DE3000601A1

DE3000601A1 - Fahrzeug-thermostatventil

Info

Publication number: DE3000601A1
Application number: DE19803000601
Authority: DE
Inventors: Wayne Robert Duprez; Backman Wong
Original assignee: Thomson International Co
Current assignee: Thomson International Co
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1980-01-09
Publication date: 1980-07-24
Also published as: BE881206A; AU533585B2; DE3000601C2; IT8067058A0; CA1151618A; IT1128207B; GB2040409B; JPS55100484A; FR2446974B1; AU5412279A; GB2040409A; FR2446974A1; BR8000129A

Description

Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Pluidsteuerventil, welches im Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist und das Volumen einer Fluidströmung zu einem Radiator oder Wärmeaustauscher steuert, während das Fluid im Kühlsystem zirkuliert. Das Fluidsteuerventil hält auf diese Weise das Kühlfluid auf einer gewünschten Temperatur.

Ein stationärer Teil des Thermostatventils ist innerhalb einer Leitung des Kühlsystems befestigt. Herkömmlicherweise ist der stationäre Teil ein maschinell bearbeitetes Teil, das verhältnismäßig kostspielig ist, da eine hohe Genauigkeiterforderlich ist. Bei vielen Ausbildungen ist es schwierig oder recht kostspielig eine Leckage des Fluids zwischen dem stationären Teil und der Leitung und/oder zwischen dem stationären Teil und einem beweglichen Teilzu verhindern, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Fahrzeug-Thermostatventil mit einem beweglichen Teil und einem stationären Teil zu schaffen, bei dem eine maschinelle Bearbeitung des stationären Teils nicht erforderlich ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug-Thermostatventil zu schaffen, bei dem keine nennenswerte Leckage auftritt.

Ein Fahrzeug-Thermostatventil gemäß der Erfindung ist zur Anbringung innerhalb eines Fluid-Kühlsystems eines Fahrzeugmotors ausgebildet. Das Thermostatventil umfaßt ein stationäres Ventilglied und ein linear bewegliches Ventilglied, eine thermisch ansprechende Betätigungseinrichtung und eine Verbindungseinrichtung, die das stationäre Ventilglied und das bewegbare Ventilglied verbindet, um das bewegbare Ventilglied mit Bezug auf das stationäre Ventilglied zu bewegen; > das stationäre Ventilglied umfaßt ein starres Rahmenteil und ringförmigen Körper aus elastomerem Material, der

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wenigstens einen Teil des starren Rahmenteils bewegt, wobei der ringförmige Körper aus elastomerem Material einen ringförmigen Schulterabschnitt aufweist, der eine Ventilsitzfläche bildet, mit der das bewegliche Ventilglied anliegend in Eingriff bringbar ist. Der Körper aus elastomerem Material weist überdies einen ringförmigen Flanschabschnitt auf, der den Schulterabschnitt umschließt und mit dem das bewegliche Ventilglied gleitend in Eingriff bringbar ist.

Durch die Erfindung wird also ein Fahrzeug-Thermostatventil geschaffen, welches einen stationären Teil und einen bewegbaren Teil umfaßt. Der stationäre Teil umfaßt ein starres Rahmenglied mit einem Zentralabschnitt und einem äußeren ringförmigen Abschnitt. Der äußere ringförmige Abschnitt ist durch radial verlaufende Speichen mit dem zentralen Abschnitt verbunden. Der äußere ringförmige Abschnitt ist mit elastomerem Material bedeckt, das derart geformt ist, daß es eine Ventilsitzfläche zum Eingriff mit dem bewegbaren Teil des Ventils bildet, sowie einen Befestigungsbereich, der an einer Fluidleitung, in welcher das Ventil angeordnet ist, befestigt ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Thermostatventils, das in seiner einen Position dargestellt ist, wobei überdies eine weitere Position gezeigt ist; und

Fig. 2 eine Schnittansicht etwa entlang der Linie 2-2 der Fig.1, wobei das Ventil in seiner anderen, in der Fig. 1 gezeigten Position steht.

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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug-Thermostatventil umfaßt ein stationäres Ventilglied 10, das einen starren Rahmen 14 aufweist. Der Rahmen 14 kann aus irgendeinem geeigneten starren Material bestehen, wie Metall oder Kunststoff oder ähnliches. Der Rahmen 14 weist einen zentralen Ringabschnitt 14a und einen äußeren Ringabschnitt 14b auf, die durch eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Speichen 14c miteinander verbunden sind. Jede der Speichen 14c weist ein Paar von sich seitlich erstreckenden Verstärkungsteilen 14d auf.

