DE19728010A1 - Vorrichtung zur platzsparenden Unterbringung von Fahrrädern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Temperatur des Kühlmittels von Verbrennungskraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein zur Durchführung des Verfahrens verwendetes Thermostatventil.

Bei Thermostatventilen erfolgt die Betätigung des Ventilkörpers bisher in der Regel über die Temperatur des in das Ventil einströmenden Kühlmittels. Es hat sich jedoch gezeigt, daß im Zuge der Optimierung von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere auch hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs, eine im Bereich des Thermostatventils, d. h. in einigem Abstand vom Austritt des Kühlmittels aus der Verbrennungskraftmaschine erfolgende Abtastung der Kühlmitteltemperatur den Nachteil hat, daß das Thermostatventil auf wechselnde Betriebszustände in der Regel zu spät reagiert. Temperaturänderungen in der Verbren­ nungskraftmaschine werden regelmäßig zu spät erfaßt.

Daher ist es erwünscht, zur Regelung der Kühlmitteltemperatur, den gesamten Betriebs­ zustand der Verbrennungskraftmaschine zu berücksichtigen, indem man die Kühlmittel­ temperatur dem jeweiligen Lastfall anpaßt. Der Betriebszustand kann aus einer Reihe von unterschiedlichen Meßsignalen von der elektronischen Motorsteuerung berechnet werden, wobei das Ergebnis der Berechnungen das Kennfeld ist. Die Nutzung dieser Daten für die Regelung der Kühlmitteltemperatur erfordert jedoch ein spezielles fremdgesteuertes Steuerglied für das im Kühlsystem angeordnete Thermostatventil.

In der DE 32 26 104 A1 ist zwar zum Regeln der Kühlmitteltemperatur bei einem Ver­ brennungsmotor ein Ventil offenbart, bei dem die Ventilcharakteristik auch abhängig von anderen Regelgrößen, als der Kühlmitteltemperatur, am Ort des Ventils geändert werden kann, indem mittels eines Stellantriebs ein Widerlager des Arbeitskolbens eines thermo­ statischen Arbeitselements verstellt werden kann. Jedoch kann bei diesem Ventil nur in einem gewissen Rahmen eine Regelung der Kühlmitteltemperatur, unabhängig von dem Einfluß der Kühlmitteltemperatur, am Ort des thermostatischen Arbeitselements erreicht werden. Darüber hinaus weist das System auch eine gewisse Trägheit auf, so daß manche zur Regelung an sich gewünschte Einflußgrößen nicht einbezogen werden können.

Ferner ist eine Durchflußregelung in einem Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors bekannt, bei der in der Verbindungsleitung zum Kühler nach einem auf der Grundlage eines thermostatischen Arbeitselements arbeitenden Thermostatventil ein Durchflußregelventil angeordnet ist, das über ein Stellglied gesteuert wird (US-PS 43 99 776). Nachteilig bei dieser Anordnung sind jedoch der erhöhte Aufwand von zwei Ventilen und die Tatsache, daß der Einfluß des Thermostatventils auf die Regelung nicht ausgeschlossen ist. Ferner ist aufgrund der Hintereinanderschaltung des Thermostatventils und des Durchflußventils, das in der Regel fehleranfälliger ist, als ein solches Thermostatventil, die Kühlung des Motors bei einer fehlerhaften Steuerung oder fehlerhaften Funktion des Durchflußventils gefährdet.

