner Schließstellung bleibt oder nur wenig öffnet. Hierbei besteht dann die Gefahr eiaer Be*ckftdigung des Motor·.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein federvorgespanntes thermostatgesteuertes Ventil dieser Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß es auch bei einer eventuellen Überhitzung des zu steuernden Ströaungskreislaufes automatisch seine volle Offenstellung einnimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da3 der das Ventil in Schließstellung haltenden Feder ein schaelzbares Metallteil zugeordnet wird, dessen Schmelzpunkt so gewählt ist, daS es beim Überschreiten einer vorbestimmten Übertemperatur schmilzt und damit die Schließfeder unwirksam macht.

Bei einem erfindungsgeaaßen thermostatgesteuerten Ventil wird damit unabhängig von der Wirksamkeit des Thermostaten automatisch beim überschreiten einer vorbestimmten Temperatur der Ventilkörper in seine volle Offenstellung gebracht. Ein erfindungsgemäBes Ventil ist daher vor alle« zur Steuerung des KUhlaittelkreislaufes von Verbrennungskraftmaschinen geeignet, denn es gewährleistet, daS auch beia Ausfall des eigentlichen Thermostaten eine überhitzung der Maschine durch automatisches Öffnen des Ventils für den Kühlmittelkreislauf versieden wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgeaäSen Ventils ergeben sich aus den Unteraneprüchen.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten d«a{ Erfindung werden ia folgenden anhand scheaatischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt teilweise ia Schnitt ein erfindungsgeaäflee thermostatgesteuertes Ventil und zwar eingebaut ia Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine.

Fig. 2 seift das erfindungsgeaäße Ventil von unten.

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Fig. 1 zeigt den Teil eines Zylinderkopfes 10 einer Verbrennungekraftmaschine mit einer Öffnung 11, die zu einem Vasserauslaßstutzen 12 führt, welcher mit einer Radiatorschlange dee Kühlsystems verbunden werden kann.

Bei den meisten Verbrennungskraftmaschinen ist diese ."'ffnung 11 und auch der Auslaßetutzen 12 im querschnitt kreisrund. Selbstverständlich kann diese öffnung auch jede andere beliebige Querschnitte form besitzen. In der öffnung 11 ist eine runde Platte 13 befestigt. Sie ist zwischen dem Flansch 14 des Auelaßstutzens 12 und der Wand 15 des Zy'linderkopfea 10 eingeklemmt. Die Platte 13 ist in die Randnut 16 der Wand 15 des Zylinderkopfee 10 eingelegt. Der Rand der Platt· 13 wird durch eine zwischen dem Flansch I4 und der Wand 15 angeordneten Dichtung 17 überdeckt, so daß der Auslaßstutzen 12 dicht auf dem Zylinderkopf 10 aufliegt. Die nach oben etwas auegebogene Platte 13 besitzt eine Mittelöffnung 19, durch welche ein Ventilsitz 20 gebildet wird.

Das durch den Motorblock und den Zylinderkopf 10 zirkulierende Wasser strömt durch die öffnung 19· Durch dieses Kühlwasser wird eine Überhitzung des Motors vermieden. Wenn jedoch der Motor zu kalt ist arbeitet er nicht mit seiner vollen Leistung. Das zirkulierende Wasser verhindert die Erwärmung des Motors auf seine eigentliche Arbeitstecperatur. Die Waseerzirkulation wird daher zu bestimmten'Zeiten in Abhängigkeit von der Motortemperatur begrenzt oder ganz unterbunden.

Zu dieeem Zweck ist ein auf Temperaturänderungen ansprechendes Thermostatventil 21 nahe der Öffnung 19 vorgesehen, durch welches ein Ventilteller 22 betätigbar ist, welcher mit dem Ventilsitz 20 zusammenarbeitet und durch welchen die Öffnung 19 verschließbar ist.

Das Thermostatventil 21 umfaßt ein auf Temperaturänderungen ansprechendes Betätigungselement 23 mit einem Temperaturfühlabschnitt 24, einem

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PUhrungeabschnitt 25 und einem ausschiebbaren Betätigungsarm 26 in Form eines Stiftes. Der Temperaturfühlabschnitt 24 kann beispielsweise mit einem Material wie Wachs oder dergleichen gefüllt sein, das sich mit zunehmender Temperatur ausdehnt. Durch die Ausdehnung des Wachees innerhalb des Temperaturfühlabschnittes 24 wird der Arm 26 nach außen bewegt.

Das Betätigungselement 23 wird in seiner Stellung gegenüber der Platte 13 durch einen Stützanker 27 gehalten. Das Betätigungselement 23 besitzt einen Abschnitt 28 von größerem Durchmesser. Der Stütz- . anker 27 weist einen Bodenabschnitt 50 mit einer runden öffnung 31 auf. Der untere Abschnitt des Betätigungselemente 23 ragt durch diese Öffnung 31 hindurch und der Abschnitt 28 von größerem Durchmesser liegt am Bodenabschnitt 30 des Stützankers 27 nahe dieser Öffnung 51 auf. Vom Bodenabschnitt 30 des Stutzankers 27 ragen zwei Arme 32 nach oben und außen und enden nahe der Oberseite des Führungsabschnittes des Betätigungselementes 23 in nach auß-en gebogenen Flanschen 33· Diese Flansche 53 sind mit der Platte 13 durch Schweißen, Nieten, durch eine Streifen-Schlitz-Verbindung oder dergleichen verbunden.