Der äußere ringförmige Abschnitt 14b ist von einem ringförmigen Körper 28 aus elastomerem Material bedeckt, der einen Fluiddurchgang bildet. Der äußere Ringabschnitt 14b des Rahmens 14 ist als abgestufter Teil dargestellt, so daß der Körper 28 aus elastomerem Material darauf wirksam in einer gewünschten Gestalt geformt werden kann. Es sind jedoch auch andere Gestaltungen dieses äußeren Ringabschnitts 14b möglich. Das elastomere Material kann Gummi, synthetischer Gummi, Kunststoff material oder ähnliches sein. Der ringförmige Körper ist vorzugsweise auf den äußeren ringförmigen Abschnitt 14b aufgeformt und weist eine gewünschte Gestalt auf. Der ringförmige Körper 28 ist mit einer ringförmigen Ventilsitzfläche 34 versehen, die von einem ringförmigen Flansch 38 umgeben ist. Die Ventilsitzfläche 34 ist nahe benachbart und im wesentlichen parallel zu einem Teil 14e des äußeren ringförmigen Abschnitts 14b des Rahmens 14 angeordnet. Die Ventilsitzfläche 34 hat daher eine feste Abstützung unter. Beibehaltung nachgiebiger bzw. elastischer Eigenschaften.

Entgegengesetzt zur Ventilsitzfläche 34 weist der ringförmige Körper 28 eine geneigte Fläche 40 auf, die eine Fluidströmung in den durch den ringförmigen Körper 28 gebildeten Fluiddurchgang hineinlenkt. Der ringförmige Körper 28 weist einen Befestigungsabschnitt 42 auf, der derart ausgebildet ist, daß er zwischen zwei Teilen einer nicht dargestellten Fluidleitung eingeklemmt werden kann. Der Befestigungsabschnitt

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42 des ringförmigen Körpers 28 liegt benachbart zu Teilen des ringförmigen Teils 14b des Rahmens 14. Der Befestigungsabschnitt 42 ist daher fest abgestützt, wobei jedoch die nachgiebigen Eigenschaften des elastomeren Materials aufrechterhalten werden.

Der zentrale Ringabschnitt 14a des Rahmens 14 ist als im Winkel geneigt bezüglich der Speichen 14c dargestellt und stützt ein thermisch ansprechendes Betätigungsglied 46, das von irgendeinem geeigneten Typ sein kann, wie beispielsweise dem in den US-PS 2 806 375 und 2 806 376 beschriebenen Typ.

Eine Spiralfeder 50 umschließt das Betätigungsglied 46 und verbindet das Betätigungsglied 46 mit einem Verbindungselement 52, das im Eingriff mit der Spiralfeder 50 steht. Das Verbindungselement 52 erstreckt sich durch den vom ringförmigen Körper 28 gebildeten Fluiddurchgang und weist einen Teil 52a auf, der einen Betätigungsschaft 56 des Betätigungselements 46 umgibt. Der Teil 52a steht im Eingriff mit einer Spiralfeder 58, die den Betätigungsschaft 56 umgibt und tritt seinerseits mit einem Arm 60 in Eingriff, der mit dem Betätigungsschaft 56 mittels einer Mutter 61 verbunden ist. Der Arm 60 erstreckt sich von dem Betätigungsschaft 56 weg und ist mit einem zylindrischen beweglichen Ventilglied 72 verbunden, welches ein offenes oberes Ende 74 und einen ringförmigen Verschlußabschnitt 75 an seinem unteren Teil aufweist. Das bewegliche Ventilglied 72 ist gleitend von einer horizontalen Wand 76 umgeben.

Der Verschlußabschnitt 75 des beweglichen Ventilglieds 72 sitzt normalerweise auf der Ventilsitzfläche 34 des ringförmigen Körpers 28. Da die Ventilsitzfläche 34 in der Nähe des Teils 14e des ringförmigen Teils 14b des Rahmens 14 angeordnet und von diesem gestützt ist, hat die Ventilsitzfläche eine feste Halterung, wobei jedoch die nachgiebigen Eigenschaften des elastomeren Material des Körpers 28

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aufrechterhalten sind. Wenn der Verschlußabschnitt 75 des beweglichen Ventilglieds 72 in Eingriff mit der Ventileitzflache 34 steht, steht die äußere Fläche des Verschlußabschnitts 75 in gleitendem Eingriff mit dem Ringflansch 38 des ringförmigen Körpers 28.

