DE2417897A1

DE2417897A1 - Temperaturabhaengiges ventil

Info

Publication number: DE2417897A1
Application number: DE19742417897
Authority: DE
Inventors: Backman Wong
Original assignee: Thomson International Co
Current assignee: Thomson International Co
Priority date: 1973-04-18
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1974-10-31
Also published as: FR2226601A1; JPS5926831B2; IT1009480B; FR2226601B1; DE2417897C2; GB1443266A; US3858800A; JPS5048529A; CA1012516A

Description

P VTH N TA N W * L^TE

HELMUT SCHROtTER KLAUS LEHMANN DIPL.-PHYS. DiPL.-ING. "0/17Q 07 β MÖNCHEN 523 · LIPOWSKYSTR. IO

Thomson International Corporation Jx-st-6

11. April 1974

Temperaturabhängiges Ventil

Die Erfindung betrifft ein temperaturabhängiges Ventil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Viele temperaturabhängige Ventile wurdaigeschaffen ., die besonders zur Verwendung bei Kühl systemen einer Verbrennungsmaschine vorgesehen sind. Jedoch sind die meisten dieser Vorrichtungen ziemlich teuer herzustellen, und jene, deren Herstellung billig ist, haben im Allgemeinen nur eine kurze Lebensdauer. Häufig arbeiten diese billigen Ventile auch nicht zufriedenstellend.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein temperaturabhängiges Ventil zu schaffen, das stabil gebaut ist und aus relativ dünnem Material hergestellt wird.

Ein Lösungsmittel dieser Aufgabe wird im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dargestellt.

Das erfindungsgemässe, temperaturabhängige Ventil enthält ein Paar Bauteile. Die einzelnen Abschnitte eines jeden Bauteiles sind einstückig hergestellt. Jedes Bauteil besteht aus relativ dünnem Blech, das zu einem allgemein 3,-förmigen Planschabschnitt mit einem waagerechten,ringförmigen Abschnitt verformt worden ist, und einen senkrechten,ringförmigen Abschnitt trägt, der einen Verlängerungsabschnitt aufweist, welcher sich von den ringförmigen Ab-

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schnitten her erstreckt. Die ringförmigen Abschnitte bilden einen Flusskanal. Die waagerechten, ringförmigen Abschnitte der Bauteile stehen miteinander in Eingriff. Die senkrechten, ringförmigen Abschnitte stehen miteinander in Eingriff, um einen Flanschabschnitt doppelter Dicke zum Einbau des Ventiles in eine Leitung für ein Fluid zu bilden. Die ringförmigen Abschnitte beider Bauteile können miteinander verbunden werden. Ein Verschlusselement steht normalerweise mit einem ringförmigen Abschnitt eines der Bauteile in Eingriff, um den Durchfluss zu unterbrechen. Ein temperaturabhängiges Element steht mit einem Teil mit dem Schliesselement in Eingriff und mit einem anderen Teil mit dem Verlängerungsabschnitt von einem der Bauteile. Das temperaturabhängige Element hat einen in dem Verlängerungsabschnitt des anderen Bauteiles beweglichen Teil. Ein Federelement steht mit dem Schliesselement und mit dem anderen Bauteil in Eingriff, wodurch das Schliesselement in seiner Schliesslage^gehalten wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Sprengdarstellung des temperaturabhängigen Ventiles.

Fig. 2 ist ein Seitenschnitt des Ventiles entsprechend der Fig.1, wobei das Ventil in einer Fluidleitung eingebaut ist.

Fig. 3 ist eine perspektivische Sprengdarstellung einer anderen Ausführungsform.

Fig. 4 ist ein Seitenschnitt des Ventiles der Fig. 3.

In der Fig. 1 erkennt man, dass das Ventil im wesentlichen aus drei Hauptteilen aufgebaut ist: Einem Halteteil 1o, einem Führungselement 12, und einem Schliesselement 14.

