DE19940975A1 - Dehnstoffthermostat - Google Patents
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- G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
- G05D23/02—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
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Abstract
Es wird ein Dehnstoffthermostat vorgeschlagen, der zur Verbesserung der Ansprechzeiten bzw. zur zuverlässigeren Funktion, Mittel zur Verbesserung der Wärmeleitung aufweist. Diese können zum Beispiel aus Rippen 16 bestehen, die über einen Fuß 18 mit Hilfe einer Lötverbindung 17 am Gehäuse 11 des Dehnstoffthermostaten 10 befestigt sind. Hierdurch wird die Applikation des Dehnstoffthermostaten an den jeweiligen Anwendungsfall erleichtert. Die Mittel zur Verbesserung der Wärmeleitung, die insbesondere aus Metall gefertigt sind, können als Module ausgeführt sein, wobei diese durch eine definierte Geometrie an die Dehnstoffthermostaten angebracht werden können. Auf diese Weise entsteht ein Baukastensystem, welches eine kostengünstige Anpassung der Dehnstoffthermostaten an den entsprechenden Anwendungsfall gestattet.
Description
Die Erfindung betrifft einen Dehnstoffthermostaten mit einem von dem Dehn
stoff betätigten Stößel zum Antrieb eines Schaltelementes nach der Gattung
des Patentanspruches 1.
Derartige Dehnstoffthermostaten sind zum Beispiel aus der DE 40 35 179 A1
bekannt. Sie kommen zum Beispiel zur temperaturabhängigen Schaltung von
Ventiltellern oder Klappen in fluidführenden Systemen, zum Beispiel dem An
saugtrakt einer Brennkraftmaschine, zum Einsatz. Der Dehnstoff, zum Beispiel
Wachs, dehnt sich temperaturabhängig aus und verdrängt auf diese Weise den
Stößel aus dem Gehäuse des Dehnstoffthermostaten. Der Stößel kann dann
das zu betätigende Element verstellen.
Für eine einwandfreie Funktion, insbesondere hinsichtlich der Schalttemperatur
müssen die verwendeten Dehnstoffthermostaten auf jeden einzelnen Anwen
dungsfafl angepaßt werden. Hierzu sind umfangreiche Versuche notwendig,
wobei Parameter wie Schaltkraft, Wärmeleitung zum Dehnstoffthermostaten
und gewünschte Schalttemperaturen beachtet werden müssen. Hierdurch ergibt
sich ein erheblicher konstruktiver und experimenteller Aufwand, der zu einer
Verminderung der Wirtschaftlichkeit der sonst sehr kostengünstigen Dehn
stoffthermostaten führt. Es muß eine Vielzahl von Modellen angeboten werden,
um allen denkbaren Anwendungsfälle abzudecken.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Dehnstoffthermostaten zu schaffen,
der flexibel in der Anwendung ist und einfach auf die vorgesehene Einbausitua
tion angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Dehnstoffthermostat ist dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Wand des Gehäuses des Dehnstoffelementes Mittel zur Wärmeleitung
vorgesehen sind. Diese können vorteilhafterweise auf den entsprechenden An
wendungsfall angepaßt werden. Dies ist sehr viel einfacher möglich, als die
Verwendung unterschiedlicher Dehnstoffthermostaten, in denen zum Beispiel
die Eigenschaften des Dehnstoffs variiert werden können.
Die Mittel zur Verbesserung der Wärmeleitung können zum Beispiel aus Wär
meleitpaste bestehen, die in eine entsprechende Aufnahme des Dehnstoffther
mostaten eingebracht wird. Hierdurch ist eine schnellere Wärmeleitung zum
Dehnstoffthermostaten möglich, wodurch dieser schneller auf Temperaturände
rungen zu reagieren vermag. Eine andere Möglichkeit ist die Anbringung von
Zusatzbauteilen aus einem wärmeleitfähigen Material direkt am Gehäuse des
Dehnstoffthermostaten. Hierzu eignen sich insbesondere Metalle, die an der
gewünschten Stelle angelötet werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Mittel zur
Wärmeleitung aus mindestens einer Rippe, die aufgrund ihres günstigen Ver
hältnisses von Oberfläche zu Masse zu einer guten Wärmeleitung zum Gehäu
se des Dehnstoffthermostaten hin geeignet ist. Es kann vorteilhafterweise auch
ein ganzer Rippenfächer vorgesehen werden, wobei dieser Rippenfächer
strahlenförmig vom Gehäuse des Dehnstoffthermostaten weg verläuft. Die ein
zelnen Rippen des Rippenfächers können auf eine Zentralplatte zusammenge
führt werden, welche direkt mit dem Gehäuse verbunden wird. Hier können alle
Mittel der Verbindungstechnik verwandt werden, wobei diejenigen zu favorisie
ren sind, die einen guten Wärmeübergang zwischen Rippen und Gehäuse zu
lassen. Hierzu ist insbesondere eine Lötverbindung geeignet. Andere Verbin
dungsmöglichkeiten, zum Beispiel Schraubverbindungen oder Schnappverbin
dungen sind aber ebenfalls geeignet, sofern die Rippen oder deren Zentral
platte eine genügend große Anlagefläche am Gehäuse besitzen.
