DE202016008470U1

DE202016008470U1 - Thermostatanordnung mit variablem Ventilsitz

Info

Publication number: DE202016008470U1
Application number: DE202016008470.5U
Authority: DE
Original assignee: M A P Motorad Automotive Parts Ltd; MAP Motorad Automotive Parts Ltd
Current assignee: M A P Motorad Automotive Parts Ltd; MAP Motorad Automotive Parts Ltd
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2026-03-25
Also published as: US10077706B2; US20160281587A1; WO2016151587A1

Abstract

Thermostat zum Steuern eines Flusses eines Kühlfluids durch eine Öffnung, wobei der Thermostat umfasst:Ein temperaturempfindliches Ventil zum Steuern des Öffnens und Schließens der Öffnung, wobei das temperaturempfindliche Ventil umfasst:Einen Ventilkörper umfassend ein wärmeempfindliches Material und einen versetzbaren Stift; wobei der versetzbare Stift wenigstens teilweise in dem Ventilkörper und dem wärmeempfindlichen Material eingefügt vorliegt;einen Flansch, der angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem oberen Ende davon abzugrenzen, wobei der Flansch angepasst ist, die Öffnung abzudichten, wenn das temperaturempfindliche Ventil geschlossen ist; undein Stützelement, das angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem unteren Ende davon abzugrenzen;ein flexibles Element, das sich zwischen dem Flansch und dem Stützelement befindet;wobei wenn das wärmeempfindliche Material erwärmt wird, der versetzbare Stift wenigstens teilweise aus dem Ventilkörper herausgedrückt wird, was eine Kompressionskraft auf das flexible Element beinträchtigt, wobei die Kompressionskraft das Ventil öffnet, wodurch es dem Kühlfluid ermöglicht wird, von einem Kühler durch die Öffnung zu fließen; undeinen Ventilsitz, der sich um den Flansch herum befindet, wobei der Flansch angepasst ist, gegen den Ventilsitz abzudichten; undeinen Steuerkolben, der mit dem Ventilsitz in Verbindung steht, wobei der Steuerkolben angepasst ist, zwischen einer normalen Position, einer abgesenkten Position und einer erhöhten Position zu wechseln, wodurch eine Position des Ventilsitzes innerhalb des Thermostats gesteuert wird; wobei wenn sich der Steuerkolben in der abgesenkten Position befindet, der Ventilsitz eine Kompressionskraft auf einen äußeren Umfang des Flansches ausübt und letztlich auf das flexible Element.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich von Thermostatanordnungen zum Steuern eines Flusses durch eine Öffnung.
HINTERGRUND
Thermostate werden oft genutzt, um die Zirkulation eines Kühlmittels in Verbrennungskraftmaschinen zu steuern. Üblicherweise beinhalten Thermostate Ventile mit einem geschlossenen Körper enthaltend ein thermisch ausdehnbares Material, wie beispielsweise Wachs. Eine Feder wird bereitgestellt, um das Ventil in eine geschlossene Position zu zwingen, so dass im Ruhe- oder Kaltzustand das Ventil normaler Weise geschlossen ist. Somit ist, wenn die Maschine erstmals gestartet wird, das Ventil geschlossen, was lediglich eine Bypasszirkulation von Kühlfluid zwischen der Maschine und dem Thermostat ermöglicht, wodurch es der Maschine ermöglicht wird, ihre optimale Betriebstemperatur schneller zu erreichen.
Sobald die Maschinentemperatur ansteigt, erhöht sich auch die Temperatur des im Bypass zirkulierenden Fluids, was dazu führt, dass das Wachs innerhalb des Ventilkörpers zu schmelzen beginnt und sich ausdehnt, was wiederum einen Kolben herausdrückt. Als Ergebnis bewirkt der herausgedrückte Kolben ein Versetzen des Ventils vom Ventilsitz, was einen Fluss von Kühlfluid von einem Kühler zur Maschine ermöglicht. Wenn die Maschinentemperatur fällt, sinkt auch die Wachstemperatur und das Ventil schließt sich und es ermöglicht nur noch eine Bypasszirkulation.
Es gibt nach wie vor einen Bedarf an einer Vorrichtung, bei der das Öffnen und Schließen des Ventils abhängig vom Bedarf genauer gesteuert wird, um so niedrigere und höhere Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperaturen zu ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Thermostatventilanordnungen mit einem Ventilsitz, der mit einem Steuerkolben verbunden ist und angepasst ist, die Sitzposition des Ventils zu steuern, und als Folge davon die Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperatur des Ventils zu steuern.
Thermostate aus dem Stand der Technik benötigen üblicherweise eine Bestimmung einer optimalen Maschinentemperatur durch den Maschinenentwickler durch Entscheiden über die Eigenschaften des Wachses, der Feder, die das Ventil schließt oder öffnet und/oder zusätzlichen Parametern, die die STO Temperatur des Ventils beeinflussen. Es gibt jedoch häufig nutzerseitig das Bedürfnis zu Anpassungen der STO Temperatur. Beispielsweise ermöglicht eine Maschine, die bei höheren Temperaturen betrieben wird, eine vollständigere Verbrennung des Kraftstoffs und somit eine verringerte Umweltbelastung. Darüber hinaus bedingt eine hohe Betriebstemperatur einen ökonomischen Treibstoffverbrauch. Andererseits liefert eine heiße laufende Maschine weniger Leistung. Somit ist jede optimale Maschinentemperatur ein Kompromiss Leistung, Kraftstoffeffizienz und Abgasniveau.
Vorteilhafterweise ermöglicht der hier offenbarte Thermostat ein Einstellen der STO Temperatur. Beispielsweise ermöglicht der Thermostat ein Absenken der Position des Ventilsitzes, wodurch eine Vorlast auf das Ventil erhöht wird und als Ergebnis davon erfolgt ein Anheben der STO Temperatur. Dies ist insbesondere zu Beginn eines Anfahrens und/oder bei niedrigen Umgebungstemperaturen vorteilhaft, da so ein unnötiges Kühlen einer kalten Maschine verhindert wird, wodurch die Wirksamkeit des Kraftstoffeinsatzes verbessert wird und weniger Verschmutzungen erzeugt werden.