Das Halteteil 1o hat einen ringförmigen, senkrechten Abschnitt 2o und einen ringförmigen, waagerechten Abschnitt 22. Ein ringförmiger

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Ventilsitz 23, der sich an den unteren Teil des senkrechten Abschnittes 2o anschliesst, steht mit einer Vielzahl von Stegen 24 in Verbindung. Diese Stege erstrecken sich unter Winkeln als ein Verlängerungsabschnitt von dem Ventilsitz 23 aus nach oben und werden durch einen ringförmigen oder mit einer Oeffnung versehenen flachen Abschnitt 26 abgeschlossen.Die Abschnitte 2o, 22, 23, 24 und 26 des Halteteiles 1o sind einstückig ausgebildet und können aus einem dünnen Material wie z.B. aus Blech oder ähnlichem hergestellt .werden. Dies kann durch ein forKLaufendesStanzverfah- · ren oder ähnliches geschehen.

Das Führungselement 12 hat einen ringförmigen, waagerechten Abschnitt 3o, einen ringförmigen vertikalen Abschnitt 32 und eine Vielzahl von Streben 34, die sich von dem senkrechten Abschnitt als eine Verlagerung nach unten erstrecken und durch ein ringförmiges oder mit einer Oeffnung versehenes Führungsteil 36 abgeschlossen werden. Die Abschnitte 3o, 32, 34 und 36 des Führungselementes 12 sind einstückig ausgebildet und können aus einem dünnen Material wie beispielsweise aus Blech oder ähnlichem hergestellt werden. Dies kann durch ein fortlaufendes Stanzverfahren oder ähnliches geschehen.

Das Schliesselement 14 hat einen Schliessabschnitt 4o, der eine zentrisch angeordnete, nach unten geneigte Ausnehmung 37 trägt, in der ein temperaturabhängiges Element 41 gehalten wird. Dieses besteht aus ein~m Behälter 42 mit einem temperaturabhängigen Material und einem Betätigungsstift 44« Das temperaturabhängige Element 41 kann von jeder beliebigen, passenden Art sein. Vorzugsweise ist das Element 41 von der Art, bei der der Behälter 42 stabil ist, vobei sich in dem Behälter 42 ein temperaturabhängiges ausdehnbares-zusammenziehbares Material enthalten ist, das auf den Betätigungsstift 44, der sich von dem Behälter 42 her erstreckt, wirkt. Bei diesem bevorzugten Element 41 besteht eine relative, axiale Bewegung zwischen dem Betätigungsstift 44 und dem Behälter 42, die von der Temperatur, der das Element 41 ausgesetzt

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ist, abhängt. Der Betätigungsstift 44 hat vorzugsweise ein Gewinde und eine aufgeschraubte Mutter 46. Die Mutter 46 wird in jeder beliebigen Weise mit dem mit einer Oeffnung versehenen flachen Abschnitt 26 verbunden. Das. temperaturabhängige Element 41 kann jedoch bereits so eingestellt sein, dass es genau bei einer gegebenen Temperatur anspricht. In. einem solchen Fall wird eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Betätigungsstiftes 44 in Bezug auf den Behälter 42 nicht verwendet.

Der Behälter 42 wird dicht von einer Hülse 48 umschlossen, die sich durch das Führungselement 36 des Führungsteiles 12- erstreckt. Die Hülse 48 hat an ihrem oberen Abschnitt einen Flansch 49· -Ein schraubenförmiges federndes Element oder eine Feder 5o umschliesst die Hülse 48 und den Führungsteil 36, und eteht mit den Streben 34 des Führungsteiles 12 und den Flansch 49 der Hülse 48 in Eingriff. Dadurch drückt die Feder 5o den Schliessabschnitt 4o auf den Ventilsitz 23 des Halteteiles 1o zu. Die Mutter 46, die mit dem flachen Abschnitt 26 in Eingriff steht, bestimmt die Lage des Betätigungsstiftes 44 im Bezug auf den Behälter 42. Der Betätigungsstift 44 kann in Bezug auf die Mutter 46 durch Verschraubung eingestellt werden, so dass er auf diese Weise in Bezug auf den Behälter 42 eingestellt wirdo

