DE2657512A1

DE2657512A1 - Thermostatventil

Info

Publication number: DE2657512A1
Application number: DE19762657512
Authority: DE
Inventors: Erwin Ing Grad Knauss
Original assignee: Braukmann Armaturen AG
Current assignee: Gustav Wahler GmbH and Co KG
Priority date: 1976-12-18
Filing date: 1976-12-18
Publication date: 1978-07-06
Also published as: CH625312A5; NL7713344A; JPS5376429A; FR2374579A1; SE427059B; SE7714343L; FR2374579B1; GB1567585A; IT1113836B; DE2657512C2; US4193542A

Description

Patentanwalt DIPL.-ING.BERTHOLD SCHMID STUTTGART! . FALBENHENNBNSTRASSE 17 · FERNSPRBCHBTno7ii) «0M?3

UNIlX

12 423 B/bm

Braukmann Armaturen AG

Ro thrist/Schweiz

The rmos t at ve nt i 1

Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermostatventil, insbesondere für das Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Entlüftungsventil, dessen Ventilsitz am Gehäuse des Thermostatventils außerhalb des Thermostatventilsitzes angebracht ist, wobei das Gehäuse des Thermostatventils aus mindestens zwei Gehäuseteilen besteht, von denen eines den Ventilsitz des Entlüftungsventils aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

Ein Thermostatventil dieser Art ist an sich bereits bekannt. Es besitzt einen hantelartigen, mit seinem Schaftteil die Bohrung des Ventilssitzes durchsetzendes, schwimmfähigen Verschlußorgan. Es muß infolgedessen zweiteilig ausgebildet werden. Dies bringt sowohl bei der Herstellung als auch der Montage Kostennachteile mit sich. Des weiteren ist eine einwandfrei Funktion des Entlüftungsventils nur in der vertikalen Einbaulage des Thermostatventils gewährleistet, die nicht immer praktiziert werden kann. Bei anderer Einbaulage muß mit Unstabilität des Durchlaß- bzw. Sperrzustandes gerechnet werden. Das Verhalten des Entlüftungsventils ist auch stark von der Drehzahl der Umwälzpumpe und den Erschütterungen, welchen das Thermostatventil ausgesetzt ist, abhängig«,

Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, einen Thermostatvemtil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches mit ©inera preiswert herzustellenden uad zu montierendem Entlüftungsventil ausgestattet ist, das von der Einbaulag© und den Betriebsbedingungen weitgehend unabhängig ist« Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein

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Thermostatventil, gemäß dem Oberbegriff das Anspruchs 1 vorgeschlagen und es ist entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruches ausgebildet. Der Entlüftungsventilsitz, der am zuströmseitigen Ende einer Thermostatgehäusedurchgangsbohrung angeformt ist, befindet sich demnach im Innern der Kammer, welche durch vorzugsweise zwei Gehäuseteile gebildet wird, von denen zumindest eine die Kammerhöhlung bildet. Das bedeutet, daß in einem der beiden Gehäuseteile die ganze Kammer ausgebildet ist und das andere Gehäuseteil eine Art Kamsaerdeckel bildet oder daß an jedem dieser Gehäuseteile ein Teil der Kammer ausgeformt ist, wobei in dea einen Kammerteil die den Ent» lüftungs Ventils it 2 aufweisende Durchgangs bohrung ein!sündat₀ Vor dem Zusammenbau wird der Schwimmkörper in den bsw_e eisen der Kammerteile eingelegt„ Nach dem Zusammenfügen der Gehäuseteile ist er gegen Herausfallen gesichert und kann seine Aufgabe als Ventilverschlußorgan sofort iibermeliiien₀ Das Verschlußorgan des Entlüftuagsventils liegt normalerweise am in Einbaulage unteren Kanaaerende auf= Damit kann die von unten und/oder der Seite her in die Kammer einströmende Luft seitlich an ihm vorbeiziehen und über den oberhalb des Verschlußorgans befindlichen Ventilsitz sowie die sich daran anschließende Gehäusabohrung abziehen., Wenn das-Verschlußorgan von der Kühlwasserströmimg angehoben bzw. mitgerissen wird,

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legt es sich an seinem Ventilsitz an und beendet so in kürzester Zeit das Abfließen der Kühlflüssigkeit durch den Ventilsitz des EntlüftungsVentils.

