DE19940975A1

DE19940975A1 - Dehnstoffthermostat

Info

Publication number: DE19940975A1
Application number: DE1999140975
Authority: DE
Inventors: Heinz Mueller
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1999-08-28
Filing date: 1999-08-28
Publication date: 2001-03-01

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

Stand der Technik

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.

Vorteile der Erfindung

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.

Zeichnung

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.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

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

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.