In der DE 34 15 876 A1 ist ein Regelventil für den Kühlkreislauf eines Verbrennungs­ motors beschrieben, bei dem kein thermostatisches Arbeitselement verwendet ist. Statt dessen ist ein Ventilträger mit einem Verstellelement vorgesehen, das von einem an einen Regler angeschlossenen Stellglied zur Regelung verstellbar ist. Nachteilig ist auch bei diesem Regelventil, daß die kennfeldgesteuerte Regelung fehleranfälliger ist, als eine auf einem thermostatischen Arbeitselement basierende Regelung. Daher kann es beispielsweise bei einem Ausfall eines als Stellglied verwendeten Elektromotors zu einer Überhitzung des Motors kommen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Temperatur des Kühlmittels des Kühlsystems von Verbrennungskraftmaschinen und damit zur Regelung der Temperatur von Verbrennungskraftmaschinen anzugeben, bei dem die Regelung normalerweise ausschließlich kennfeldgesteuert erfolgt, wobei jedoch die Verbrennungs­ kraftmaschine vor einer Überhitzung bei Ausfall der kennfeldgesteuerten Regelung geschützt ist. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Thermostatventil zur Durchführung des obigen Verfahrens zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst. Die weitere Ausgestaltung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.

Dadurch, daß zusätzlich zu einer kennfeldgesteuerten Betätigung des Thermostatventils eine unmittelbar durch die Kühlmitteltemperatur beeinflußte Betätigung des Thermostatventils vorgesehen ist, die nur dann erfolgt bzw. einen Einfluß auf die Temperaturregelung hat, wenn die kennfeldgesteuerte Betätigung fehlerhaft arbeitet, sind die oben dargestellten Vorzüge einer Kennfeldsteuerung und der Vorzug der Verläßlichkeit einer unmittelbar durch die Kühlmitteltemperatur beeinflußten Ventilbetätigung vereinigt.

Das erfindungsgemäße Thermostatventil weist in einem Durchlaß für das Kühlmittel eines Ventilgehäuses einen gegen eine Dichtfläche des Ventilgehäuses bewegbareren Ventilkörper mit einem Antrieb auf. Der Antrieb ist von einem auf ein Verstellelement des Ventilkörpers einwirkenden kennfeldgesteuerten Stellglied gebildet. Am Ventilkörper ist ein zweiter Durchlaß für das Kühlmittel vorgesehen, der mittels eines in Schließrichtung von der Kraft einer Feder beaufschlagten Ventiltellers schließbar ist, und daß der Ventilteller mit einem Dehnwachselement derart in Wirkverbindung steht, daß dessen Arbeitsstift den Ventilteller aus seinem Ventilsitz drückt, sofern eine vorgegebene Kühlmitteltemperatur überschritten wird, bei der das Thermostatventil im Normalfall durch die Kennfeldsteuerung bereits geöffnet ist.

Bei der vorgegebenen Temperatur handelt es sich um eine Temperatur, bei der das Thermostatventil im Normalfall bereits durch die Kennfeldsteuerung geöffnet ist. Diese Temperatur kann so gewählt sein, daß sie knapp oberhalb der oberen Grenze eines Normalbereiches der Kühlmitteltemperatur liegt. In diesem Fall öffnet das Ventil innerhalb des Ventilkörpers, das im folgenden mit "Sicherheitsventil" bezeichnet wird, im Normalfall nicht mit dem kennfeldgesteuerten Ventil zusammen. Andernfalls, also wenn die vorgegebene Temperatur, bei der das Sicherheitsventil öffnet, innerhalb des Normalbereiches der Kühlmitteltemperatur liegt, öffnet immer zuerst das kennfeldgesteuerte Ventil, so daß die Temperaturregelung unbeeinflußt von einer möglichen Betätigung des Sicherheitsventils bleibt.

Das erfindungsgemäße Thermostatventil stellt eine mit überraschend geringem Aufwand realisierbare Kombination einer kennfeldgesteuerten Regelung der Kühlmitteltemperatur und eines Sicherheitsventils dar, das nur dann betätigt wird bzw. einen Einfluß auf die Temperaturregelung ausübt, wenn die kennfeldgesteuerte Regelung fehlerhaft arbeitet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilkörper von einem Führungsstück in einer radialen Führung geführt, gegen die Dichtfläche des Ventilgehäuses verschiebbar und in dem Führungsstück das Dehnwachselement koaxial innerhalb des Ventilkörpers angeordnet. Vorzugsweise wird ein Dehnwachselement als thermostatisches Arbeitselement eingesetzt. Es können jedoch auch andere thermostatische Arbeitselemente, wie z. B. ein Bimetallelement, verwendet werden.