Der ringförmige, waagerechte Abschnitt 22 des Halteteils 1o und der ringförmige, waagerechte Abschnitt 3o des Führungselementes stehen miteinander im Eingriff. Der senkrechte Abschnitt 2o des Halteteils 1o ist im Eingriff mit dem senkrechten Abschnitt 32 des Führungselementes 12 dargestellt. Die ringförmigen, waagerechten Abschnitte 22 und 3o und/oder die ringförmigen, senkrechten Abschnitte 2o und 32 des Halteteils 1o bzw« des Führungsteiles 12 sind miteinander in passender Weise verbunden, wie z.B. durch Löten, Schweissen, usw. Die ringförmigen Abschnitte 2o, 22, 3o und 32 bilden auf diese Weise einen stabilen Flansch, der zwischen zwei Teile einer Fluidleitung geklemmt werden kann.

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Wenn das Ventil innerhalb einer Fluidleitung eingebaut wird, befindet sich der Behälter 42 des Elementes 41 an der stromaufwärtsgerichteten Seite, so dass der Behälter 42 mit dem Fluid in Berührung kommt, bevor das Fluid durch das Ventil geflossen ist. Wenn der Schliessabschnitt 40, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, mit dem Ventilsitz 23 in Eingriff steht, wird der Durchfluss des Fluids durch die Leitung unterbunden.

Wenn sich das mit dem Behälter 42 in Berührung stehende Fluid über eine vorbestimmte Temperatur erwärmt, entsteht eine relative Bewegung zwischen dem Behälter 42 und dem Betätigungsstift 44. Da der Betätigungsstift 44 durch die Mutter 46 gehalten wird, bewegt sich der Betätigungsstift 44 nicht. Daher bewegt sich der Behälter 42 nach unten und nimmt den Schliessabschnitt 4o mit. Auf diese Weise bewegt sich der Schliessabschnitt 4o und kommt mit dem ringförmigen Ventilsitz 23 ausser Eingriff. Dadurch setzt ein durchfluss des Fluids durch die an dem ringförmigen Ventilsitz gebildete Oeffnung ein. Eine solche Bewegung des Schliessabschnittes 4o erfolgt entgegen den Kräften des federnden Elementes 5o. Sobald die Temperatur des Fluids, die mit dem Behälter 42 in Berührung steht, unterhalb eines vorgegebenen Wertes sinkt, bewegt das federnde Element 5o den Schliessabschnitt 4o und den Behälter 42 nach oben, so dass das Ventil erneut gesperrt ist (siehe Fig. 2).

Die Fig. 2 zeigt das Ventil in einem Leitungssystem mit einem Einlass 6o, einem Hauptauslass 62, der mit dem Fluid in einem kühler oder ähnlichem in Verbindung steht, und einem Seitenkanal 64. Am unteren Abschnitt der Hülse 48 ist ein zusätzliches Schliesselement 66 angeordnet, das eine Vielzahl von Vorsprüngen 68 hat. Wenn sich der Behälter 42 und die Hülse 48 nach unten bewegen, bewegt sich das zusätzliche Schliesselement 66 ebenfalls nach unten und auf den Seitenkanal 64 zu. Wenn sich das Haupt-Schliesselement 14 nach unten bewegt, um einen grösseren Fluss des Fluids durch das Ventil zu ermöglichen, bewegt sich das zusätzliche Schliesselement 66 nach unten, wodurch der Seitenkanal 64 geschlossen wird.

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Das Haupt-Schliesselement 14 hat einen sich nach unten erstreckenden Abschnitt 7o, einen waagerechten Abschnitt 72 und einen sich nach oben erstreckenden Umfangsabschnitt 74. Es hat sich herausgestellt, dass eine solche Ausbildung des Haupt-Schliesselementes 14 ein sehr festes und dauerhaftes S chi ie ss element liefert. Ausser-r dem ermöglicht ein solches Schliesselement einen sehr wirkungsvollen im wesentlichen nicht turbulenten Fluss des Fluids.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform des Ventiles enthält im wesentlichen drei hauptsächliche Bestandteiler ein Halteteil 11o, ein Führungsteil 112 und ein Schliesselement 114.

