DE2519879A1

DE2519879A1 - Schaltgeraet mit einstueckigem gehaeuse

Info

Publication number: DE2519879A1
Application number: DE19752519879
Authority: DE
Inventors: Manfred Kurz; Roland Ing Grad Saur
Original assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Current assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Priority date: 1975-05-03
Filing date: 1975-05-03
Publication date: 1976-11-04
Also published as: GB1528666A; FR2310508A1; IT1058871B; DE2519879C3; DE2519879B2; FR2310508B3

Description

Behr-Thomson Dehnstoffregler GmbH, 7014 Kornwestheim, Enzstr.

"Schaltgerät mit einstückigem Gehäuse"

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit temperaturabhängigem linearen Stellmotor als Betätigungselement, bestehend aus einem in einem Hohlraum eingeschlossenen sich bei Erwärmung ausdehnenden Stoff, einen durch den sich ausdehnenden Stoff verschiebbaren Betätigungskolben, und Rückstellmittel für den Betätigungskolben, wobei ein einstückiges Gehäuse das Schalterbetätigungselement in einem Fühlteil aufnimmt.

Bei einem derartigen Schaltgerät wurde bereits vorgeschlagen, nach DBP ... (P 24 44 931.8-52) im Boden des Fühlteiles des Gehäuses eine napfartige Ausnehmung anzuordnen, zur Aufnahme eines wärmedehnfähigen Stoffes und die Ausnehmung von einer durch eine Längsführung für einen Betätigungskolben festgehaltenen elastischen Membran abzudecken, wobei der Betätigungskolben auf dieser Membran aufliegt.

Um in Abhängigkeit von der Temperatur eines Mediums den Durchfluß eines Steuermediums zwischen Steuerkreisen umzuschalten bzw. verschiedene Steuermittel, Stellglieder, Förderer für das Steuermedium oder dergleichen miteinander zu verbinden, ist bereits bekannt, einen Schalter anzuwenden mit einem linearen Stellmotor, bei dem der Kolben Mittel zur Steierung des Durchflusses des Mediums zwischen den zugeordneten Steueröffnungen betätigt. Derartige Schalter für Regelkreise

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finden bei der sogenannten Unterdruckverstellung des Zündzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen Verwendung. Bei derartigen Unterdruckverstellungen wird in bekannter Weise der Zündzeitpunkt drehzahlabhängig durch einem im Vergaser erzeugten Unterdruck über ein Stellglied verstellt. Durch die bekannten Schalter für Regelkreise kann die Unterdruckverstellung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur unwirksam gemacht werden, in dem das Stellglied mit der Atmosphäre verbunden wird, so daß der aufgebaute Unterdruck zusammenbricht.

Es ist bereits ein Schalter für Regelkreise, mit einem temperaturabhängigen Arbeitselement, bei dem ein in dem Gehäuse befindlicher, sich bei Erwärmung ausdehnender Stoff einen Kolben gegen die Wirkung einer Rückstellkraft verschiebt mit vom Kolben betätigbaren Mitteln zum Steuern des Durchflusses eines Med-iums zwischen zugehörigen SteuerÖffnungen, bekannt, bei dem in einem zylindrischen Raum ein das Ende eines Arbeitskolbens umfassender Schieber gleitend angeordnet ist und der Schieber eine Ringdichtung mit elastischer Dichtlippe aufweist, wobei ferner eine zum Kolben konzentrisch angeordnete Steueröffnung vorgesehen ist. Dieser bekannte Schalter arbeitet in der Praxis zufriedenstellend, weist jedoch eine große Zahl von Einzelteilen auf, deren Montage schwierig und langwierig ist.