Der Ventilkörper kann im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sein, wobei das Sicherheitsventil im Innern des Ventilkörpers angeordnet ist. Dazu ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung die Wandung des Ventilkörpers in dem Bereich zwischen seinem gegen die Dichtfläche des Ventilgehäuses anliegenden Ende und dem in dieselbe Richtung weisenden Ende des Führungsstücks radial im wesentlichen von einer hohlzylindrischen Wandung begrenzt. Die Wandung ist in dem Bereich zwischen dem gegen die Dichtfläche des Ventilgehäuses anliegenden Ende des Ventilkörpers und einem Abschnitt der Ventilkörper­ wandung, der den Ventilsitz des Ventiltellers bildet, geschlossen. In dem sich daran an­ schließenden und bis zum ersten Führungsstück erstreckenden Bereich weist die Wandung durchgängige Ausnehmungen auf. Auf diese Weise kann das Kühlmittel durch die Aus­ nehmungen in das Innere des Ventilkörpers eintreten und bei geöffnetem Sicherheitsventil zur Austrittsöffnung des Ventilgehäuses gelangen.

Vorzugsweise ist die radiale Führung eine hohlzylindrische Führung des Ventilgehäuses, und das Führungsstück ist im wesentlichen zylindrisch oder hohlzylindrisch ausgebildet, um in die radiale Führung verschiebbar einzugreifen. Bei einer solchen Ausgestaltung können die Führung des Ventilgehäuses oder das Führungsstück des Ventilkörpers am Umfang unter­ brochene Führungsflächen aufweisen. Hierdurch ist es möglich geworden, die Reibung am Führungsstück des Ventilkörpers weiter zu reduzieren. Außerdem können im Kühlmittel vorhandene Fremdkörper in die Zwischenräume zwischen den Führungsflächen ausweichen, so daß die Leichtgängigkeit des Ventilkörpers nicht behindert wird. Möglich wäre aber auch als radiale Führung eine sich gegen das Ventilgehäuse abstützende Druckfeder.

Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Antrieb für die Betätigung des Ventilkörpers von einem kennfeldgesteuerten Elektromotor und einer über ein Unter­ setzungsgetriebe angetriebenen Spindel als Verstellelement gebildet sein kann. Von einem solchen Antrieb sind lediglich geringe Reibungskräfte zu überwinden. Da die Spindel eine geringe Steigung von beispielsweise 0,5 mm aufweist, ergeben sich geringe Antriebskräfte.

Das Untersetzungsgetriebe führt zu einer weiteren Reduzierung der erforderlichen Antriebskraft, so daß der Elektromotor sehr klein ausgelegt sein kann. Eine weitere Optimierung ergibt sich, sofern der kennfeldgesteuerte Elektromotor ein Gleichstrommotor ist. Aufgrund der hier möglichen Drehmomentüberwachung über die Stromaufnahme des Gleichstrommotors ergibt sich eine Diagnosemöglichkeit für den Betriebszustand des Thermostatventils.

Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn die Spindel des Ventilkörpers in eine im Ventilgehäuse axial gelagerte Spindelmutter eingreift, die in ihrem Umfang mit einer Verzahnung versehen ist, in die ein Ritzel des Untersetzungsgetriebes eingreift. Vor­ zugsweise ist dabei das Untersetzungsgetriebe mehrstufig ausgelegt. Dieses ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die hohe Drehzahl eines Gleichstrommotors kompensiert werden muß. Sofern ein Schrittmotor eingesetzt wird, kann sich die Anordnung eines Unter­ setzungsgetriebes erübrigen, da der Schrittmotor direkt auf die Spindel des Ventilkörpers einwirken kann.