Gleichermaßen ermöglicht der hier offenbarte Thermostat ein Anheben der Position des Ventilsitzes, wodurch die STO Temperatur des Ventils durch Öffnen des Ventils unabhängig von der Temperatur umgangen wird und/oder die STO Temperatur des Ventils gesenkt wird. Dies ermöglicht dem Kühlmittel einen Fluss durch die Maschine bei einer geringen Temperatur, wobei die Temperatur der Maschine verringert und auf niedrigem Niveau gehalten wird, um Hochleistungs-Turboanwendungen durchzuführen.
Vorteilhafter Weise kann die Ventilsitzposition durch Ausüben einer Kraft auf den Flansch des Ventils abgesenkt werden, wodurch die Kraft verringert wird, die benötigt wird, um die Vorlast einer Ventilfeder zu erhöhen. Dies ermöglicht dem hier offenbarten Thermostat eine Größe anzunehmen, die in etwa der der herkömmlichen Thermostatanordnungen entspricht und somit vorteilhafter Weise den Austausch einer herkömmlichen Thermostatanordnungen gegen den Thermostat mit einstellbaren Ventilsitz ermöglicht, ohne dass zusätzliche Einstellungen oder Anpassungen der Maschine nötig sind.
Gemäß einiger Ausführungsformen wird ein Thermostat zum Steuern des Flusses eines Kühlfluids durch eine Öffnung bereitgestellt.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Thermostat ein temperaturempfindliches Ventil zum Steuern eines Öffnens und Schließens der Öffnung umfassen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil einen Ventilkörper mit einem wärmeempfindlichen Material und einen versetzbaren Stift beinhalten. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der versetzbare Stift wenigstens teilweise in dem Ventilkörper und dem wärmeempfindlichen Material eingefügt vorliegen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Ventil einen Flansch beinhalten, der angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem oberen Ende davon abzugrenzen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch angepasst sein, die Öffnung abzudichten, wenn das temperaturempfindliche Ventil geschlossen ist. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Ventil ein Stützelement beinhalten, das angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem unteren Ende davon abzugrenzen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Thermostat ein flexibles Element beinhalte, das sich zwischen dem Flansch und dem Stützelement befindet. Gemäß einiger Ausführungsformen wird, wenn das wärmeempfindliche Material erwärmt wird, der versetzbare Stift zumindest teilweise aus dem Ventilkörper herausgeschoben, wodurch eine Kompressionskraft des flexiblen Elements beeinflusst wird. Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Kompressionskraft ein Öffnen des Ventils bewirken, wodurch ein Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler durch die Öffnung ermöglicht wird.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Thermostat einen Ventilsitz beinhalten, der um den Flansch herum angeordnet ist, wobei der Flansch angepasst ist, den Ventilsitz abzudichten.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Thermostat einen Steuerkolben beinhalten, der mit dem Ventilsitz verbunden ist, wobei der Steuerkolben angepasst ist, zwischen einer normalen Position, einer abgesenkten Position und einer erhöhten Position zu wechseln, wodurch eine Position des Ventilsitzes innerhalb des Thermostats gesteuert wird. Gemäß einiger Ausführungsformen übt der Ventilsitz, wenn sich der Steuerkolben in der abgesenkten Position befindet, eine Kompressionskraft auf einen äußeren Umfang des Flansches aus und letztlich auf das flexible Element.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Ventilsitz die Kompressionskraft auf eine obere Seite des Flansches ausüben, so dass sich der Flansch nach unten in Richtung des Stützelements bewegt und somit ein Zusammendrücken des flexiblen Elements bewirkt.
Gemäß einiger Ausführungsformen liegt eine Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperatur, die zum Versetzen des Ventils von dem Ventilsitz benötigt wird, höher, wenn sich der Kolben in seiner abgesenkten Position befindet, verglichen mit der Situation, in der sich der Kolben in seiner normalen Position befindet.
Gemäß einiger Ausführungsformen ist der Ventilsitz relativ zum Flansch angehoben, wenn sich der Kolben in der erhöhten Position befindet wodurch die Öffnung ohne Ausüben einer Kompressionskraft auf das flexible Element geöffnet wird.
Gemäß einiger Ausführungsformen ist eine STO Temperatur des temperaturempfindlichen Ventils niedriger, wenn sich der Kolben in der erhöhten Position befindet, verglichen mit der Situation, in der sich der Kolben in der normalen Position befindet.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Thermostat ferner ein zweites flexibles Element aufweisen. Gemäß einiger Ausführungsformen verbleibt das zweite flexible Element im Gleichgewicht, wenn der Kolben von der normalen Position in die abgesenkte Position wechselt. Gemäß einiger Ausführungsformen wird eine Kompressionskraft auf das zweite flexible Element ausgeübt, wenn der Kolben von der normalen Position in die erhöhte Position wechselt.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Position des Stützelements fest sein.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Ventilsitz funktional mit dem temperaturempfindlichen Ventil verbunden sein.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das flexible Element eine Feder sein.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das wärmeempfindliche Material ein Wachs beinhalten.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil ein linear charakteristisches Ventil sein.
Gemäß einiger Ausführungsformen wird ein Thermostatsystem zum Steuern einer Temperatur einer Maschine bereitgestellt.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das System einen Kühler beinhalten, der angepasst ist, ein Kühlfluid zu kühlen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das System ein temperaturempfindliches Ventil zum Steuern eines Öffnens und Schließens der Öffnung beinhalten. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil einen Ventilkörper mit einem wärmeempfindlichen Material und einem versetzbaren Stift beinhalten; wobei der versetzbare Stift wenigstens teilweise innerhalb des wärmeempfindlichen Materials eingefügt vorliegt. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil einen Flansch beinhalten, der angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem oberen Ende davon abzugrenzen, wobei der Flansch angepasst ist, die Öffnung abzuschließen, wenn das temperaturempfindliche Ventil geschlossen ist. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil ein Stützelement beinhalten, das angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem unteren Ende davon abzugrenzen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil ein flexibles Element beinhalten, das sich zwischen dem Flansch und dem Stützelement befindet. Gemäß einiger Ausführungsformen ist der versetzbare Stift wenigstens teilweise aus dem Ventilkörper herausgeschoben, wenn das wärmeempfindliche Material erwärmt wird, wodurch es eine Kompressionskraft auf das flexible Element beeinflusst, wobei die Kompressionskraft das Ventil öffnet, was einen Fluss von Kühlfluid aus dem Kühler durch die Öffnung ermöglicht.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das System einen Ventilsitz beinhalten, der sich um den Flansch herum angeordnet befindet, wobei der Flansch angepasst ist, den Ventilsitz abzudichten.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das System einen Steuerkolben beinhalten, der mit dem Ventilsitz verbunden ist, wobei der Steuerkolben angepasst ist, zwischen einer normalen Position, einer abgesenkten Position und einer erhöhten Position zu wechseln, wodurch die Position des Ventilsitzes innerhalb des Thermostats gesteuert wird. Gemäß einiger Ausführungsformen übt der Ventilsitz eine Kompressionskraft auf einen äußeren Umfang des Flansches aus und letztlich auf das flexible Element, wenn sich der Steuerkolben in seiner abgesenkten Position befindet.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das System einen Bypasskreislauf beinhalten, der angepasst ist, das Kühlfluid zwischen der Maschine und dem Thermostat zu zirkulieren.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das System eine Pumpe beinhalten, die angepasst ist, Kühlfluid von dem Thermostat zur Maschine zu pumpen.
