DE2653610A1 - Thermostatanordnung - Google Patents

Description

Beanspruchte Priorität: 25. November 1975, Großbritannien,

Nr. 48450/75

Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermostat bzw. eine Thermostatanordnung für ein Kühlsystem, bei der ein Verschlußdeckel für das Kühlsystem und eine von einem thermo-reagierenden Element gesteuerte Ventileinrichtung vorgesehen sind. Solche Thermostate bzw. Thermostatanordnungen finden vorzugsweise Anwendung bei Kühlsystemen von Verbrennungskraftmaschinen für Kraftfahrzeuge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermostat bzw. eine Thermostatanordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die insbesondere im Hinblick auf die Entlüftung des Kühlsystems beim Nachfüllen von Kühlmittel wie auch im Hinblick auf ein schnelles Ausbauen aus dem Kühlsystem Verbesserungen aufweist.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Thermostat bzw. einer Thermostatanordnung der einleitend genannten Art dadurch gelöst, daß die Ventileinrichtung mit dem Verschlußdeckel in Wirkverbindung steht und bei auf das Ende einer Füll-Leitung aufgesetztem Verschlußdeckel in der Füll-Leitung derart sitzt, daß der Verschlußdeckel ein oberes Gegenlager für die Ventileinrichtung darstellt. Die Füll-Leitung selbst kann dabei vorteilhafterweise aus einem Schlauch (vorzugsweise aus elastischem Gummimaterial) "oder einem Rohr bestehen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Ventileinrichtung mit dem Verschlußdeckel verbunden ist, wodurch ein besonders leichter und schneller Ausbau gewährleistet wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventileinrichtung ein mit dem Verschlußdeckel verbundenes, als Flüssigkeitsleitung verwendbares Gehäuse, ein in diesem angeordnetes Schließglied zum Verschließen bzw. zur Freigabe des Flüssigkeitsdurchlasses durch das Gehäuse, eine das Schließglied gegen dessen Sitz andrückende Feder und ein thermoempfindliches Element zum Bewegen des Schließgliedes in dessen geöffnete Stellung gegen die Wirkung der Feder bei Überschreiten eines voreinstellbaren Temperaturwertes auf. Wenn die Ventileinrichtung in eine Füll-Leitung eingesetzt werden soll, die z.B. aus einem steifen Rohr besteht, dann erweist es sich von

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Vorteil/ wenn die Ventileinrichtung weiterhin eine Ringdichtung rings um das Gehäuse für dessen Abdichtung gegenüber der Füll-Leitung aufweist.

Wenn die erfindungsgemäße Thermostatanordnung für eine Verwendung in einer elastischen Füll-Leitung, z.B. einer Gummi-Leitung, vorgesehen ist, dann ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse mit Drucksitz in den nachgiebigen Schlauch eingesetzt ist. Hierbei wird durch die Deformation des Schlauches und durch dessen Rückstellneigung bewirkt, daß das eingesetzte Gehäuse durch die Deformation der Schlauchwandung unter Druck gesetzt ist und sich selbständig eine Dichtung zwischen dem Gehäuse und der inneren Schlauchwandung ausbildet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse ein erstes Paar von Ansätzen auf, die als Anschläge für das eine Ende der sich mit ihrem anderen Ende gegen das Schließglied abstützenden Feder dienen, und noch ein zweites Paar von Ansätzen, mittels derer das Gehäuse mit dem Verschlußdeckel verbindbar ist. Vorteilhafterweise ist hierbei das Gehäuse mit dem ersten und zweiten Paar der Ansätze einstückig aus Metall gefertigt und weist einen Abschnitt auf, der zur Ausbildung eines Aufnahmeteiles (z.B. eines "Reaktionsbaumes") für das thermo-reagierende Element aus dem Gehäusekörper abgebogen bzw. abgeschert und gepreßt (oder tiefgezogen) ist, wobei das Aufnahmeteil bei Betätigung eines Stiftes des Elementes gegen das Schließglied, um dieses zu öffnen, als

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Abstützung für das Element selbst dient.

Ein vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse einstückig mit den Ansätzen und/oder einstückig mit dem Verschlußdeckel gefertigt ist.

Für das temperaturempfindliche Element wird im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhafterweise ein Element des Wachskapsel-Typs gewählt.