Vorzugsweise ist der Ventilkörper mittels einer Rollmembran gegen den Antrieb abgedichtet. Durch die Rollmembran wird es möglich, die Reibungskräfte auf ein Minimum zu reduzieren. Gleichzeitig stellt die Rollmembran eine sehr sichere Abdichtung dar.

Prinzipiell kann der Antrieb jedoch auch aus anderen Elementen bestehen, wie z. B. einem Antriebsnocken, der kraftschlüssig mit dem ersten Führungsstück des Ventilkörpers verbunden ist.

Das Ventilgehäuse kann eine zweite Austrittsöffnung aufweisen, durch die bei geschlossenem Thermostatventil die Kühlflüssigkeit aus dem Ventilgehäuse austreten kann, um über eine Kurzschlußleitung direkt, d. h. ohne durch den Motorkühler und einen Wärmetauscher einer Heizung zu fließen, zur Verbrennungskraftmaschine zurückgeführt zu werden. Durch diese Kurzschlußführung des Kühlmittels kann aufgrund einer Reduzierung der umlaufenden Kühlflüssigkeitsmenge eine effektive Erwärmung der Verbrennungskraftmaschine nach deren Starten erreicht werden, bis diese ihre normale Betriebstemperatur erreicht hat. Im übrigen stellt die Kurzschlußführung in der Wasserpumpe ein ausreichendes Kühlmittel­ volumen sicher.

Die zweite Austrittsöffnung kann durch ein Schiebeelement schließbar sein, das sowohl bei kennfeldgesteuerter Betätigung des gesamten Ventilkörpers, als auch bei Betätigung des Ventiltellers, zur Schließung der zweiten Austrittsöffnung mitgenommen wird. Dazu kann das Schiebeelement an einem Mitnehmer befestigt sein, der fest mit dem Ventilteller verbunden ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Thermostatventils dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt ein geschlossenes Thermostatventil im Längsschnitt.

Das Thermostatventil ist zur Anordnung in einem in der Zeichnung nicht dargestellten, im folgenden erläuterten Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine bestimmt, das einen Motorkühler und einen Wärmetauscher einer Heizung aufweist. Ein Thermoelement ist unmittelbar hinter dem Austritt der Kühlflüssigkeit aus der Verbrennungskraftmaschine angeordnet. Ein Motorsteuergerät ist über eine elektrische Steuerleitung mit dem Thermo­ statventil verbunden. Das Motorsteuergerät ist im übrigen mit dem Thermofühler, sowie weiteren Meßstellen an verschiedenen Punkten, wie z. B. dem Saugrohr der Verbrennungs­ kraftmaschine, verbunden und wertet die Meßdaten zum Zwecke einer optimierenden Steuerung der Verbrennungskraftmaschine aus. Vom Motorsteuergerät wird über die elek­ trische Steuerleitung auch der Antrieb des Thermostatventils, entsprechend der jeweiligen Betriebszustände, gesteuert.

Das Thermostatventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, in dessen Durchlaß 2 ein Ventilkörper 3 angeordnet ist. Das Ventilgehäuse 1 weist einen Anschlußstutzen 4 für den Eintritt des Kühlmittels und einen Anschlußstutzen 5 für den Austritt des Kühlmittels im Normalbetrieb des Kühlkreislaufes auf. Ferner weist das Ventilgehäuse 1 einen weiteren Anschlußstutzen 6 für den Austritt des Kühlmittels auf, wenn sich die Verbrennungskraftmaschine in der Erwärmungsphase befindet. In dieser Phase wird das Kühlmittel nicht durch den Motorkühler geleitet und auch nicht durch den Wärmetauscher der Heizung, um, wie oben beschrieben, eine effektive Erwärmung der Verbrennungskraftmaschine zu erreichen.