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beinhalten einige, alle oder keine der vorstehend aufgeführten Vorteile. Ein oder mehrere technische Vorteile sind dem Fachmann offensichtlich aus den Figuren, der Beschreibung und aus den anhängigen Ansprüchen. Darüber hinaus können verschiedene Ausführungsformen alle, einige oder keine der aufgezählten Vorteile aufweisen.
Figurenliste
Beispiele die für Ausführungsformen stehen sind im Folgenden mit Bezug auf die anhängigen Zeichnungen beschrieben. In den Figuren werden identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr al seiner Figur auftauchen, allgemein mit gleichen Bezugszeichen in allen Zeichnungen bezeichnet, in denen sie vorkommen. Alternativ können Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur auftauchen, mit unterschiedlichen Bezugszeichen in den unterschiedlichen Figuren bezeichnet sein. Dimensionen von Bestandteilen und Merkmale, die in den Zeichnungen gezeigt werden, sind der Einfachheit halber und zum Zwecke der Klarheit nicht zwangsläufig maßstabsgetreu wiedergegeben. Die Figuren sind im Folgenden aufgeführt.

1A zeigt schematisch eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einiger Ausführungsformen umfassend eine Vorrichtung, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler zu einer Maschine zu steuern;
1 B zeigt ein Betriebsablaufschema einer Vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler zu einer Maschine zu steuern;
2A zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler zu einer Maschine zu steuern, in ihrem geschlossenen Betriebszustand, die Vorrichtung beinhaltet einen Thermostat mit einem einstellbaren Ventilsitz in seiner normalen Position;
2B zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler zu einer Maschine zu steuern, in ihrem offenen Betriebszustand, die Vorrichtung beinhaltet einen Thermostat mit einem einstellbaren Ventilsitz in seiner normalen Position;
2C zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler zu einer Maschine zu steuern, in ihrem geschlossenen Betriebszustand, die Vorrichtung beinhaltet einen Thermostat mit einem einstellbaren Ventilsitz in seiner abgesenkten Position;
2D zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler zu einer Maschine zu steuern, in ihrem offenen Betriebszustand, die Vorrichtung beinhaltet einen Thermostat mit einem einstellbaren Ventilsitz in seiner abgesenkten Position;
2E zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler zu einer Maschine zu steuern, in ihrem offenen Betriebszustand, die

Vorrichtung beinhaltet einen Thermostat mit einem einstellbaren Ventilsitz in seiner erhöhten Position.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte der Erfindung beschrieben. Aus Gründen der Veranschaulichung werden bestimmte Konfigurationen und Details genannt, um ein Verständnis der unterschiedlichen Aspekte der Erfindung zu erreichen. Dem Fachmann ist diesbezüglich aber klar, dass die Erfindung auch ausgeführt werden kann, ohne dassm bestimmte Details hier aufgeführt werden. Darüber hinaus werden wohl bekannte Merkmale ausgelassen oder vereinfacht, um die Erfindung nicht in den Hintergrund treten zu lassen.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Thermostat zum Steuern einer Temperatur einer Maschine durch Steuern eines Flusses eines Kühlfluids von einem Wärmnetauscher, wie beispielsweise einem Kühler, an die Maschine bereit. Der Thermostat beinhaltet ein temperaturempfindliches Ventil zum Steuern des Öffnens und Schließens einer Öffnung, durch die das durch den Kühler gekühlte Kühlfluid in den Thermostat gelangt und anschließend in die Maschine.
Der Thermostat beinhaltet ferner einen Ventilsitz, der direkt oder indirekt mit einem Steuerkolben verbunden ist, der angepasst ist, die Position des Ventilsitzes und und dabei die Vorlast des Ventils zu steuern. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Ventilsitz funktional mit dem temperaturempfindlichen Ventil verbunden sein.
Wie hier verwendet können die Begriffe „Öffnung“ und „Ventilöffnung“ austauschbar verwendet werden und sie können sich auf den engsten Punkt beziehen, den das Fluid zu jeder Zeit passiert.
Wie hier verwendet kann sich der Begriff „Ventilsitz“ auf einen Teil des Thermostats beziehen, gegen den das temperaturempfindliche Ventil abdichtet.
Wie hier verwendet kann sich der Begriff „Steuerkolben“ auf einen Mechanismus beziehen, der angepasst ist, die Position des Sitzes innerhalb des Thermostats zu steuern. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Steuerkolben ein hydraulisch aktivierbarer Kolben sein. Gemäß anderer Ausführungsformen kann der Steuerkolben ein mechanisch oder elektromechanisch aktivierter Kolben sein.
Wie hier verwendet kann sich der Begriff „Vorlast“ auf einen Grad der Kompression und/oder des Dehnens der Feder beziehen, der unabhängig von der Maschinentemperatur ist.