Zwischen diesen Flanschen 55 sowie den Stützflanschen 36 einer bewegbaren Stütze 57 ist eine Schraubenfeder 55 angeordnet. Die Flansche 56 liegen radial außerhalb des Betätigungselementes und axial im Abstand von den Flanschen 33 des Stutzankers 27· Von diesen Flanschen erstrecken sich axial und radial nach innen im Inneren der Schraubenfeder 55 Arme 39 bis zu einem Punkt, der radial im Abstand von dem freien Ende des Betätigungsarms 26 liegt. Diese Arme 59 enden in radial nach innen .gebogenen Flanschen 40.

Die Flansche 40 sind mit dem freien Ende des Betätigungsaroes 26 über einen schmelzbaren Metallniet 4I verbunden.

Der Ventilteller 22 besitzt in seiner Mitte eine runde Bohrung 42, *

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welche den schmelzbaren Niet 41 aufnimmt und durch welchen der Ventilteller 22 am Betätigungsarm 26 befestigt ist.

Das Theroostatventil 21 ist so dimensioniert, daß bei kalter Maschine der Ventilteller 22 am Ventilsitz 20 anliegt und das Ventil geschlossen hält. Wenn das Kühlmittel in Umgebung des Betätigungeelements 25 sich erwärmt, so dehnt sich auch das in diesem Element enthaltene Wachs aus und treibt den Betätigungsarm 26 nach oben durch den Führungaabschnitt 25. Diese Aufvärtsbewegung des Betätigungearmee 26 wird über den schmelzbaren Metallniet 4I auf den Ventilteller 22 ■ und die bewegliche Stütze 37 übertragen. Durch diese Bewegung wird der Ventilteller 22 vom Ventilsitz 20 abgehoben und es kann damit Kühlmittel durch die Öffnung 19 strömen. Gleichzeitig wird die bewegliche Stütze 37 nach oben gezogen und die Feder 35 zusammengedruckt.

Wenn sich das das Betätigungselement 23 umgebende Kühlmittel wieder abkühlt, so nimat der Druck des Wachses auf den Betätigungsarn 26 ab und der Druck der Feder 35, der auf die Flansche 36 der beweglichen Stutze 57 wirkt, drückt diese Stütze 37 nach unten, wodurch der Betätigungsarm 26 in den Führungsabschnitt 25 des Betätigungseleaentee 25 zurückbewegt wird. Gleichzeitig bewegt sich der Ventilteller 22 in Schließrichtung und schließt die Öffnung 19.

Die öffnung·- und Schließbewegung und der Grad der Öffnung des Ventils ist daait temperaturabhängig.

Wenn da« Ströeungemittelsyatem, in welches das Ventil eingeschaltet ist, überhitzt wird, let es wünschenswert, daß das Ventil seine τοίΐβ Offenetellung einnieet, so daß ein kontinuierlicher Kühlmittelfluß eraöglicht wird. Die· wird durch den schaeltbaren Metallniet 41 erreicht.

Der Niet 41 besteht aus elnea Metall, das einen genügend niedrigen Schaeltfunkt besitzt, eo daß e· weich au werden beginnt, wenn die

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Temperatur des durch das Ventil fließenden Ströaungsaittels einen Wert erreicht, der eine Überhitzung dee Systeme anzeigt. In diesem Zeitpunkt wird bein Weichwerden des Niets 4I durch den auf die bewegliche Stütze 37 wirkenden Druck der Feder 35 diese Stütze von den Niet 4I abgestreift. Hierdurch wird der Betätigungsarm 26 von der Vorspannung der Feder 35 frei und es herrscht dann kein Druck mehr, durch welchen dieser Betätigungsarm 26 in den Führungsabschnitt 25 zurückgedrückt wird und auf diese Weise die öffnung 19 verschlossen wird, eelbet wenn das Betätigungselement 23 platzen oder anderweitig beschädigt werden sollte.

Patentansprüche

OWGJNAL IHSPECTED

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Claims (4)

PATKXTA X WA I,T SOOO Mf JfCHEX 9 ,..-ISt1. «.«ΚΑΙ' AlFItFKlHNTIlABHK «4. «ΑΙ »β. TKLKIO* 4* 4h«·. Α - 225 Patentansprüche

1. ι Durch eine Feder in Schließstellung gehaltenes

thermostatgesteuertes Ventil, gekennzeichnet durch ein der Schließfeder (35) zugeordnetes schmelzbares Metallteil (41)ι dessen Schmelzpunkt so gewählt ist, daß es bei· Überschreiten einer vorbestimaten Überteaperatur schailzt und daait die Schließfeder unwirksam macht.

2. Ventil nach Anspruch 1, bei den der Ventilkörper über einen verschiebbaren Betätigungsara des Theraostateleaentes betätigbar ist und dieser Betätigungsarm durch eine Feder in die Ventilschließstellung zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (35) »it dea Betätigungsara (26) Über das scheelibare Metallteil (41) verbunden ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das sehnelabere Metallteil eine auf den Betätigungsara (26) aufgesetzte Nietkappe (41) iet.

4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3 alt einea auf dea Betätigungsara des Thernostateleaents befestigten Ventilteller, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ait ihrem einen Ende an den Stützanker (27) für da« Theraostateleaent (23) abstützende Feder (35)

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•loh ait Ihr·· anderen End· an einer Stütte (36, 57) abstützt, di· alt ihr·· gegenüberliegenden Ende (40) Über die echaeltbere Mietkappe (41.) aa Betitigung·- ar· (26) befestigt ist.

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