Der Ventilkörper 3 weist eine im wesentlichen hohlzylindrische Wandung 7 auf, die in einem an die Stirnseite des Ventilkörpers 3 angrenzenden Bereich 8 geschlossen ist und in einem anschließenden, sich etwa bis zu einem Bodenteil 9 erstreckenden Bereich 10 durchgehende Ausnehmungen 11 aufweist. Die Stirnseite des Ventilkörpers 3 ist mit Über­ strömöffnungen 39 versehen. Das Bodenteil 9 weist ein im wesentlichen hohlzylindrisches Führungsstück 12 auf, das in einer Führung 13 des Ventilgehäuses 1 axial beweglich geführt ist.

Der Ventilkörper 3 weist am Rand seiner Stirnseite einen Dichtring 14 auf. In der Schließstellung des Thermostatventils liegt der Ventilkörper 3, d. h. der Dichtring 14, an einer Dichtfläche 15 des Ventilgehäuses 1 dichtend an.

Der Ventilkörper 3 ist rückseitig mit einer Spindel 16 versehen, die in eine in der Zeichnung nicht dargestellte Spindelmutter eingreift, die im Ventilgehäuse 1 verdrehbar, jedoch an einem Axiallager festgelegt ist.

Die Führung 13 des Ventilgehäuses 1 für das Führungsstück 12 des Ventilkörpers 3 ist an einem im Ventilgehäuse 1 angeordneten Gehäuseeinsatz 17 angeordnet. Dieses ist aus fertigungstechnischen Gründen zweckmäßig. Der Gehäuseeinsatz 17 ist über einen Dichtring 18 am Ventilgehäuse 1 abgedichtet. Am Ventilkörper 3 ist eine Rollmembran 19 abgedichtet befestigt, deren äußerer Rand 20 an dem Gehäuseeinsatz 17 dichtend befestigt ist. Der äußere Rand 20 ist dabei zwischen dem Gehäuseeinsatz 17 und einem weiteren Gehäuse­ einsatz 21 klemmend befestigt.

Die Spindelmutter wird über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe von einem Gleichstrommotor 22 angetrieben. Dieser ist in einem abnehmbaren, mit Schrauben 23 befestigten Unterteil 24 des Ventilgehäuses 1 angeordnet. Spindelmutter und Untersetzungsgetriebe sind im Innern 25 eines Einsatzes 26 angeordnet. Das Unterteil 24 des Ventilgehäuses 1 weist eine Buchse 27 für einen Stecker der elektrischen Steuerleitung zur Verbindung mit dem Motorsteuergerät auf.

Innerhalb des von der hohlzylindrischen Wandung 7 des Ventilkörpers 3 begrenzten Raumes ist ein Ventilteller 28 angeordnet. Ein am Ventilteller 28 angeordnetes Dehnwachselement 29 stützt sich an seinem Ansatz 30 unterseitig am Ventilteller 28 ab. Das Dehnwachselement 29 weist außerdem an seiner Oberseite einen Arbeitsstift 35 auf, der in eine in der Ventil­ körperwandung 7 angeordnete Aufnahme 34 des Ventilkörpers 3 eingreift. Das Dehnwachs­ element 29 ist zudem in dem Führungsstück 12 des Ventilkörpers 3 verschiebbar geführt.

Eine Druckfeder 31 stützt sich gegen das Bodenteil 9 des Ventilkörpers 3 und damit gegen das Führungsstück 12 ab und beaufschlagt den Ventilteller 28. Der Ventilteller 28 liegt in der Schließstellung, von der Druckfeder 31 gehalten, mit einem Dichtring 32 gegen einen rückwärtigen Endabschnitt 33 des geschlossenen Bereichs 8 der Ventilkörperwandung 7 an. Der Endabschnitt 33 ist als Sitz des Ventiltellers 28 ausgebildet.

Der Arbeitsstift 35 des Dehnwachselementes 29 ist so dimensioniert und das Dehnwachs­ element 29 weist eine solche Dehncharakteristik auf, daß bei einer Kühlmitteltemperatur, die innerhalb eines vorgegebenen Normalbereichs liegt, der maximale Stellweg kleiner ist, als der Abstand zwischen der Unterseite seines Absatzes 30 und der Stirnfläche der Aufnahme 34, gemessen unter der Bedingung, daß sich der Ventilteller 28 in seinem Ventilsitz 33 befindet.