Durch Verändern der Position des Ventilsitzes ermöglicht der hier offenbarte Thermostat ein Kühlen der Maschine mittels Öffnen des Ventils entweder bei einer vorbestimmten Maschinentemperatur und/oder bei einer Maschinentemperatur, die durch die Anforderungen an die Maschine bestimmt wird. Der Thermostat ist ferner angepasst, das Kühlen der Maschine bei der vorbestimmten Maschinentemperatur und/oder bei einer Temperatur einzustellen, die durch die Anforderungen an die Maschine bestimmt wird. Der hier offenbarte Thermostat ermöglicht so eine genauere Steuerung der Maschinentemperatur, was wiederum eine verbesserte Treibstoffumsetzung und/oder Maschinenkraft bewirkt, die mit den Anforderungen an die Maschine übereinstimmen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der hier offenbarte Thermostat angepasst sein, ein Anheben der vorbestimmten Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperatur des Ventils zu ermöglichen, wodurch die Maschinentemperatur und die Treibstoffumsetzung erhöht werden. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der hier offenbarte Thermostat angepasst sein, ein Absenken der vorbestimmten Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperatur des Ventils zu ermöglichen, wodurch die Maschinenkraft erhöht wird.
Der Begriff „Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperatur“, wie hier verwendet, bezieht sich auf einen Temperaturbereich, bei dem das Thermostatventil angepasst ist, sich zu öffnen und es Kühlfluid zu ermöglichen, von dem Kühler zur Maschine zu fließen. Wie hier verwendet kann sich der Begriff „vorbestimmte STO Temperatur“ auf eine Standard-STO Temperatur beziehen, die vom Hersteller vorgegeben wird.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Thermostat ein typischer Thermostat sein, einschließlich ein auf eine Temperatur ansprechendes Ventil zum Blockieren und Freigeben des Flusses von Kühlfluid von einem Wärmetauscher. Das temperaturempfindliche Ventil beinhaltet einen versetzbaren und/oder thermisch angesteuerten Stift, der angepasst ist, die Ventilöffnung als Antwort auf ein Steigen der Temperatur des Kühlfluids zu ermöglichen. Das temperaturempfindliche Ventil beinhaltet ferner eine Feder, die angepasst ist, einen Druck auf das Temperatur ansprechende Ventil auszuüben, um so einem Öffnen des Ventils entgegenzuwirken und/oder um ein Schließen des Ventils zu erzwingen, wenn die Temperatur des Kühlfluids fällt.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil eine inhärente vorbestimmte Flusscharakteristik aufweisen, die das Verhältnis zwischen der Ventilöffnung und der Flussrate unter gleichbleibendem Druck bestimmt. Es wird angemerkt, dass das Verhältnis zwischen Flussrate und Öffnungsfläche direkt proportional ist. Unterschiedliche Ventilcharakteristika können jedoch zu unterschiedlichen Ventilöffnungen für die selbe Durchtrittsfläche führen. Die physische Form des Ventils und der Sitzanordnung, manchmal als Ventil- ‚Trim‘ bezeichnet, führt zu einem Unterschied in der Ventilöffnung zwischen diesen Ventilen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Ventil eine Größe und Form aufweisen, um die Flusscharakteristik des Kühlfluids durch die Öffnung zu verbessern.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Ventil ein schnell öffnendes Ventil sein. Wie hier verwendet kann sich der Begriff „schnell öffnendes Ventil“ auf ein Ventil beziehen, bei dem ein kleines Anheben des Ventils aus der geschlossenen Position zu einem großen Wechsel der Flussrate führen kann. Als nicht einschränkendes Beispiel kann ein Anheben des Ventils um 50% zu einer Durchtrittsfläche an der Öffnung und zu einer Flussrate von bis zu 90% des möglichen Potenzials führen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das schnell öffnende Ventil die Form einer umgedrehten flachen Schüssel haben. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das schnell öffnende Ventil, sein Flansch und/oder sein Deckel zumindest teilweise eine konvexe Form aufweisen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das linear charakteristische Ventil, sein Flansch und/oder sein Deckel zumindest teilweise eine konvexe Form aufweisen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Ventil ein linear charakteristisches Ventil sein. Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff „linear charakteristisches Ventil“ auf eine Ventil mit einer Flussrate, die direkt proportional zur Ventilanhebung bei einem konstanten Diffenerzdruck ist. Ein lineares Ventil erreicht dies durch ein lineares Verhältnis zwischen der Ventilanhebung und der Durchtrittsfläche der Öffnung. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das linear charakteristische Ventil die Form einer Kuppel aufweisen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das linear charakteristische Ventil, sein Flansch und/oder sein Deckel zumindest teilweise eine konkave Form aufweisen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Ventil ein logarithmisches Ventil sein. Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff „logarithmisches Ventil“ auf ein Ventil, bei dem jede Zunahme eines Anhebens des Ventils zu einer Erhöhung der Flussrate um einen bestimmten Prozentsatz der vorherigen Flussrate führt. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das linear charakteristische Ventil, sein Flansch und/oder sein Deckel zumindest teilweise eine konkave oder konvexe Form aufweisen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil einen Ventilkörper beinhaltend umfassend ein wärmeempfindliches Material und einen versetzbaren Stift. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der versetzbare Stift zumindest teilweise in dem Ventilkörper und dem wärmeempfindlichen Material eingefügt sein. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das wärmeempfindliche Material ein Wachs sein. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das wärmeempfindliche Material angepasst sein, bei einer Temperatur im Bereich von 90°C-95°C, im Bereich von 91°C-94°C oder im Bereich von 91°C-93°C zu schmelzen und sich auszudehnen. Jede Möglichkeit stellt eine unterschiedliche Ausführungsform dar.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Ventil einen Flansch beinhalten, der angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem oberen Ende davon abzugrenzen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch einen oberen Deckel beinhalten. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch die Form einer Scheibe aufweisen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch im Wesentlichen flach ausgestaltet sein. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch im Wesentlichen kuppelförmig ausgestaltet sein. Gemäß einiger Ausführungsformen kann wenigstens ein Teil des Flansches eine konkave Form aufweisen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch eine Größe und eine Form aufweisen, die angepasst sind, die Flusscharakteristik des Kühlfluids durch die Öffnung zu verbessern. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch eine Form und Größe aufweisen, die eine allmähliche Zunahme des Flusses von Kühlfluid durch die Öffnung des Ventils ermöglicht. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Flansch eine Form und Größe aufweisen, die ein Abreißen des Flusses von Kühlfluid durch die Öffnung verhindert.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil ein Stützelement beinhalten, das angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem unteren Ende davon abzugrenzen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Stützelement eine Brücke sein. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Stützelement innerhalb des Thermostats befestigt sein, wobei es einer nach unten gerichteten Bewegung des Flansches entgegenwirkt.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das temperaturempfindliche Ventil ein flexibles Element beinhalten, das sich zwischen dem Flansch und dem Stützelement befindet. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das flexible Element eine Feder sein. Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Feder eine Federkonstante im Bereich von 100-300 Newton/Meter, 150-250 Newton/Meter, 175-225 Newton/Meter aufweisen. Jede Möglichkeit stellt eine unterschiedliche Ausführungsform dar. Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Feder eine Federkonstante von 200 Newton/Meter aufweisen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der versetzbare Stift zumindest teilweise aus dem Ventilkörper geschoben werden, wenn das wärmeempfindliche Material erwärmt wird. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Stift in eine Nische rücken, wenn der versetzbare Stift aus dem Ventilkörper herausgeschoben wird, wobei die Nische innerhalb des Thermostats gebildet ist und angepasst ist, dem Versetzen des versetzbaren Stifts entgegenzuwirken, wodurch eine Kompressionskraft auf das flexible Element wirkt. Gemäß einiger Ausführungsformen kann die auf das flexible Element einwirkende Kompressionskraft das temperaturempfindliche Ventil nach und nach von dem Ventilsitz wegbewegen, wodurch ein Fluss von Kühlfluid von einem Kühler durch die Öffnung ermöglicht wird.