Weiterhin wird besonders vorteilhafterweise als Feder für das Schließglied eine Schraubenfeder gewählt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung;

Fig. 2 eine andere Ansicht der Aus führung s form aus Fig. 1.;

Fig. 3 eine der Darstellung aus Fig. 1 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung;

Fig. 4 und 5

den Fig. 1 und 2 ähnliche Darstellungen einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung;

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Fig. 6 und 7

den Fig. 1 und 2 ähnliche Darstellungen einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Thermostat- _t anordnung;

Fig. 8 und 9

den Fig. 1 und 2 ähnliche Darstellungen einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung ;

Fig. 10 und 11

den Fig. 1 und 2 ähnliche Darstellungen einer sechsten Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung;

Fig. 12 ein^der Fig. 11 ähnliche Darstellung einer siebten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung;

Fig. 13 und 14

den Fig. 8 und 9 ähnliche Darstellungen einer achten Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung;

Fig. 15 eine (nur halbseitige) Darstellung des Schnittes längs

Linie A-A aus Fig. 13 ;
und
Fig. 16 eine (nur halbseitige) Darstellung des Schnittes längs Linie B-B aus Fig. 13.

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In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden für die verschiedenen Ausfuhrungsformen einer erfindungsgemäßen Thermostatanordnung solche Teil, die jeweils einer gleichen Funktion dienen bzw. sich entsprechen/ mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein metallisches Füllröhr": 1 üblicher Bauart zum Füllen des Kühlsystems einer Brennkraftmaschine dargestellt, dessen Ende mittels eines Verschlußdeckels 2 verschließbar ist.

Das Füllrohr 1 ist mit einem Abzweigrohr 3 versehen, das beim oberen Ende des Füllrohrs 1 bzw. in dessen oberen Bereich von diesem abgeht. Ein Schlauch des Kühlsystems ist zur Befestigung an diesem Abzweigrohr 3 vorgesehen (z.B. mittels Aufschieben durch einen entsprechenden Preßsitz oder durch eine andere geeignete Weise), wobei das andere Ende dieses Schlauches mit dem Wärmeaustauscher oder dem Kühler des Systems verbunden ist. Die Anordnung des Abzweigrohres 3 ist in Fig. 2 dargestellt, wobei auf die dort dargestellte Lage und Formgebung des Abzweigrohr-Stutzens ausdrücklich verwiesen sein soll.

Eine Ventileinrichtung ist mit dem Verschlußdeckel 2 für das Füllrohr 1 verbunden und dient dem Zweck, das Füllrohr 1 zur Verhinderung des Einfließens von Kühlmittel in den Kühler dann abzuschließen, wenn die Kühlmittel-Temperatur unter ein vor-

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bestimmtes Niveau abgesunken ist. Sobald die Kühlmittel-Temperatur dieses Niveau wieder übersteigt, öffnet die Ventileinrichtung, wodurch der Eintritt von Kühlmittel in den Kühler wieder frei wird.

Die Ventileinrichtung weist ein Gehäuse 4 mit einem Ventilsitz 5 auf, der in diesem ausgeformt ist und gegen den ein Schließglied 6 durch eine Schraubenfeder 7 angedrückt wird. Die Schraubenfeder 7 ihrerseits stützt sich gegen ein erstes Paar von Ansätzen bzw. Augen 8 ab, die am Gehäuse 4, vorzugsweise in der in Fig. 1 dargestellten Form (auf die hier ausdrücklich verwiesen sein .soll), angeformt sind.

Ein zweites Paar von Ansätzen 9 ist ebenfalls an dem Gehäuse 4 angeformt und dient zur Verbindung des Gehäuses mit dem Verschlußdeckel 2.

Ein thermoempfindliches, also auf Wärme ansprechendes, mit z.B. einer abgekapselten Wachsfüllung versehenes Element 10 weist einen Betätigungsstift 11 auf, der gegen die Unterseite des Schließgliedes 6 drückt. Die Wachs-Kapsel 10 ihrerseits wird von einem sie abstützenden Aufnahmeteil 12 ("Reaktionsbaum") getragen, das vorzugsweise von dem das Gehäuse 4 bildenden Metall abgeschert bzw. abgebogen und eingedrückt wurde.