Mit dem Ventilteller 28 ist ein Mitnehmerarm 36 fest verbunden, der sich im wesentlichen axial bis zur oberen Kante einer zur Austrittsbuchse 6 gehörigen Öffnung 37 des Ventil­ gehäuses 1 erstreckt. Am rückwärtigen Ende des Mitnehmerarmes 36 ist ein mit dessen Unterkante abschließender Schieber 38 befestigt, der dichtend gegen die Innenseite der Wandung des Ventilgehäuses 1 anliegt und eine axiale Ausdehnung aufweist, die größer ist, als der Durchmesser der Öffnung 37 des Ventilgehäuses 1.

Zur Betätigung des Thermostatventils ist der kennfeldgesteuerte Gleichstrommotor 22, entsprechend dem Lastfall der Verbrennungskraftmaschine, tätig. Aus der in der Figur dargestellten Schließstellung des Ventilkörpers 3 wird dieser insgesamt über den Spindel­ antrieb herausgezogen, so daß der Dichtring 14 von der Dichtfläche 15 des Ventilgehäuses 1 abhebt. Dazu wird die Spindelmutter über das Untersetzungsgetriebe verdreht, so daß die Spindel 16, die an dem Ventilkörper 3 befestigt ist, diesen in die vom Kennfeld jeweils vorgegebene Position zieht. Der Durchlaß 2 des Thermostatventils wird dabei mehr oder weniger weit zum Anschlußstutzen 5 hin geöffnet.

Gleichzeitig wird auch der Mitnehmerarm 36, der fest mit dem Ventilteller 28 verbunden ist, welcher sich in seinem Ventilsitz 33 befindet, in Richtung der Öffnung 37 des Ventil­ gehäuses 1 gezogen, wobei der Schieber 38 die Öffnung 37 mehr oder weniger weit schließt. Der Ventilteller 28 befindet sich dabei auch weiterhin in seinem Ventilsitz 33, da im hier angenommen Normalfall die Kühlmitteltemperatur innerhalb des Normalbereichs liegt.

Zum Schließen des Thermostatventils wird der Ventilkörper 3 über seine Spindel 16 mit seinem Dichtring 14 gegen die Dichtfläche 15 des Ventilgehäuses 1 bewegt. Der Durchlaß 2 des Thermostatventils ist dann zum Anschlußstutzen 5 hin geschlossen. Da beim Anschlag des Ventilkörpers 3 die Stromaufnahme des Gleichstrommotors 22 deutlich höher ist, als bei laufendem Antrieb, erfolgt eine Rückmeldung, die den Gleichstrommotor 22 nach Ver­ schließen des Thermostatventils abschaltet. Der bevorzugt eingesetzte Gleichstrommotor 22 ermöglicht eine ständige Drehmomentüberwachung bei dessen Stromaufnahme. Es ergibt sich somit unter Einsatz einfacher Mittel zusätzlich eine sehr vorteilhafte Diagnosemöglichkeit des Betriebszustandes des Thermostatventils.

Sofern die Kühlmitteltemperatur die obere Grenze des Normalbereichs der Temperatur überschreitet, weil die kennfeldgesteuerte Regelung nicht ordnungsgemäß arbeitet, bewegt sich der Arbeitsstift 35 des Dehnwachselementes 29 aufgrund der Ausdehnung des Wachses gegen die Aufnahme 34 der Ventilkörperwandung 7. Da sich das Dehnwachselement 29 unterseitig mit seinem Absatz 30 am Ventilteller 28 abstützt, wird dieser aus seinem Ventilsitz 33 nach unten bewegt. Damit ist, auch wenn der Ventilkörper 3 mit dem Dichtring 14 gegen die Dichtfläche 15 des Ventilgehäuses 1 anliegt, ein zweiter Durchlaß für das Kühlmittel durch den Ventilkörper 3 hindurch gebildet. Da der Ventilteller 28 vom Ventilsitz 33 wegbewegt wurde, kann das Kühlmittel durch den mit den Ausnehmungen 11 versehenen Bereich 10 der Wandung 7 des Ventilkörpers 3 und durch die mit Überström­ öffnungen 39 versehene Stirnseite des Ventilkörpers 3 hindurchströmen.