Ein besonderer Anwendungsfall der Erfindung sieht die Montage des Dehn
stoffthermostaten mit samt den Mitteln zur besseren Wärmeleitung in der Quer
schnittsfläche einer Leitung vor, die durch dasjenige Fluid durchströmt wird,
welches gleichzeitig zur Ermittlung der Schalttemperatur herangezogen wird.
Ein Teil der Querschnittsfläche ist also durch die Mittel zur besseren Wärme
leitung eingenommen, der andere Teil der Querschnittsfläche steht der
Fluidströmung zur Verfügung. Durch die direkte Fluidumströmung können di
rektere Ansprechreaktionen des Dehnstoffthermostaten erreicht werden, da die
Wärmeleitungswege kurz gehalten werden.
Die Mittel zur Wärmeleitung insbesondere wenn sie als Rippen ausgeführt sind,
können gleichzeitig dazu verwendet werden, den Dehnstoffthermostaten in der
Leitung zu fixieren. Hierdurch werden zusätzliche Montagekosten eingespart,
außerdem kann Material eingespart werden, was zu einer Gewichtsreduzierung
führt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Mittel zur Wär
meleitung mittels Modulen ausgeführt. Diese können mit standardisierten Auf
nahmen an die Dehnstoffthermostaten angebunden werden, wodurch ein Bau
kastensystem entsteht, mit dessen Hilfe die Dehnstoffthermostaten auf einfach
ste Weise an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden können. Hierbei
sind im Anwendungsfall auch einfach Modifikationen möglich, indem die einzel
nen Module einfach ausgetauscht werden. Hierzu ist es notwendig die Module
lösbar am Gehäuse anzubringen.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung
gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeich
nungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu
mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfin
dung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich
schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht
wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von
schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen
Fig. 1 einen Dehnstoffthermostaten mit einer einzelnen Rippe zur Ver
besserung der Wärmeleitung im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Leitungsabschnitt im Querschnitt, in den ein Dehnstoffther
mostat, versehen mit einem Rippenfächer, eingebaut ist und
Fig. 3 das Detail x gemäß Fig. 2 im Schnitt.
Fig. 1 stellt einen Dehnstoffthermostaten 10 dar. Dieser besteht aus einem
Gehäuse 11 mit einem Deckel 12, wobei im Deckel ein Stößel 13 gelagert ist.
Dieser reicht in das Gehäuseinnere hinein und ist durch eine Membran 14 von
einem mit einem Dehnstoff 15 gefüllten Volumen getrennt. Die Membran ist
zwischen Deckel und Gehäuse eingeklemmt, so daß der Dehnstoff 15 aus dem
Gehäuse nicht entweichen kann. Eine lineare Verschiebung des Stößels wird
durch die Ausdehnung des Dehnstoffes, der bevorzugt aus Wachs hergestellt
ist hervorgerufen. Diese Ausdehnung ist temperaturbedingt, so daß der Dehn
stoffthermostat als Temperaturschalter verwendet werden kann. Auf dem Ge
häuse ist eine Rippe 16 aufgelötet. Zur Herstellung einer hierzu notwendigen
Lötverbindung 17 weist die Rippe daher einen Fuß 18 auf. Die Rippe führt zu
einer verbesserten Wärmeleitung zum Dehnstoffthermostaten hin, so daß die
ser ein günstiges Regelverhalten hinsichtlich Temperaturveränderungen auf
weist.
Ein Einbaubeispiel des Dehnstoffthermostaten 10a ist in Fig. 2 dargestellt.