Bei einem anderen bekannten Druckregelventil mit einem Ventilgehäuse mit einem Einlass, einem Auslass, einer Belüftungsöffnung und einer mit dem Einlass , dem Auslass und der Belüftungsöffnung in Verbindung stehender Kanal ist bereits eine temperaturempfindliche Kraftübertragungsvorrichtung vorgesehen, mit einem thermisch ausdehnungsfähigem Material, wobei die Ventilmittel einen Kolbenschieber umfassen, der

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in dem Kanal verschiebbar gelagert ist, wobei der Kolbenschieber durch die temperaturempfindliche Kraftübertragungsvorrichtung fortschreitend vom ersten Ende zum zweiten Ende des Kanals vorgeschoben werden kann, und wobei die Belüftungsöffnung, der Einlass und der Auslass mit dem Kanal an Punkten verbunden werden können, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des Kanales in Abständen verteilt sind. Auch dieses bekannte Druckregelventil weist eine Vielzahl von Einzelteilen auf, deren Herstellung und Montage eine große Anzahl von Arbeitsschritten benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät nach DBP ... (P 24 44 931.8) so auszubilden, daß es in einfacher Weise als Schalter für Regelkreise, insbesondere zum Steuern des Durchflusses eines Mediums zwischen zugeordneten Steueröffnungen verwendbar ist, wobei eine raumsparende, aus wenigen Einzelteilen bestehende Ausbildung angestrebt ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei dem Schaltgerät der eingangs erläuterten Art nach DBP ... (P 24 44 931.8) ein mit dem Fühlteil verbundenes Gehäuse mit Steueröffnungen zum Durchfluß eines Mediums vorgesehen ist, sowie ein die Längsführung mit Ringspalt umgebender mit seinem Außendurchmesser im Gehäuse befestigten Preßring, ferner ein auf dem Preßring aufliegender Dichtungsring, der mit einer am Betätigungskolben angeformten Ventilringfläche zusammenwirkt und schließlich eine sowohl als Rückstellfeder für den Betätigungskolben und die elastische Membran und als Ventilschließfeder wirkende Druckfeder in einem zylindrischen Innenraum des Gehäuses. Nach der Erfindung wird somit in das bei dem Schaltgerät nach dem Hauptpatent vorgesehene Gehäuse ein zweites Gehäuse eingesetzt, welches alle Teile des Schalters für Regelkreise ent-

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hält und die Ventilausbildung lediglich durch entsprechende Formgebung des Betätigungskolbens im Zusammenwirkung mit einem Preßring erzielt wird.

Eine besonders einfache Herstellungsart ergibt sich dann, wenn_; nach einer Weiterbildung der Erfindung, das Gehäuse im Fühlteilgehäuse durch Umbördelung eines Fühlteilgehäuserandes befestigt ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Durchflussöffnungen durch Kanäle im Gehäusestutzen gebildet, eine Durchlassöffnung mündet in einen Ringraum zwischen Preßring und Führungsteil und die andere Durchflussöffnung in der Wand des zylindrischen Innenraumes im Bereich der Druckfedern. Dabei sind vorteilhafterweise die Gehäusestutzen achsparallel zum Betätigungskolben angeordnet.

Gemäß einer zweckmäßigen Abwandlung der Erfindung sind die Gehäusestutzen etwa radial waagrecht verlaufend angeordnet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn der Betätigungskolben einen Ringflansch als Widerlager für die Druckfeder aufweist und dieser Ringflansch an seiner Gegenseite die Ventilringflache bildet.

Zur Festlegung einer Endlage für den Betätigungskolben ist es zweckmäßig, wenn die Längsführung einen Hals zur Auflage des Ringflansches des Betätigungskolbens aufweist.

Nach einem noch weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist zwischen einem inneren Bördelrand des Gehäuses zum Festlegen der Längsführung und einer unteren Ringnut im Gehäuse des Schalters eine Diohtung angeordnet.

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das ganze Schaltgerät kann mit einem Aussengewinde zum Einschrauben in einen das Steuermedium führenden Kanal aufweisen oder aber auch einsteckbar ausgebildet sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel, teilweise geschnitten, zeigt.

Das erfindungsgemässe Schaltgerät weist einen Fühlteil 5 auf, bestehend aus einem einstückigen Gehäuse 1, wobei der Fühlteil 5 von einem Steuermedium umströmt wird bzw. in dieses eintaucht. Im Boden 6 des Fühlteiles 5 des Gehäuses 1 ist eine napfartige Ausnehmung vorgesehen, in der ein wärmedehnfähiger Stoff 2, z.B. ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Wachs od.dgl. eingefüllt ist. Die napfartige Ausnehmung ist durch eine elastische Membran 9 abgedeckt, die auf einer inneren Stufe des Gehäuses 1 aufliegt. Die elastische Membran 9 ist vorzugsweise aus Gummi oder Kunstgummi hergestellt. Auf der Membran 9 ist eine zylinderförmige Längsführung 8 angeordnet, in deren zentralen Bohrung der Betätigungskolben 3 verschiebbar gelagert ist. Die Längsführung 8 weist einen Hals 13 auf, auf den sich ein Ringflansch 28 des Betätigungskolbens 5 abstützen kann.