Gemäß einiger Ausführungsformen fließt das Kühlfluid in einem Bypasskreislaufry zwischen der Maschine und dem Thermostat, wenn das Ventil die Öffnung abdichtet.
Gemäß einiger Ausführungsformen fließt das Kühlfluid durch einen Wärmetauscher, wie beispielsweise einem Kühler, in dem das Kühlfluid gekühlt wird, bevor es zurück zur Maschine fließt.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Steuerkolben des Thermostats angepasst sein, zwischen einer normalen Position, einer abgesenkten Position und einer erhöhten Position zu wechseln. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „normale Position“ auf einen Zustand, in dem der Steuerkolben und somit der Ventilsitz derart angeordnet ist, dass die STO Temperatur des Ventils eine vorbestimmte STO Temperatur ist, die durch den Hersteller definiert wurde.
Gemäß einiger Ausführungsformen beträgt die STO Temperatur des Ventils 92°C, wenn sich der Steuerkolben und somit der Ventilsitz in seiner normalen Position befindet. Gemäß einiger Ausführungsformen wirkt keine Kompressionskraft auf das flexible Element, wenn sich der Steuerkolben und somit der Ventilsitz in seiner normalen Position befindet.
Gemäß einiger Ausführungsformen wird, wenn der Steuerkolben in eine niedrigere Position abgesenkt wird, auch der Ventilsitz abgesenkt, wodurch eine Kompressionskraft auf den Flansch wirkt und somit letztlich auf das flexible Element, ohne das Ventil von der Öffnung weg zu bewegen. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Ventilsitz die Kompressionskraft auf eine obere Seite des Flansches ausüben, so dass sich der Flansch nach unten in Richtung des Stützelements bewegt und somit dazu führt, dass das flexible Element zusammengedrückt wird. Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Ventilsitz die Kompressionskraft auf einen äußeren Umfang des Flansches ausüben. Der Fachmann versteht, dass durch das Ausüben der Kraft auf einen äußeren Umfang des Flansches die Kraft verringert wird, die benötigt wird, um die Feder zusammenzudrücken und somit die Vorlast der Feder zu erhöhen, verglichen mit der Kraft, die benötigt wird, um die Feder zusammenzudrücken, wenn die Kraft direkt auf die Feder wirkt. Gemäß einiger Ausführungsformen ist, aufgrund der erhöhten Vorlast auf der Feder, die Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperatur, die zum Versetzen des Ventils von der Öffnung benötigt wird, höher wenn sich der Steuerkolben und somit der Ventilsitz in abgesenkten Position befindet, verglichen mit der Situation, in der sich der Steuerkolben und somit der Ventilsitz in seiner normalen Position befindet.
Gemäß einiger Ausführungsformen ist der Ventilsitz relativ zum Flansch angehoben, wenn der Steuerkolben in die erhöhte Position gebracht wurde, wobei die Öffnung ohne Ausüben einer Kompressionskraft (oder Ausüben einer Standard-Kompressionskraft) auf das flexible Element geöffnet wird. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Erhöhen des Steuerkolbens in seine erhöhte Position dazu dienen, die vorbestimmte STO Temperatur zu umgehen beziehungsweise zu überwinden. Gemäß einiger Ausführungsformen ist die STO Temperatur des temperaturempfindlichen Ventils geringer, wenn der Steuerkolben auf seine erhöhte Position angehoben wurde, verglichen mit der Situation, in der sich der Kolben in seiner normalen Position befindet.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Thermostat ferner ein zweites flexibles Element beinhalten. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das zweite flexible Element eine Feder sein. Gemäß einiger Ausführungsformen kann das zweite flexible Element funktional mit dem Steuerkolben verbunden sein. Gemäß einiger Ausführungsformen verbleibt das zweite flexible Element im Gleichgewicht beziehungsweise im ausgeglichenen Zustand und keine Kraft wirkt darauf, wenn der Kolben von seiner normalen Position in die abgesenkte Position wechselt.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff „Gleichgewicht“ auf einen Zustand, in dem sich das flexible Element in seiner entspannten Form befindet, d.h. es weder gestreckt, noch zusammengedrückt wird.
Gemäß einiger Ausführungsformen wirkt eine Kompressionskraft auf das zweite flexible Element, wenn der Steuerkolben von seiner normalen Position in seine erhöhte Position wechselt. Gemäß einiger Ausführungsformen kehrt der Steuerkolben und somit der Ventilsitz in seine normale Position zurück, wenn der Steuerkolben deaktiviert wird, so dass die Kompressionskraft nicht mehr auf das zweite flexible Element wirkt.
1A zeigt schematisch eine Verbrennungskraftmaschine 10 gemäß einiger Ausführungsformen einschließlich einer Vorrichtung 100, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids zur Verbrennungskraftmaschine 10 zu steuern. Die Vorrichtung 100 beinhaltet einen Thermostat 110, der angepasst ist, den Fluss des Kühlfluids von einem Kühler durch eine Kühlerpassage 150 zur Maschine 10 durch die Maschinenpassage 180 zu steuern. Die Vorrichtung 100 kann ferner angepasst sein, den Fluss des Kühlfluids zu einem Reservoir/ einer Heizung 190 zu steuern.