Sobald das Sicherheitsventil öffnet, d. h., der Ventilteller 28 aus dem Ventilsitz 33 bewegt wird, wird auch der mit dem Ventilteller 28 fest verbundene Mitnehmerarm 36 bewegt, so daß die Öffnung 37 des Ventilgehäuses 1 mehr oder weniger weit geschlossen wird. Wenn die Kühlmitteltemperatur wieder unter die obere Grenze des Normalbereichs absinkt, ver­ ringert sich die axiale Ausdehnung des Dehnwachselements 29 wieder, d. h. es bewegt sich der Arbeitsstift 35 soweit in das Dehnwachselement 29 zurück, daß er auf die Aufnahme 34 der Ventilkörperwandung 7 nicht mehr einwirkt und sich schließlich das Sicherheitsventil wieder schließt. Hierbei wird auch die Öffnung 37 wieder vollständig freigegeben.

Mit dem erfindungsgemäßen Thermostatventil wird erreicht, daß im Normalfall die Tempe­ raturregelung ausschließlich in optimaler Form kennfeldgesteuert erfolgt. Zusätzlich ist jedoch ein überraschend wenig Aufwand erforderndes Sicherheitsventil vorhanden, das im Normalfall ohne Funktion ist und nur, sofern die Kühlmitteltemperatur die obere Grenze des vorgegebenen Normalbereichs überschreitet, einen Notdurchlaß im Ventilkörper 3 öffnet. Auch im Fall der Betätigung dieses Sicherheitsventils sind alle Funktionen der Kurz­ schlußführung des Kühlmittels gewährleistet. Ferner zeichnet sich die beschriebene Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Thermostatventils dadurch aus, daß die erforderlichen Antriebskräfte sehr klein gehalten werden können. Es ist also möglich, einen sehr kleinen Gleichstrommotor 22 in das Ventilgehäuse 1 zu integrieren. Die als Dichtmittel verwendete Rollmembran 19 stellt eine sichere Abdichtung des Kühlsystems dar, mit der keine Reibungskräfte entstehen. Die exakte Führung des Führungsstückes 12 des Ventilkörpers 3 in der Führung 13 des Ventilgehäuses 1 bewirkt zusätzlich, daß die auftretenden Reibungs­ kräfte gering sind.

Claims (15)

1. Verfahren zur Regelung der Temperatur des Kühlmittels des Kühlsystems von Verbren­ nungskraftmaschinen, bei dem mit Hilfe eines Thermostatventils der Durchfluß des Kühl­ mittels durch einen Motorkühler geregelt wird, wobei sowohl eine unmittelbar durch die Temperatur des am Ort des Thermostatventils befindlichen Kühlmittels beeinflußte Be­ tätigung des Thermostatventils, als auch eine kennfeldgesteuerte Betätigung des Thermostat­ ventils vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar durch die Kühlmittel­ temperatur beeinflußte Betätigung des Thermostatventils nur dann erfolgt bzw. einen Ein­ fluß auf die Temperaturregelung hat, wenn die kennfeldgesteuerte Betätigung fehlerhaft ar­ beitet.