Zur Erleichterung der Durchbiegung der Membran 9, bei Ausdehnung des wärmedehnfähigen Stoffes 2, weist vorteilhafterweise die Längsführung 8 an ihrer der Membran 9 zugewandten Seite eine flachkonische öffnung 10 auf. Die Längsführung 8 ist mit einer Randnut 11 versehen, während die Membran 9 einen Randwulst 12 aufweist, der in die Randnut 11 eingreift. Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Längsführung 8 mit Membran 9 als gesonderte Bauein-

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heit vorzumontieren und im vormontierten Zustand in das Gehäuse 1 einzuführen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät ist ein Gehäuse 15 mit dem Fühlteilgehäuse 1 verbunden, beispielsweise durch Umbördelung eines Fühlteilgehäuse-Randes 23- Das Gehäuse weist Steueröffnungen 16 und 17 auf, die vorzugsweise in Form von Kanälen 17* und Ιβ¹ in Gehäusestutzen 24 und 25 angeordnet sind. An diese Stutzen 24, 25 können beispielsweise Unterdruckleitungen angeschlossen werden. Im Gehäuse ist ein zylindrischer Innenraum 27 vorgesehen. Im unteren Randbereich des Gehäuses 15 ist an seinem Außendurchmesser ein Preßring 19 befestigt, der die Längsführung 8 mit einem Ringspalt umgibt. Der Betätigungskolben 3 weist eine Ventilringfläche 21 auf, die mit einem auf dem Preßring aufliegenden Dichtungsring 20 zusammenwirkt.

Eine Durchflussöffnung 16 bzw. ein Kanal 16' mündet3n einem Ringraum 26, der die Längsführung 8 umgibt. Die zweite Steueröffnung 17 bzw. der Kanal 17' mündet in der Wandung des zylindrischen Innenraumes 27 des Gehäuses 15· Der Betätigungskolben 3 weist eine Ventilringfläche 21 auf, die in einer Endlage des Kolbens 3 sich gegen den Dichtungsring 20 presst und dadurch den Durchfluss zwischen der öffnung 16 und der öffnung 17 unterbricht. In vorteilhafterweise ist der Betätigungskolben 3 mit einem Ringflansch

versehen, dessen Unterseite die Ventilringfläche 21 bildet. Auf diesen Ringflansch 28 stützt sich eine Druckfeder 22 ab, die andererseits an der Deckfläche des zylindrischen Innenraumes 27 anliegt.

Das Gehäuse 15 weist zweckmäßig an seiner unteren Kante eine Ringnut 30 auf, wobei in dieser Ringnut 30 eine mit einem

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inneren Bördelrand 29 des FUhlteilgehäuses 1 zusammenwirkende Dichtiing J>1 untergebracht ist.

Der erfindungsgemäße Schalter arbeitet in folgender Weise: Wird der Fühlteil 5 durch das ihn umfliessende Steuermedium erwärmt, dann erwärmt sich auch der wärmedehnfähige Stoff in der napfartigen Ausnehmung 7 und dehnt sich aus. Durch diese Ausdehnung w.rd die elastische Membran 9 (in der Zeichnung) nach oben gewölbt und drückt den Betätigungskolben ebenfalls, gegen die Wirkung der Druckfeder 22, nach oben. Dadurch hebt sich die Ventilringfläche 21 von dem Dichtungsring 20 auf dem Preßring 19 ab und gibt den Durchflussweg von der Steueröffnung l6 über den Kanal l6^f, den Ringraum 26 und den Ringspalt 18 in den zylindrischen Innenraum 27 frei. Von dort kann das Medium über den Kanal 17' zur Steueröffnung 17 strömen.