1B zeigt ein Ablaufschema 1000 für eine Vorrichtung 100 (gezeigt in 1A) gemäß einiger Ausführungsformen, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler an eine Maschine zu steuern. Die Vorrichtung 100 beinhaltet einen Thermostat (bezeichnet als 110 in 1A), der angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler (durch eine Kühlerpassage, bezeichnet als 150 in 1A) an eine Maschine 10 durch eine Maschinenpassage 180 zu verhindern oder zu ermöglichen. Wenn das Kühlfluid unterhalb einer STO Temperatur ist, zirkuliert es durch den Bypasskreislauf 1001 zwischen der Vorrichtung 100 und Maschine/Motor 10 mittels der Pumpe 170. Wenn jedoch die Temperatur des Kühlfluids die STO Temperatur des Thermostats 110 erreicht, öffnet sich ein Thermostatventil, was es dem Kühlfluid ermöglicht, durch den Kühlkreislauf 1002 zu zirkulieren, d.h. es wird dem durch den Kühler gekühlten Kühlfluid ermöglicht, von der Kühlerpassage 150 zur Maschine 10 durch den Thermostat 110 mittels Pumpe 170 zu fließen. Die Vorrichtung 100 ermöglicht es ferner, dass das Kühlfluid durch den Heizkreislauf 1003 zirkuliert, was es ermöglicht, dass die durch die Maschine 10 erzeugte Wärme genutzt werden kann.
2A zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung 200, die angepasst ist, den Fluss eines Kühlfluids von einem Kühler (nicht gezeigt) durch eine Kühlerpassage 250 an eine Maschine (wie die Maschine 10 der 1A) durch eine Maschinenpassage 280 in ihrem geschlossenem Zustand zu steuern. Die Vorrichtung 200 beinhaltet einen Thermostat 210 mit einem temperaturempfindlichen Ventil 220, das daran angepasst ist, den Fluss von Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 zur Maschinenpassage 280 durch den Thermostat 210 zu steuern. Das temperaturempfindliche Ventil 220 ist hier als ein linear charakteristisches Ventil gezeigt, das angepasst ist, den Fluss des Kühlfluids zu verbessern, wenn es geöffnet ist; jedoch können auch schnell öffnende Ventile oder logarithmische Ventile genutzt werden, die auch unter den Schutzbereich dieser Schrift fallen. Das temperaturempfindliche Ventil 220 beinhaltet einen Ventilkörper 222 beinhaltend ein wärmeempfindliches Material 224, das angepasst ist, sich oberhalb einer bestimmten Temperatur auszudehnen, sowie einen versetzbaren Stift 226, der teilweise innerhalb des wärmeempfindlichen Materials 224 angeordnet ist und teilweise in die Nische 252 des Thermostats 210 reicht. Das temperaturempfindliche Ventil 220 beinhaltet ferner einen oberen Deckel 218 und einen Flansch 212, der mit dem oberen Deckel 218 verbunden ist oder einstückig damit ausgebildet ist. Der versetzbare Stift 226 ist ragt beweglich durch den oberen Deckel 218. Der Thermostat 210 beinhaltet ferner einen Ventilsitz 230, der um den Flansch 212 herum angeordnet ist. Im geschlossenen Betriebszustand (wie in 2A gezeigt), dichtet der Flansch 212 des temperaturempfindlichen Ventils 220 gegen den Ventilsitz 230 ab, wobei verhindert wird, dass Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 zur Maschinenpassage 280 durch den Thermostat 210 fließt. Somit zirkuliert das Kühlfluid von der Maschine durch einen Bypasskanal 260 zum Thermostat 210, und zurück zur Maschine mittels einer Pumpe 270, wie durch den Pfeil 201 angedeutet. Das temperaturempfindliche Ventil 220 beinhaltet ferner eine Feder 228, die zwischen dem oberen Deckel 218 und einem Stützelement 214 angeordnet ist. Die Feder 228 ist angepasst, das temperaturempfindliche Ventil unter Kraftaufbringung zu schließen, solange wie eine vorbestimmte STO Temperatur (T1) noch nicht erreicht wurde. Der Ventilsitz 230 ist funktional mit einem Steuerkolben 240 verbunden (oder damit einstückig ausgebildet), der angepasst ist, die Position des Ventilsitzes 230 innerhalb des Thermostats 210 zu steuern. Der Betrieb von Steuerkolben 240 kann durch einen Stellantrieb, wie den hydraulischen Stellantrieb 242 gesteuert werden. In der gezeigten normalen Position des Steuerkolbens 240 befindet sich der Ventilsitz 230 in seiner Standardposition, in der keine (oder nur vorgegebene) Druckkräfte auf die Feder 228 wirken, bevor die STO Temperatur (T1) erreicht wird. Dies bedeutet, dass wenn sich der Thermostat 210 in seinem geschlossenen Betriebszustand befindet und wenn sich der Ventilsitz 230 in seiner vorgegebenen Position befindet, sich die Feder 228 im Gleichgewicht befindet, was den Flansch 212 des temperaturempfindlichen Ventils 220 dazu zwingt, den Ventilsitz 230 abzudichten, wobei ein Fluss des Kühlfluids von der Kühlerpassage 250 zur Maschinenpassage 280 verhindert wird. Der Thermostat 210 beinhaltet ferner eine zweite Feder 244, die funktional mit dem Kolben 240 verbunden ist. Die zweite Feder 244 ist daran angepasst, in einem entspannten Zustand zu sein, wenn sich der Steuerkolben 240 in seiner normalen Position befindet.