Die beiden Gehäuseteile sind in vorteilhafter Weise über einen Schnapp-, Klemm- oder Bajonettverschluß miteinander verbunden, welcher einen Zusammenbau ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen gestattet. Dankbar sind auch andere bekannte Verschlußarten, wie beispielsweise ein Schraubverschluß. Dabei wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bei Verwendung eines Bajonettverschlüßes vorgeschlagen, daß das eine Gehäuseteil einen vorzugsweise ringförmigen Befestigungstand aufweist, der in eine formlich angepasste Aufnahme, bzw. Aufnahmebohrung des anderen Gehäuseteils eingreift, und daß das einsteckbare Gehäuseteil zur Bildung des Bajonettverschlusses an seinem Außenumfang angeordnete Bajonettaufnahmen für dementsprechend gestaltete Bajonettlappen des anderen Gehäuseteils besitzt. Zumindest eine, vorzugsweise sollten aber beide Gehäuseteile soweit elastisch verformbar sein, daß die Rastglieder in den Bereich ihrer zugeordneten Aufnahmen gebracht und anschließend einrasten können. Die Bajonettelemente bzw. die Rastglieder sind in zweckmäßiger Weise gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet und es reichen bereits 2 oder 3 Stück aus.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Gehäuseteile aus Kunststoff gefertigt und die Bajonettlappen an dem anderen Gehäuseteil angeformt sind. Dem-

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entsprechend werden die Bajonettaufnahmen in ihrem Gehäuseteil ausgeformt.

Die beiden Gehäuseteile sind in Weiterbildung der Erfindung käfigartig ausgebildet und sie besitzen eine im wesentlichen topf- oder schalenförmige Gestalt. Dabei übergreift der eine Topfrand den anderen. Die Zwischenräume zwischen den Käfigelementen oder Sprossen beider Gehäuseteile bilden Durchtrittsöffnungen für die Kühlflüssigkeit.

Der Ventilsitz des Thermostatventils ist in vorteilhafter Weise an dem die Aufnahme für den ringförmigen Befestigungsrand aufweisenden Gehäuseteil angeformt. Der Ventilteller, dessen Belastungsfeder sowie das thermostatische Arbeitselement befinden sich in bekannter Weise im Innern des Thermo statventilgehäuses, wobei das eine Ende des thermostatischen Arbeitselemenstes zumindest bei geöffnetem oder teilgeöffnetem Ventil das Thermostatventil nach außen überragt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Verschlußorgan des Entlüftungsventils als Kugel gestaltet ist. Es ist hier insbesondere an eine Stahlkugel vorzugsweise aus rostfreiem Material gedacht. Kunststoff zeichnet sich einerseits durch Korosionsbeständigkeit und andererseits durch ein geringes spezifisches Gewicht aus.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem

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Thermostatveratil mit einem Gehäusebefestigungrand vorgesehen, daß am oder im Bereich des Befestigungsrandes zumindest eine Markierung und/oder eine Rastverbindungshälfte angeordnet ist. Letztere, bzw, die Markierung gewährleisten die Lagesicherung im Kühlsystem und damit vor allen Dingen die funktionsgerechte Position des Entlüftungsventils. Die zweite Hälfte der Rastverbindung und/oder eine Gegenmarkierung befindet sich an der Aufnahme für das Thermostatventil.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt» Es zeigen;

Figo 1 einen vertikalen Längsmittelschnitt durch das
erfinduiigsmäße Theraostatventilp

Figo 2 ein© Ansicht der Figo 1 in Richtung des Pfeils C der Figo 1_s teilweis© in vertikaler Richtung geFigo 3 eine Draufsicht auf di© Figo I₉

Figo 4 ©iae Ansicht des Gehäuseteils 3 in Richtung des
■ Pfeils A der Figo 1_a

Figo 5 eine Ansicht des Gehäüseteils 2 in Richtung des

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Pfeils B der Fig. 1

Fig. 6 einen abgebrochenen Schnitt gemäß der Linie VI und VI der Fig. 4.