Sobald sich der wärmedehnfähige Stoff 2 wieder abkühlt, zieht er sich zusammen; die an der Innenwand des zylindrischen Innenraumes 27 sich abstützende Druckfeder drückt über den Ringflansch 28, den Betätigungskolben 3 nach unten bis die Ventilringfläche 21 den Dichtungsring auf den Preßring 19 und in seine Ringnut drückt, so daß der Durchgang zwischen den SteuerÖffnungen 16 und 17 unterbrochen werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist ohne weiteres möglich, die ßehäusestutzen 24 und 25 mit den Steueröffnungen 16 bzw. 17 nicht achsparallel zu dem Betätigungskolben J> sondernjetwa radial waagrecht anzuordnen. Auch ist es möglich das Gehäuse 15 des eigentlichen Schaltgeräts mit dem Fühlteilgehäuse 1 zu verschrau-

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ben statt zu verbördeln. Der Fühlteil 5 kann mit einem Außengewinde versehen oder einsteckbar ausgebildet sein.

Die Längsführung 8 kann, wie dargestellt, einen Hals 13 mit einem oberen Anschlag 14 aufweisen, als Begrenzung für den Ringflansch 28 des Betätigungskolbens ^. Die Erfindung umfasst auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der besbhriebenen und/ oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

Ansprüche

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Claims

A_n_s_p__r_ü_c_h_e

1.) Schaltgerät mit temperaturabhängigem linearem Stellmotor als Betätigungselement, bestehend aus einen in einem Hohlraum eingeschlossenen, sieh bei Erwärmung ausdehenden Stoff, einen durch den sich ausdehenden Stoff verschiebbaren Betätigungskolben, Rückstellmittel für den Betätigungskolben und mit einem Schaltelement, wobei ein einstückiges Gehäuse das Schalterbetätigungselement in einem Fühlteil aufnimmt und wobei im Boden des Fühlteiles des Gehäuses eine napfartige Ausnehmung angeordnet ist, zur Aufnahme eines wärmedehnfähigen Stoffes, die Ausnehmung von einer durch eine Längsführung für einen Betätigungskolben festgehaltenen, elastischen Membran abgedeckt ist und der Betätigungskolben auf dieser Membran aufliegt, nach DBP ...(P 24 44 9^1.8) gekennzeichnet durch ein mit dem Fühlteil (5) verbundenes Gehäuse (15) mit Steueröffnungen (16, 17) zum Durchfluß eines Mediums, durch ehen die Längsführung (8) mit Ringspalt (18) umgebenden, mit seinem Außendurchmesser im Gehäuse (15) befestigten Preßring (19)* einen auf dem Preßring (19) aufliegenden Dichtungsring (20), der mit einer am Betätigungskolben (3) angeformten Ventilringfläche (21) zusammenwirkt und durch eine sowohl als Rückstellfeder für den Betätigungskolben (3) und die elastische Membran (9) und als Ventilschlußfeder wirkende Druckfeder (22) in einem zylindrischen Innenraum (27) des Gehäuses (15)·

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) im Fühlteilgehäuse (1) durch Umbördelung eines Fühlteilgehäuserandes (23) befestigt ist.

3· Schalt-gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußöffnungen (16, 17) durch

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Kanäle (l6'_y I7¹ ) in Gehäusestut an (24, 25) gebildet sind, daß eine Durchflußöffnung (16-') in einem Ringraum (26) zwischen Preßring (I9) und Führungsteil (8) und die andere Durchflußöffnung (17* ) in der Wand des zylindrischen Innenraums (27) im Bereich der Druckfeder (22) mündet.

4. Schaltgerät nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusestutzen (24, 25) achsparallel zum Betätigungskolben (3) angeordnet sind.

5.Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusestutzen (24, 25) etwa radial waagrecht verlaufen.

6. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (3) einen Ringflansch (28) als Widerlager für die Druckfeder (22) aufweist und daß dieser Ringflansch (28) an seiner Gegenseite die Ventilringfläche (21) bildet.

7· Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung (8) einen Hals (13) zur Auflage des Ringflansches (28) des Betätigungskolbens (3) in einer Endlage aufweist.

8. Schalt-gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem inneren Bördelrand (29) des Gehäuses (1) zum Festlegen der Längsführung (8) und einer unteren Ringnut (30) im Gehäuse (I5) eine Dichtung (3I) angeordnet ist.

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