Das Halteteil 11 ο hat einen ringförmigen, senkrechten Abschnitt 12o und einen ringfözmigen, waagerechten Abschnitt 122. Ein ringförmiger Ventilsitz 123, der sich an dem unteren Ende des senkrechten Abschnittes 12o befindet, ist mit einer Vielzahl von Stegen 124 verbunden, die sich unter einem Winkel von dem Ventil 123 aus nach oben erstrecken und durch einen ringförmigen oder mit einer Oeffnung versehenan flachen Abschnitt 126 abgeschlossen werden. Die Abschnitte 12o, 122, 123, 124 und 126 des Halteteils 11o sind einstückig hergestellt und können aus einem dünnen Material gebildet werden, wie z.B. aus Blech oder ähnlichem. Die Herstellung kann durch ein fortlaufendes Stanzverfahren oder ähnliches erfolgen.

Das Führungsteil 112 hat einen ringförmigen, waagerechten Abschnitt 13o, einen ringförmigen, senkrechten Abschnitt 132 und eine Vielzahl von Stegen 134, die sich von dem senkrechten Abschnitt 132 aus nach unten erstrecken und durch eine ringförmige oder mit einer Oeffnung versehene Führung 136 abgeschlossen sind. Die Abschnitte 13o, 132, 134 und 136 des Führungsteiles 112 sind einstückig ausgebildet und können aus dünnem Material, wie ζ.ά. Blech hergestellt werden.

Das Schliesselement 114 hat einen Schliessabschnitt 14o, der eine zentrisch angeordnete, nach unten geneigte Ausnehmung 137 trägt, in welcher ein temperaturabhängiges Element 142 mit einem fietätigungsstift 144 gehalten ist. Das temperaturabhängige Element 142 kann dem Element 42 des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ventiles

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ähnlich sein. Der untere Teil des Elementes 142 ist in der Führung 136 des Führungsteiles 112 angeordnet. Der Betätigungsstift 144 trägt vorzugsweise ein Gewinde und eine Mutter 146, die auf dieses Gewinde aufgeschraubt ist.

Ein schraubenförmiges, federndes Element oder eine Feder 15o uinschliesst das Element 142 und die Führung 136, und.steht mit den Stegen 134 und dem Schliessabschnitt 14o in Singriff. Der Schliessabschnitt 14o wird auf den Ventilsitz 123 des Halteteils 11o hingedrückt. Die Mutter 146 steht mit dem flachen Abschnitt 126 in Eingriff und bestimmt die Lage des Betätigungsstiftes 144 in Bezug auf das Element 142. Ein Teil der Mutter 146 kann durch den ringförmigen, flachen Abschnitt 126 hindurchtreten und ist vorzugsweise mit diesem verbunden. Der Betätigungsstift 144 kann durch Verschraubung in Bezug auf die Mutter 146 eingestellt werden, und wird auf diese Weise in Bezug auf das Element 142 eingestellt.

Der ringförmige, waagerechte Abschnitt 122 des Halteteils 11o und der ringförmige, waagerechte Abschnitt 13o des Führungsteiles 112 stehen miteinander in Eingriff. Der senkrechte Abschnitt 12o des Halteteiles 11o ist im Eingriff mit dem senkrechten Abschnitt 132 des Führungsteiles 112 dargestellt. Die ringförmigen, waagerechten Abschnitte 122 und 13o und/oder die ringförmigen, senkrechten Abschnitte 12o und 132 sind aneinander in passender Weise befestigt, wie z.B. durch Löten, Schweissen und ähnlichem. Die ringförmigen Abschnitte 12o, 122, 13o und 132 bilden auf diese Weise einen stabilen Flansch, der zwischen zwei Teile einer Fluidleitung (diese ist hier nicht gezeigt) eingeklemmt wird.

Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte temperaturabhängige Ventil arbeitet in der gleichen Weise, wie es bezüglich des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ventiles beschrieben worden ist.