Das erfindungsgemäße Thermostatventil besitzt ein zweiteiliges Gehäuse 1« Das eine Gehäuseteil ist mit 2 und das anders mit 3 bezeichnete Grob betrachtet besitzen beide Gehäuseteile eine topf- oder schalenförmige Gestalt, wobei der Rand des einen Gehäuseteils von demjenigen des anderen umfasst wird. Die Topfwandungen sind zur Bildung von Burchtrittsöffnungen 5 bswo 6 für das Kühlwasser durchbrechen_s s© daß lediglieh noch Stege 7 bzw_o 8 übrigbleiben=. Beim Äusftthrungsbeispiel sind ©s jsweils 3 um 120 versetzt sng©° ordnete Stege_o Bas ©ine Gehäuseteil 2 besitzt förnigen Befestigungsband 9 dar in ©ine stm setzte Aufnahm© 10 des anderen Gehäuseteils 3 hineinragt_o Beide Teile sind mittels ©ines Bajonettv@fseiilusses 11 zu·= ssimengehalieno Zu di©s©m Zwecks sind am einen dU Iiο dem eingesteckten Gehäuseteil^ 2 am Außenuafange seinen Eefesii-= gungsrandes 9_S Baj one ttauafnahmen 12 vorgesehen in welche jeweils ein Bajonettlappen 13 eingreifto Die Bajonettlappen 13 sind am inneren unteren Ende des Randes 4 des Gehäuseteils 3 angeformt ο Die beiden Gehlus©teile 2 und 3 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und dis beiden Hälften der Schnappverschluss© 11 sind daran angeformt«.

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Das Thermostatventil ist mit einem Entlüftungsventil 14 ausgestattet. Erfindungsgemäß bilden die beiden Gehäuseteile 2 und 3 eine Kammer 15 zur Aufnahme eines Entlüftungsventilverschlußorganes 16. Letzteres ist als Kugel gestaltet und besteht vorzugsweise aus rostfreiem Material, insbes. Stahl. Es liegt auf der ins Gehäuseinnere weisenden Stirnfläche des Befestigungsrandes 9 des Gehäuseteils 2 auf, wobei der betreffende Teil des Befestigungsrandes 9 zugleich die untere Kammerwandung oder Abdeckung bildet. Die übrigen Kammerwandungen werden durch eine parallel zur Längsachse des Thermostatventils verlaufende Bohrung, insbesondere eines Auges 17 des anderen Gehäuseteils 3 geschaffen. Der konisch verlaufende, sich in Fig. 2 von unten nach oben verjüngende Teil dieser Bohrung dient als Ventilsitz 18 des Entlüftungsventils 14. Ein in das eine Gehäuseteil 2 und/oder das andere Gehäuseteil 3 eingearbeiteter Zuführungskanal schafft die Verbindung zur Zuströmseite des Thermostatventils während eine sich an den Ventilsitz 18 nach oben hin anschließende Bohrung 21 des Gehäuseteils 3 bzw. des Auges 17, die pneumatische bzw. hydraulische Verbindung der Kammer 15 zur Abströmseite 22 des Thermostatventils schafft. Ein Zuströmen der bei der Entlüftung abzuführenden Luft in die Kammer 15 ist auch in Richtung des Pfeils 33 möglich. Der Durchmesser der Bohrung 21 ist, wie Fig. 2 zeigt, geringer als der zylindrische Teil der Kammer. In der in Fig. 2 eingezeichneten Lage des

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Entlüftungsventilverschlußorgans 16 kann die auf der Zuströmseite 20 des Thermostatventils befindliche Luft über die Zuführungskanäle 19 und 33, die Kammer 15 und die Bohrung 21 abströmen. Bei starker Wasserströmung durch die Kammer 15 wird das Entlüftungsventilverschlußorgan 16 nach oben mitgerissen bis es an seinem Ventilsitz 18 anliegt. Damit ist dann das Entlüftungsventil angeschlossen. Die Entlüftung soll ein einwandfreies von Luft ungestörtes Umspülen des thermostatischen Arbeitselementes 26 gewährleisten.