Dieser ist in eine Leitung 19 eingebaut, die im Schnitt dargestellt ist. Der Dehn
stoffthermostat weist einen Rippenfächer 20 auf, der mit Hilfe einer Schnapp
verbindung 21 auf das Gehäuse 11 gesteckt ist. Damit wird der Rippenfächer
direkt von dem in der Leitung strömenden Fluid erfaßt. Die Einheit, bestehend
aus Rippenfächer 20 und Dehnstoffthermostat 10a kann direkt an der Gehäu
sewand fixiert werden. Montagemittel hierzu sind nicht dargestellt. Denkbar wä
re zum Beispiel eine Klebeverbindung.
Im Einbaubeispiel weist der Dehnstoffthermostat eine Schnittstelle 22 auf, an
der ein nicht dargestelltes Schaltelement, zum Beispiel eine Regelklappe, an
gebracht sein kann. Die Schnittstelle kann zum Beispiel die Stirnseite des Stö
ßels sein (vergleiche auch Fig. 1).
Die Schnappverbindung gemäß Fig. 2 ist in Fig. 3 als Detail dargestellt. Die
se besteht aus einer Aufnahme 23, die in diesem Fall aus einer an das Gehäu
se 11 angelöteten Öse besteht, und in die Schnappnasen 24 eingesteckt wer
den, die an eine Zentralplatte 25 angebracht sind, wobei die Zentralplatte den
Rippenfächer trägt.
Durch Vorsehen der Schnappverbindung 21 kann die Einheit, bestehend aus
Rippenfächer 20 und Zentralplatte 25 als Modul 26 ausgeführt sein. Unter Bei
behaltung derselben Anschlußmaße für das Gehäuse 11 können unterschiedli
che Module hergestellt werden, die sich zum Beispiel in Rippengeometrie, Rip
penanzahl oder Material unterscheiden können. Hierdurch entsteht ein Bauka
sten, der die Anpassung des Dehnstoffthermostaten an den jeweiligen Anwen
dungsfall vereinfacht.
Claims (8)
1. Dehnstoffthermostat zur temperaturabhängigen Verstellung eines Schalt
elementes, wobei dieses ein Gehäuse (11) aufweist, welches mit einem
Dehnstoff (15) gefüllt ist, und wobei im Gehäuse ein Stößel (13) angeordnet
ist, der durch den Dehnstoff linear beweglich ist und mit einer Schnittstelle
(22) zum Antrieb des Schaltelementes aus dem Gehäuse herausragt, da
durch gekennzeichnet, daß Mittel zur Verbesserung der Wärmeleitung an
der Wand des Gehäuses vorgesehen sind.
2. Dehnstoffthermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel zur Verbesserung der Wärmeleitung aus mindestens einer Rippe (16)
bestehen, die aus einem wärmeleitfähigen Material gefertigt ist.
3. Dehnstoffthermostat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Rippen (16) zu einem Rippenfächer (20) zusammengefaßt sind,
die sich strahlenförmig vom Gehäuse (11) weg erstrecken.
4. Dehnstoffthermostat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß dieser im Querschnitt einer Leitung (19) derart ange
ordnet ist, daß die Mittel zur Wärmeleitung sich über einen Teil der Quer
schnittsfläche erstrecken und durch die Fluidströmung umströmt werden.
5. Dehnstoffthermostat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
ser mit Hilfe der Mittel zur Wärmeleitung im Querschnitt der Leitung (19) fi
xiert ist.
6. Dehnstoffthermostat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel zur Wärmeleitung als Modul (26) ausgeführt
sind, welches wärmeleitend mit dem Gehäuse (11) verbunden ist.
7. Dehnstoffthermostat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindung zwischen Modul (26) und Gehäuse (11) lösbar ausgeführt ist.
8. Dehnstoffthermostat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am
Gehäuse (11) eine Aufnahme (23) für das Modul vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999140975 DE19940975A1 (de) | 1999-08-28 | 1999-08-28 | Dehnstoffthermostat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999140975 DE19940975A1 (de) | 1999-08-28 | 1999-08-28 | Dehnstoffthermostat |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19940975A1 true DE19940975A1 (de) | 2001-03-01 |
Family
ID=7919986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999140975 Withdrawn DE19940975A1 (de) | 1999-08-28 | 1999-08-28 | Dehnstoffthermostat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19940975A1 (de) |
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- 1999-08-28 DE DE1999140975 patent/DE19940975A1/de not_active Withdrawn
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