Eine Runddichtung 13 umgibt das Gehäuse 4 und ist in einer Nut

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angeordnet., die in dem Gehäuse 4 durch die Deformation desselben zur Ausbildung des Ventilsitzes 5 entstand. Hierdurch bildet beim Einsetzen der Ventileinrichtung in das Füllrohr 1 die Runddichtung 13 eine Flüssigkeitsabdichtung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Füllrohr 1 derart aus, daß Kühlmittel nur dann zum Kühler gelangen kann, wenn das Schließglied 6 nicht aufsitzt.

Das Gehäuse 4, das Aufnahmeteil 12 und die zwei Paare-von An-Sätzen 8 und 9 können alle aus einem einzigen Rohrstück aus Messing, rostfreiem Stahl oder Aluminium hergestellt bzw. ausgebildet sein.

Die in Fig. 3 dargestellte, andere

Ausführungsform einer Ventileinrichtung entspricht fast genau der aus den Fig. 1 und 2^ bis auf den Unterschied, daß sie hier in ein aus flexiblem Gummischlauch bestehendes Füllrohr eingeführt ist.

Weiterhin ist der Verschlußdeckel 2 hier auch etwas anders ausgebildet, indem er einen Stopfen aufweist, der zum Einführen in das Ende des Gummifüllrohres 1 geeignet und bestimmt ist.

Das Einführen der aus Verschlußdeckel und Thermostat kombinierten Anordnung in das Gummifüllrohr 1 führt dazu, daß das Gehäuse 4 die Wände des Füllrohres 1 verformt und hierdurch eine wirksame

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Abdichtung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Füllrohr 1 ausgebildet wird. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist es daher nicht mehr erforderlich, das Gehäuse 4 mit einer Ringdichtung 13, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 benutzt wurde, zu versehen.

Eine andere Ventileinrichtung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt: Hierbei sind das Gehäuse 4, das Aufnahmeteil 12 und die Ansätze 8 entweder aus einem Leichtmetall druckgegossen oder aus einem Kunststoff ausgeformt. Die Ansätze 9 sind aus einem Metallband hergestellt und mit dem Verschlußdeckel 2 verbunden, wobei die (vorzugsweise hakenförmig) gebogenen Enden der Ansätze 9 in öffnungen eingreifen, die in den Ansätzen 8 ausgebildet sind. So können z.B., wie in dem hier gezeigten Beispiel dargestellt, vier hakenförmig ausgebildete Abknickungen an den Seiten der Ansätze 9 zur Aufnahme der Reaktionsbelastung aus der Schraubenfeder 7 ausgebildet sein. Diese Anordnung ermöglicht es, daß die Thermostateinrichtung von dem Verschlußdeckel 2 abgenommen werden kann.

Der Betätigungsstift 11 und das Schließglied 6 sind einstückig

aus Kunststoff ausgebildet. Das Füllrohr 1 und das Abzweigrohr 3 können aus Leichtmetall-Spritzguß oder aus einem geeigneten Kunststoff bestehen.

In den Fig. 6 und 7 ist eine andere Ausführungsform einer Ventileinrichtung dargestellt, die der in den Fig. 4 und 5

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gezeigten ähnlich ist, jedoch für den Gebrauch in einem aus einem Gummischlauch bestehenden Füllrohr vorgesehen ist. Die Ansätze 9 sind hier einstückig mit dem Verschlußdeckel oder -stopfen 2 ausgeformt und entweder aus Leichtmetall druckgegössen, oder aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt.

Bei der in den Fig. 8 und 9 dargestellten, weiteren Ausbildungsform einer Thermostatanordnung bestehen das Gehäuse 4, das Aufnahmeteil 12, der Ventilsitz 5 und die Ansätze 8 aus gestanzten oder gepreßten Metallteilen, ebenso die Ansätze 9; letztere sind mit dem Verschlußdeckel 2 für das Füllrohr 1 verbunden, wobei die abgeknickten unteren Enden der Ansätze 9 und die abgeknickten oberen Enden der Ansätze 8 gegenseitig zur Verankerung des Thermostats an dem Verschlußdeckel ineinandergreifen.

Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Ausführungsform entspricht der aus den Fig. 8 und 9, jedoch ist sie für die Verwendung in einem aus Gummischlauch bestehenden Füllrohr 1 ausgelegt. Dabei kann, wie schon weiter oben ausgeführt, die Verwendung einer eigenen Runddichtung 13 (Fig. 9) zwischen dem Gehäuse 4 und der Wand des Füllrohres 1 wiederum deshalb entfallen, weil durch das Gehäuse 4 hier eine gewisse Verformung der Gummiwandung des Füllrohres 1 auftritt, durch die bereits eine ausreichende Flüssigkeitsabdichtung geschaffen wird. ·

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Auch die in der Darstellung der Fig. 12 gezeigte Ausführungsform ist der aus den Fig. 10 und 11 insoweit ähnlich, als auch sie zurVerwendung bzw. Einführung in ein Füllrohr 1 aus Gummischlauch vorgesehen ist; deshalb werden auch dieselben Bezugszeichen wie dort zur Darstellung entsprechender Teile benutzt. Der wesentliche Unterschied zu der in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsform besteht bei der aus der Darstellung der Fig. 12 darin, daß der Verschlußdeckel 2 von der Thermostatanordnung getrennt ist, obwohl er immer noch mit dieser insoferne in Wirkverbindung steht, indem er nämlich (für sie) als ein oberes Anschlagteil wirkt, gegen das die Ventileinrichtung andrücken kann, wodurch sich verhindern läßt, daß sie aus dem Füllrohr 1 durch den Druck des Kühlmittels herausgedrückt werden kann. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind das Gehäuse 4, das Aufnahmeteil 12 und die Ansätze 9 einstückig als ein metallisches Druckgußteil ausgebildet.

Bei Gebrauch wird die Thermostatanordnung in das Füllrohr 1 hineingedrückt, bis sie gegen einen Anschlag (der in der Zeichnung nicht dargestellt ist) anstößt; dann wird der Verschlußdeckel 2 in seine Lage über dem Endzapfen bzw. Endflansch des Füllrohres 1 gebracht und dort festgezogen..

Das in den Figuren 13 und 14 bis 16 dargestellte Ausführungsbeispiel ist wiederum sehr ähnlich den Ausführungsformen, die schon weiter oben, z.B. in Verbindung mit den Fig. 6 und

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oder 8 und 9, beschrieben wurden, und zwar insoferne, als der Verschlußdeckel 2 mit der Ventileinrichtung verbunden ist (insoferne anders als das in Verbindung mit Fig. 12 beschriebene und dort dargestellte Ausführungsbeispiel). Entsprechend werden auch die gleichen Bezugszeichen zur Benennung entsprechender Teil bei diesen Figuren verwendet.

Allerdings sind bei der speziellen Ausführungsform gemäß den Figuren 13 und 14 bis 16 der Verschlußdeckel 2, die Ansätze 9, das Aufnahmeteil 12 und das Gehäuse 4 allesamt einstückig als z-B. Spritzgußteil aus Metall ausgebildet.

Ein wichtiges Merkmal des hier gezeigten Ausführungsbeispiels ist in der Art zu sehen, in der der Ansatz bzw. das Auge 8 für die Schraubenfeder 7 an dem Gehäuse 4 der Ventileinrichtung angebracht ist: -dies ist im einzelnen, worauf hier ausdrücklich verwiesen sei, aus den Darstellungen der Fig. 15 und 16 zu entnehmen:

Der Ansatz 8 für die Feder 7 weist, wie in Fig. 15 und 16 dargestellt, zwei T-förmig ausgebildete Enden 8a auf, die auf der Innenseite von Augen 4a des Gehäuses 4 solange nach oben gedruckt werden, bis sie nach außen in öffnungen 4b, die in dein Augen 4a ausgebildet sind, hineinspringen. Der Druck der Ventil-Rückdruckfeder 7 drückt dann den Anschlag-Ansatz 8 für die Feder wieder nach unten und die T-förmigen Enden 8a

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des Anschlag-Absatzes 8 kommen dann in einen festen Sitz hinter zwei senkrechten Vorsprüngen 4c, die in den öffnungen 4b vorgesehen sind. Die axiale Lageveränderung des Anschlages 8 für die Feder 1> wird von der öffnung 14 begrenzt, die in den Augen 4a des Gehäuses 4 angeordnet ist.

Alle dargestellten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Anordnung arbeiten in derselben Art und Weise, wie die im folgenden dargestellt sein soll:

Wenn die gewünschte Betriebstemperatur des Kühlmittels erreicht ist, bewirkt die Wärmeausdehnung des wachsartigen Mediums in dem thermo-empfindlichen Element 10, daß der Betätigungsstift 11 nach oben gedrückt wird und das Schließglied 6 von seinem Sitz gegen die Feder 7 anhebt. Kühlmittel kann so durch das Gehäuse 4 hindurchströmen, wobei das Gehäuse 4 dann als ein Leitungsstück wirkt, und das Kühlmittel gelangt dann über das Abzweigrohr 3 zu dem Kühler.