Es wird nun auf die 2B verwiesen, die schematisch eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 200 in ihrem geöffneten Betriebszustand zeigt. Die Vorrichtung 200 beinhaltet einen Thermostat 210 mit temperaturempfindlichem Ventil 220, das angepasst ist, den Fluss von Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 zur Maschinenpassage 280 durch den Thermostat 210 zu ermöglichen oder zu unterbinden. Das temperaturempfindliche Ventil 220 beinhaltet einen Ventilkörper 222, der ein wärmeempfindliches Material 224 beinhaltet, das daran angepasst ist, sich oberhalb der vorbestimmten STO Temperatur (T1) auszudehnen, sowie einen versetzbaren Stift 226. Wenn das Kühlfluid auf die vorbestimmte STO Temperatur (T1) oder oberhalb davon erwärmt wird, dehnt sich das wärmeempfindliche Material 224 aus, wobei der versetzbare Stift 226 teilweise aus dem Ventilkörper 222 ausgestoßen wird. Aufgrund der durch die Nische 252 bereitgestellten Gegenkraft auf die Versetzung des Stifts 226, wird die Feder 228 zusammengedrückt, was dazu führt, dass das temperaturempfindliche Ventil 220 allmählich vom Ventilsitz 230 weggeführt wird, wobei eine Passage für das durch den Kühler gekühlte Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 zum Thermostat 210 und, mittels der Pumpe 270, zur Maschinenpassage 280 frei gegeben wird, wie durch Pfeil 202 angezeigt. Das bedeutet, dass wenn sich der Thermostat 210 in seinem geöffneten Betriebszustand befindet und wenn sich der Ventilsitz 230 in seiner vorgegebenen Position befindet, die Feder 228 zusammengedrückt wird, was den Flansch 212 des temperaturempfindlichen Ventils 220 dazu zwingt, sich von dem Ventilsitz 230 zu lösen, was wiederum einen Fluss von Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 durch die Maschinenpassage 280 ermöglicht.
Die 2C und 2D zeigen schematisch eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 200 mit einem Steuerkolben 240 und somit einem Ventilsitz 230 in einer abgesenkten Position. Aufgrund der abgesenkten Position des Ventilsitzes 230 wirkt eine Druckkraft auf den Flansch 212 und somit auf die Feder 228, bevor die Maschinentemperatur die vorbestimmte STO Temperatur (T1) erreicht. Als Ergebnis muss eine neue und höhere STO Temperatur (T2, wobei T2 > Tl) erreicht werden, damit das Ventil 220 von dem Ventilsitz 230 weg bewegt werden kann. In seinem geschlossenen Betriebszustand (gezeigt in 2C), dichtet der Flansch 212 des temperaturempfindlichen Ventils 220 den unteren Ventilsitz 230 ab, wobei verhindert wird, dass Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 zur Maschinenpassage 280 durch den Thermostat 210 fließt. Somit zirkuliert das Kühlfluid von der Maschine durch den Bypasskanal 260 durch den Thermostat 210 und zurück zur Maschine mittels einer Pumpe 270, wie durch den Pfeil 201 aufgezeigt. Wenn das Kühlfluid auf die vorbestimmte STO Temperatur (T1) erwärmt wurde, bleibt das Ventil geschlossen, da ein zusätzlicher Druck der Feder 228 benötigt wird, um das temperaturempfindliche Ventil 220 von dem Ventilsitz 230 weg zu bewegen. Der Fluss von Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 bleibt somit blockiert. Nur wenn das Kühlfluid auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der neuen und höheren STO Temperatur (T2) liegt (wie in 2D gezeigt), ist die durch die Ausdehnung des wärmeempfindlichen Materials 224 und des Schiebens des versetzbaren Stifts 226 erzeugte Kraft groß genug, um das temperaturempfindliche Ventil 220 von dem Ventilsitz 230 weg zu bewegen, um so eine Passage zu bilden, die es dem durch den Kühler gekühlten Kühlfluid ermöglicht, von der Kühlerpassage 250 zum Thermostat 210 zu fließen und anschließend in die Maschinenpassage 280 mittels der Pumpe 270, was durch den Pfeil 202 angedeutet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass dieser Betriebszustand der Vorrichtung 200 er ermöglicht, ein Kühlen der Maschine zu verhindern, sogar wenn die vorbestimmte STO erreicht wurde. Dies kann insbesondere zu Beginn eines Anfahrens und/oder bei niedrigen Umgebungstemperaturen vorteilhaft sein, da so unnötiges Kühlen einer kalten Maschine verhindert wird und somit Treibstoff nicht unnötig verbraucht und Verschmutzungen vermieden werden.
Die 2E zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung 200 mit Steuerkolben 240, und somit mit Ventilsitz 230, in einer angehobenen Position. Aufgrund der angehobenen Position des Ventilsitzes 230 ist das temperaturempfindliche Ventil 220 nach oben vom Ventilsitz 230 versetzt, bevor die Temperatur des Kühlfluids die vorbestimmte STO Temperatur (T1) erreicht hat, und ohne Zusammendrücken der Feder 228, wodurch die Funktion des Ventils 220 umgangen wird und ein Fluss von Kühlfluid von der Kühlerpassage 250 zur Maschinenpassage 280 durch den Thermostat 210 ermöglicht wird, was durch den Pfeil 202 angedeutet wird. Ferner wirkt eine Kompressionskraft auf die zweite Feder 244, wenn der Steuerkolben 240 in eine höhere Position gebracht wird. Somit zwingt die zweite Feder 244 den Steuerkolben 240 und somit den Ventilsitz 230 dazu, in eine normale Position zurückzukehren, wenn der Steuerkolben deaktiviert ist. Es wird darauf hingewiesen, dass dieser Betriebszustand der Vorrichtung 200 eine Kühlung der Maschine sogar dann ermöglicht, wenn die vorbestimmte STO noch nicht erreicht wurde, wobei eine kühlere Maschinentemperatur mit größerer Maschinenkraft erreicht oder erhalten wird, die besonders für hohe Leistungen bei Turboanwendungen vorteilhaft sein kann.
Die hier verwendeten Begriffe dienen dem Zweck der Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen und sollen somit nicht einschränkend ausgelegt werden. Wie hier verwendet sollen die Einzahlformen „ein“ und „der“, „die“, das“ auch die Mehrzahl einschließen, solange nicht der Zusammenhang eindeutig auf das Gegenteil hinweist. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfassend“ oder „umfasst“ in dieser Beschreibung die Gegenwart der aufgeführten Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente oder Bestandteile beschreiben, und nicht die Gegenwart oder das Vorhandensein von weiteren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bestandteilen oder Gruppen davon ausschließen oder verneinen.
Wenngleich eine Anzahl von beispielhaften Aspekten und Ausführungsformen vorstehend beschrieben wurde, wird der Fachmann bestimmte Veränderungen, Zusätze und Unterkombinationen davon erkennen. Es ist daher vorgesehen, dass die folgenden anhängigen Ansprüche und Ansprüche, die hiernach eingeführt werden, so ausgelegt werden, dass die solche Veränderungen, Zusätze und Unterkombinationen einschließen und dass diese in ihrem Schutzbereich liegen.