Bei geschlossenem Entlüftungsventil 14 kann das Kühlwasser lediglich außen am Ventilteller 23 vorbeiströmen, sofern dieser gegen den Widerstand einer Anpreßfeder 24 von seinem Ventilsitz 25 abgehoben hat, d. h. in Fig. 1 nach unten gewandert ist. Der Ventilsitz 25 ist beim Ausführungsbeispiel am anderen Gehäuseteil 3 angeformt und er befindet sich in Einbaulage unterhalb der Stege 7. Das öffnen dieses Ventiltellers erfolgt in bekannter Weise dadurch, daß das thermostatische Arbeitselement 26 vom Kühlwasser erwärmt wird. Diese Erwärmung hat eine Relativverschiebung des Gehäuses 28 des Arbeitselementes 26 gegenüber seinem Arbeitskolben 27 zur Folge. Letzterer stützt sich mit seinem balligem Ende in einer formlich angepassten Ausnehmung 29 am oberen Ende des Gehäuse-

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teil 3 ab. Das Gehäuseteil 2 besitzt an seinem in Gebrauchslage (Fig. 1) unteren Ende eine üurchtrittsbohrung 30, durch welche das Gehäuse 28 des thermostatischen Arbeitselementes 26 bei Erwärmung des Kühlwassers berührungsfrei oder leicht geführt hindurchtreten kann.

Das Gehäuse 1 bzw. beim Ausführungsbeispiel das Gehäuseteil 3 besitzt einen radial nach außen abstehenden Befestigungsrand 31 mit welchem das Thermostatventil im Kühlkreislauf, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine, festgehalten werden kann. Damit das Entlüftungsventil 14 innerhalb dieses Kühlsystems an die richtige Stelle zu liegen kommt, ist am Rand 31 die eine Hälfte 32 einer Rastverbindung angebracht, vorzugsweise angeformt_s deren anderen Hälfte sich an dem betreffenden Bauteil des Kollisystems befindete

Das ©ine Gehäuseteil 2 Icann unter Zwischenlage eines nicht -dargestellten Federringes, in das ander© Gehäuseteil 3 eingesteckt

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Claims

Ansp rüche

(i.J Thermostatventil, insbesondere für das Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Entlüftungsventil, dessen Ventilsitz am Gehäuse des Thermostatventils außerhalb des Thermostatventilsitzes angebracht ist, wobei das Gehäuse des Thermostatventils aus mindestens zwei Gehäuseteilen besteht, von denen eines den Ventilsitz des Entlüftungsventils aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (2,3) im Bereich des Entlüftungsventilsitzes (18) eine mit einem Zuführungslcanal (19) versehene Kammer (15) zur Aufnahme des Schwimmkörpers (16) bilden, wobei die Kammer über den Zufüh rungs kanal mit der Zustrcimseite (20) und der Ventilsitz mit der Abströmseite (22) des Thermostatventils verbunden sind.
2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (2,3) über einen Schnapp-, Klemm-, oder Bajonettverschluß (11) miteinander verbunden sind.
3. Thermostatventil nach Anspruch 2, mit einem Bajonettverschluß dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gehäuseteil (2) einen vorzugsweise ringförmigen Befestigungsrand (9) aufweist, der in eine formlich angepasste Aufnahme (10) bzw. Aufnahme-

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bohrung des anderen Gehäuseteils(3) eingreift, und daß das einsteckbare Gehäuseteil (2) zur Bildung des Bajonettverschlusses (11) am Außenumfang angeordnete ßajonettaufnahmen (12) für dementsprechend gestaltete Bajonettlappen (13) des anderen Gehäuseteils (3) besitzt.
4. Thermostatventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (7,3) aus Kunststoff gefertigt und die Bajonettlappen (13) an dem anderen Gehäuseteil (3) angeformt sind.
5. Thermostatventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (2,3) käfigartig ausgebildet sind und eine im wesentlichen topf- oder schalenförmige Gestalt besitzen.
6. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (25) des Thermostatventils an dem die Aufnahme (10) für den ringförmigen Befestigungsrand (9) aufweisenden Gehäuseteil (3) angeformt ist.
7. Thermostatventil nach einem oder mehreren der vorher-

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-VS-gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (16) des Bntlüftungsventils als Kugel gestaltet ist.
8. Thermostatventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, riit einem Gehäuse-Befestigungsrand, dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Bereich des Befestigungsrandes (31) zumindest eine Markierung und/oder eine Rastverbindungshälfte (32) angeordnet ist.

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