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Claims

Pat e nt ans prüche

1..Temperaturabhängiges Ventil mit einem Rahmen, der zur Bildung eines Fluiddurchlasses einen ringförmigen Ventilsitz hat, einen Schliesselement, das normalerweise mit dem ringförmigen Ventilsitz zum Schliessen des Fluiddurchlasses in Singriff steht,mit einem temperaturabhängigen Element, um das Schliesselement in einer von- dem Ventilsitz fortweisenden Richtung zu bewegen, einer federnden Einrichtung die mit dem Rahmen und dem Schliesselement in Eingriff steht, um das Schliesselement in eine auf den Ventilsitz weisende Richtung zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen aus einem Paar Bauteilen (1o, 12) besteht, die einstückig ausgebildet sind und aus relativ dünnem Blech bestehen, und dass jeder von ihnen einen waagerechten, ringförmigen Abschnitt (22, 3o) und einen senkrechten, ringförmigen Abschnitt (2o, 32) hat , wobei die ringförmigen Abschnitte eines jeden Bauteiles direkt mit dem des anderen verbunden sind, und dass jedes Bauteil einen Verlängerungsabschnitt (24, 34) trägt, der sich von den ringförmigen Abschnitten her erstreckt, und dass die waagerechten, ringförmigen Abschnitte (2o, 32) und die senkrechten, ringförmigen Abschnitte (2o, 32) der Bauteile miteinander in Eingriff stehen, um einen relativ stabilen Flansch zum Einbau des Ventiles in eine Fluidleitung zu bilden, und dass der Ventilsitz (23) an einem der Bauteile (io, 12) einstückig ausgebildet ist, und dass das tem- - peraturabhängige Element (41) einen Teil hat, der mit dem Schliesselement (14) in Eingriff steht und einen Teil, der mit dem Verlängerungsabschnitt (24, 26) eines der anderen Bauteile in Eingriff steht, um das Schliesseiement (14) von dem Ventilsitz (23) fortzubewegen, und dass das temperaturabhängige Element (41) einen innerhalb des Verlangerungsabschnittes des anderen Bauteiles beweglichen Teil hat, um das sich bewegende Schliesselementes (14) zu führen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichne t, dass der waagerechte Abschnitt (22) eines der Bauteile (io) mit

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dem waagerechten Abschnitt (3o) des anderen Bauteiles (12) verbunden ist,

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der senkrechte Abschnitt(2o) eines der Bauteile (1o) mit dem senkrechten Abschnitt (32) des anderen Bauteiles (12) in Verbindung steht.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliesselement (14) kegelstumpf artig ausgebildet ist.

5. Ventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennze i chn e t, dass das Schliesselement (14) einen umfangsmässigen Teil hat, der sich im wesentlichen paralell zur Bewegungsrichtung des Schliesselementes (14) erstreckt und von dem Betätigungselement(44) einen seitlichen Abstand hat, und dass das Schliesselement (14) einen zweiten Teil hat, der mit dem ersten Teil einstückig zusammenhängt und sich im wesentlichen unter einem rechten Winkel zu dem ersten Teil des Schliesselementes (14) erstreckt, und dass das Schliesselement (14) einen dritten Teil hat, der einstückig mit dem zweiten Teil ausgebildet ist und sich von dem zweiten Teil unter einem Winkel auf das temperaturabhängige Element (41) zu erstreckt, wobei der dritte Teil des Schliesselementes (14) einen Abschnitt hat, der mit dem Betätigungselement (44) verbunden ist, um das Schließelement beim Arbeitseinsatz des Betätigungselementes zu bewegen»

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch g e k e η η-zeichnet, dass ein zweites Schliesselement (66) vorhanden ist, das mit dem Betätigungselement (44) verbunden ist und bewegbar ist, um einen Durchlass zu schliessen, wenn das erste Schliesselement (14) sich in einer von dem Ventilsitz (23) wegweisenden Richtung bewegt.

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7. Ventil nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e η η-ze ichne t, dass die Materialdicke des ersten (lo) und des zweiten (12) Bauteiles im wesentlichen die gleiche ist.

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