2. Thermostatventil zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einem Durchlaß (2) für das Kühlmittel eines Ventilgehäuses (1) ein gegen eine Dichtfläche (15) des Ventilgehäuses (1) bewegbarer Ventilkörper (3) mit einem Antrieb, der ein auf ein Verstellelement (16) des Ventilkörpers (3) einwirkendes kennfeldgesteuertes Stellglied (22) aufweist, angeordnet ist, daß am Ventilkörper (3) ein zweiter Durchlaß (11, 28, 33, 39) für das Kühlmittel vorgesehen ist, der mittels eines i n Schließrichtung von der Kraft einer Feder (31) beaufschlagten Ventiltellers (28) schließbar ist, und daß der Ventilteller (28) mit einem Dehnwachselement (29) derart i n Wirkverbindung steht, daß dessen Arbeitsstift (35) den Ventilteller (28) aus seinem Ventilsitz (33) drückt, sofern eine vorgegebene Kühlmitteltemperatur überschritten wird, bei der das Thermostatventil im Normalfall durch die Kennfeldsteuerung bereits geöffnet ist.

3. Thermostatventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) von einem Führungsstück (12) in einer radialen Führung (13) geführt gegen die Dichtfläche (15) des Ventilgehäuses (1) verschiebbar ist und daß in dem Führungsstück (12) das Dehnwachselement (29) koaxial innerhalb des Ventilkörpers (3) angeordnet ist.

4. Thermostatventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (28) erst dann aus dem Ventilsitz (33) gedrückt wird, wenn die Kühlmitteltemperatur die obere Grenze eines Normalbereiches der Kühlmitteltemperatur überschreitet.

5. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (3) in dem Bereich zwischen seinem gegen die Dichtfläche (15) des Ventilgehäuses (1) anliegenden Ende und dem in dieselbe Richtung weisenden Ende des ersten Führungsstücks (12) radial im wesentlichen von einer hohlzylindrischen Wandung (7) begrenzt ist, die in dem Bereich zwischen dem gegen die Dichtfläche (15) des Ventilgehäuses (1) anliegenden Ende des Ventilkörpers (3) und einem Wandungsabschnitt, der den Ventilsitz (33) des Ventiltellers (28) bildet, geschlossen ist und in dem sich daran anschließenden und bis zum ersten Führungsstück (12) erstreckenden Bereich (10) durchgehende Ausnehmungen (11) aufweist.

6. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radiale Führung eine hohlzylindrische Führung (13) des Ventilgehäuses (1) ist und das Führungsstück (12) im wesentlichen zylindrisch oder hohlzylindrisch ausgebildet ist und in die radiale Führung (13) eingreift.

7. Thermostatventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Führung (13) oder das Führungsstück (12) am äußeren oder inneren Umfang unterbrochene Führungsflächen aufweist.

8. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kennfeldgesteuerte Stellglied ein Elektromotor, vorzugsweise ein Gleichstrommotor (22), ist.

9. Thermostatventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein auf das Verstellelement (16) einwirkendes, vorzugsweise mehrstufiges Untersetzungsgetriebe aufweist.

10. Thermostatventil nach Anspruch 8 und gegebenenfalls Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement eine Spindel (16) ist.

11. Thermostatventil nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (16) in eine im Ventilgehäuse (1) axial gelagerte Spindelmutter eingreift, die an ihrem Umfang mit einer Verzahnung versehen ist, in die ein Ritzel des Untersetzungsgetriebes eingreift.

12. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (3) mittels einer Rollmembran (19) gegen den Antrieb abgedichtet ist.

13. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) eine zweite Austrittsöffnung (37) aufweist, die bei geschlossenem Thermostatventil kommunizierend mit der Eintrittsöffnung des Thermo­ statventils verbunden ist.

14. Thermostatventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aus­ trittsöffnung (37) durch ein Schiebeelement (38) schließbar ist, das sowohl bei Bewegung des gesamten Ventilkörpers (3), als auch bei Bewegung des Ventiltellers (28), aus deren jeweiligen Schließstellungen in Schließrichtung der Austrittsöffnung 37 mitgenommen wird.

15. Thermostatventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeelement (38) an einem Mitnehmer (36) befestigt ist, der fest mit dem Ventilteller (28) verbunden ist.