Claims

Thermostat zum Steuern eines Flusses eines Kühlfluids durch eine Öffnung, wobei der Thermostat umfasst: Ein temperaturempfindliches Ventil zum Steuern des Öffnens und Schließens der Öffnung, wobei das temperaturempfindliche Ventil umfasst: Einen Ventilkörper umfassend ein wärmeempfindliches Material und einen versetzbaren Stift; wobei der versetzbare Stift wenigstens teilweise in dem Ventilkörper und dem wärmeempfindlichen Material eingefügt vorliegt; einen Flansch, der angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem oberen Ende davon abzugrenzen, wobei der Flansch angepasst ist, die Öffnung abzudichten, wenn das temperaturempfindliche Ventil geschlossen ist; und ein Stützelement, das angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem unteren Ende davon abzugrenzen; ein flexibles Element, das sich zwischen dem Flansch und dem Stützelement befindet; wobei wenn das wärmeempfindliche Material erwärmt wird, der versetzbare Stift wenigstens teilweise aus dem Ventilkörper herausgedrückt wird, was eine Kompressionskraft auf das flexible Element beinträchtigt, wobei die Kompressionskraft das Ventil öffnet, wodurch es dem Kühlfluid ermöglicht wird, von einem Kühler durch die Öffnung zu fließen; und einen Ventilsitz, der sich um den Flansch herum befindet, wobei der Flansch angepasst ist, gegen den Ventilsitz abzudichten; und einen Steuerkolben, der mit dem Ventilsitz in Verbindung steht, wobei der Steuerkolben angepasst ist, zwischen einer normalen Position, einer abgesenkten Position und einer erhöhten Position zu wechseln, wodurch eine Position des Ventilsitzes innerhalb des Thermostats gesteuert wird; wobei wenn sich der Steuerkolben in der abgesenkten Position befindet, der Ventilsitz eine Kompressionskraft auf einen äußeren Umfang des Flansches ausübt und letztlich auf das flexible Element.
Thermostat nach Anspruch 1, worin der Ventilsitz die Kompressionskraft auf eine obere Seite des Flansches ausübt, so dass sich der Flansch nach unten in Richtung des Stützelements bewegt, was dazu führt, dass das flexible Element komprimiert wird.
Thermostat nach Anspruch 1, worin eine Beginn-zu-Öffnen (STO) Temperatur, die für ein Versetzen des Ventils von dem Ventilsitz benötigt wird, höher ist, wenn sich der Kolben in seiner abgesenkten Position verglichen mit der Situation, in der sich der Kolben in seiner normalen Position befindet.
Thermostat nach Anspruch 1, worin wenn sich der Kolben in der erhöhten Position befindet, der Ventilsitz relativ zum Flansch erhöht ist, wodurch die Öffnung ohne Ausüben einer Kompressionskraft auf das flexible Element geöffnet wird.
Thermostat nach Anspruch 1, worin wenn sich der Kolben in seiner erhöhten Position befindet, eine STO Temperatur des temperaturempfindlichen Ventils niedriger ist verglichen mit der Situation, in der sich der Kolben in seiner normalen Position befindet.
Thermostat nach Anspruch 1, ferner ein zweites flexibles Element umfassend.
Thermostat nach Anspruch 6, worin wenn der Kolben von der normalen Position in die abgesenkte Position wechselt, das zweite flexible Element im Gleichgewicht verbleibt.
Thermostat nach Anspruch 6, worin wenn der Kolben von der normalen Position in die erhöhte Position wechselt, eine Kompressionskraft auf das zweite flexible Element wirkt.
Thermostat nach Anspruch 1, worin die Position des Stützelements fest ist.
Thermostat nach Anspruch 1, worin der Ventilsitz funktional mit dem temperaturempfindlichen Ventil verbunden ist.
Thermostat nach Anspruch 1, worin das flexible Element eine Feder ist.
Thermostat nach Anspruch 1, worin das wärmeempfindliche Material Wachs umfasst.
Thermostat nach Anspruch 1, worin das temperaturempfindliche Ventil ein linear charakteristisches Ventil ist.
Thermostatsystem zum Steuern einer Temperatur einer Maschine, wobei das System umfasst: Einen Kühler, der angepasst ist, ein Kühlfluid zu kühlen; ein temperaturempfindliches Ventil zum Steuern eines Öffnens und Schließens der Öffnung, wobei das temperaturempfindliche Ventil umfasst: einen Ventilkörper umfassend ein wärmeempfindliches Material und einen versetzbaren Stift, wobei der versetzbare Stift wenigstens teilweise in dem wärmeempfindlichen Material eingefügt ist; einen Flansch, der angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem oberen Ende davon abzugrenzen, wobei der Flansch angepasst ist, die Öffnung abzudichten, wenn das temperaturempfindliche Ventil geschlossen ist; ein Stützelement, das angepasst ist, das temperaturempfindliche Ventil von einem oberen Ende davon abzugrenzen; und ein flexibles Element, das sich zwischen dem Flansch und dem Stützelement befindet; worin wenn das wärmeempfindliche Material erwärmt wird, der versetzbare Stift wenigstens teilweise aus dem Ventilkörper herausgedrückt wird, was eine Kompressionskraft auf das flexible Element beinträchtigt, wobei die Kompressionskraft das Ventil öffnet, wodurch es dem Kühlfluid ermöglicht wird, von einem Kühler durch die Öffnung zu fließen; und einen Ventilsitz, der sich um den Flansch herum befindet, wobei der Flansch angepasst ist, gegen den Ventilsitz abzudichten; und einen Steuerkolben, der mit dem Ventilsitz in Verbindung steht, wobei der Steuerkolben angepasst ist, zwischen einer normalen Position, einer abgesenkten Position und einer erhöhten Position zu wechseln, wodurch eine Position des Ventilsitzes innerhalb des Thermostats gesteuert wird; wobei wenn sich der Steuerkolben in der abgesenkten Position befindet, der Ventilsitz eine Kompressionskraft auf einen äußeren Umfang des Flansches ausübt und letztlich auf das flexible Element.
Thermostatsystem nach Anspruch 14, ferner einen Bypasskreislauf umfassend, der angepasst ist, das Kühlfluid zwischen der Maschine und dem Thermostat zirkulieren zu lassen.
Thermostatsystem nach Anspruch 14, ferner eine Pumpe umfassend, die angepasst ist, Kühlfluid von dem Thermostat zur Maschine zu pumpen.