Wenn jedoch die Kühlmitteltemperatur unter einen im voraus festgelegten Temperaturwert absinkt, dann führt dies dazu, daß das wachsartige Medium sich zusammenzieht, wodurch ein Zurücklaufen des Betätigungsstiftes 11 erfolgt. Hierdurch kommt es dann wieder dazu, daß die Feder 7 das Schließglied 6 in seinen Sitz zurück-

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drückt und so die Zufuhr von Kühlmittel zu dem Kühler absperrt.

Wenn ein Nachfüllen des Kühlsystemes gewünscht wird, dann wird die aus Verschlußdeckel und Thermostat zusammengesetzte Anordnung als eine Einheit entfernt. Hierdurch verbleibt die größtmögliche Öffnung in dem Füllrohr 1 für den Einlaß des Kühlmittels (das eingefüllt werden soll) und für das Ausfließen von Luft aus dem System. Dabei ist dann nicht mehr notwendig, einen Zweitluftauslaß vorzusehen, der bei anderen Systemen üblich ist und der zu einer Undichtheit und zu einer Verzögerung beim Aufwärmen des Kühlsystems führen kann.

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Claims (12)

Ansprüche

1. Thermostatanordnung für ein Kühlsystem, bei der ein Verschlußdeckel für das Kühlsystem und eine von einem thermoreagierenden Element gesteuerte Ventileinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennz eichnet , daß die Ventileinrichtung mit dem Verschlußdeckel (2) in Wirkverbindung steht und bei auf das Ende einer Füll-Leitung (1) aufgesetztem Verschlußdeckel (2) in der Füll-Leitung (1) derart sitzt, daß der Verschlußdeckel (2) ein oberes Gegenlager für die Ventileinrichtung darstellt.

2. Thermostatanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll-Leitung (1) aus einem Schlauch oder einem Rohr besteht.

3. Thermostatanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung mit dem Verschlußdeckel (2) verbunden ist.

4. Thermostatanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein mit dem Verschlußdeckel (2) verbundenes, als Flüssigkeitsleitung verwendbares Gehäuse (4), ein in diesem angeordnetes Schließglied (6) zum Verschließen bzw. zur Freigabe des Flüssigkeitsdurchlasses durch das Gehäuse (4), eine das Schließglied (6) gegen dessen Sitz (5) andrückende Feder (7) und ein thermo-reagierendes

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INSPECTED

Element (10) zum Bewegen des Schließgliedes (6) in dessen geöffnete Stellung gegen die Wirkung der Feder (7) bei Überschreiten eines voreinstellbaren Temperaturwertes aufweist.

5. Thermostatanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung weiterhin eine Ringdichtung (13) rings um das Gehäuse (4) für dessen Abdichtung gegenüber der Füll-Leitung (1) aufweist.

6. Thermostatanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) mit. Drucksitz in einen nachgiebigen Schlauch (1) eingesetzt ist.

7. Thermostatanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) ein erstes Paar von Ansätzen (8), die als Anschläge für das eine Ende der sich mit ihrem anderen Ende gegen das Schließglied (6) abstützenden Feder (7) dienen, und ein zweites Paar von Ansätzen (9)' aufweist, mittels derer das Gehäuse (4) mit dem Verschlußdeckel (2) verbindbar ist.

8. Thermostatanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) mit dem ersten und zweiten Paar der Ansätze (8, 9) einstückig aus Metall gefertigt ist und daß das Gehäuse (4) einen Abschnitt aufweist, der zur Ausbildung eines Aufnahmeteiles (12) für das thermo-reagierende

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Element (10) aus dem Gehäusekörper abgebogen bzw. -geschert und gepreß ist, wobei das Aufnahmeteil (12) bei Betätigung eines Stiftes (11) des Elementes (10) gegen das Schließglied (6) zu dessen öffnung als Abstützung für das Element (10) dient.

9. Thermostatanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) einstückig mit den Ansätzen (8, 9) gefertigt ist.

10. Thermostatanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4^%) einstückig mit dem Verschlußdeckel (2) gefertigt ist.

11. Thermostatanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das thermo-reagierende Element (10) eine Wachs-Kapsel aufweist.

12. Thermostatanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (7) eine Schraubenfeder ist.

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