Das thermisch ansprechende Ventil gemäß der Erfindung ist als Nebenschluß-Ventileinrichtung ausgebildet. Es besteht durch die Ventilvorrichtung von ihrem unteren Teil zu ihrem oberen Teil normalerweise eine Fluidströmung, wie durch die Pfeile 82 in der Fig. 1 dargestellt, und ein Fluid strömt aus der Ventileinrichtung auswärts durch das offene obere Ende 74 des beweglichen Ventilglieds 72 zwischen dem offenen oberen Ende 74 und einer Leitungswand 90.

Ein Teil des aufwärts durch die Ventilvorrichtung strömenden Fluids tritt in Kontakt mit dem thermisch ansprechenden Betätigungsglied 46. Wenn das das thermisch ansprechende Betätigungsglied 46 berührende Fluid oberhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, dann spricht das wärmeempfindliche Betätigungsglied 46 an und der Betätigungsschaft 56 bewegt sich nach oben und bewegt das bewegliche Ventilglied 42 nach oben. Der Betätigungsschaft 56 bewegt auch das Verbindungselement 52. Diese Aufwärtsbewegung verläuft entgegen den Kräften der Spiralfeder 50.

Während sich das bewegliche Ventilglied 72 aufwärts bewegt, bewegt sich sein Verschlußabschnitt 75 gleitend innerhalb des Flansches 38 des ringförmigen Körpers 28 aufwärts. Nun bewegt sich der Verschlußabschnitt 75 von dem ringförmigen Körper 28 weg, so daß Fluid zwischen dem ringförmigen Körper 28 und der horizontalen Wand 76 strömen kann. Die maximale Bewegung des beweglichen Ventilglieds 72 von dem ringförmigen Körper 28 weg tritt dann auf, wenn das offene obere Ende 74 des beweglichen Ventilglieds 72 mit der Wand 90 in Eingriff tritt, wie mit gestrichelten Linien in der Fig. 1 dargestellt.

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Da der ringförmige Körper 28 und die Ventilsitzfläche 34 des Flansches 38 aus elastomerem Material bestehen, tritt zwischen dem Verschlußabschnitt 75 und der Ventilsitzfläche 34 und dem Flansch 38 eine ausgezeichnete Abdichtung auf. Aufgrund der Tatsache, daß der Befestigungsabschnitt 42 des ringförmigen Körpers 28 ebenfalls aus elastomerem Material besteht, ergibt sich auch zwischen dem ringförmigen Körper 28 und den Teilen der nicht gezeigten Fluidleitung zwischen denen das stationäre Ventilglied 10 eingeklemmt ist, eine ausgezeichnete Abdichtung.

Der Rahmen 14 bildet für das Betätigungsglied 46 und für den ringförmigen Körper 28 aus elastomerem Material eine starre bzw. steife Abstützung.

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Leerseite

Claims

- PAT E KTANWAiTF

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.

Thomson International Corp. jx-st-13

U/L 8. Januar 1980

Fahrzeug-Thermostatventil

Patentansprüche

/ 1 ./Fahrzeug-Thermostatventil, welches zur Anordnung innerhalb ^^ eines Fluid-Kühlsystems geeignet ist, mit einem stationären Ventilglied und einem linear bewegbaren Ventilglied sowie mit einer thermisch ansprechenden Betätigungseinrichtung und Verbindungseinrichtungen, die das stationäre Ventilglied und das bewegliche Ventilglied verbinden, um das bewegliche Ventilglied bezüglich des stationären Ventilglieds zu bewegen, dadurch gekennzeichnet , daß das stationäre Ventilglied ein starres Rahmenteil und einen ringförmigen Körper aus elastomerem Material aufweist, der wenigstens einen Teil des starren Rahmenteil bedeckt, daß der ringförmige Körper aus elastomerem Material einen ringförmigen Schulterabschnitt aufweist, der eine Ventilsitzfläche bildet, mit welcher das

D-7070 SCHWABISCH CMOND ^GJM^EIjNSAME_#KOfcJTJN^ u 8000 MÜNCHEN 70

Telefon: (07171) 56 90 DeutschAiW At^ ^ ' ^ foBcSckkonto Telefon: (089) 7252071

H. SCHROETER Telegramme: Schroepac München 70/37369 .München . . K.LEHMANN Telegramme: Schroepit

Bocksgasse 49 Telex: 7248 868 pagd d (BLZ 700 70010) "' 167941-804 Lipowskystrißc 10 Telex: 5212 248 pawe d

BAD ORIGINAL

bewegliche Ventilglied anliegend in Eingriff bringbar ist,und daß der Körper aus elastomerem Material überdies einen ringförmigen Flanschabschnitt aufweist, der den Schulterabschnitt umschließt und gleitend mit dem beweglichen Ventilglied in Eingriff bringbar ist.
2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das starre Rahmenteil einen ringförmigen Stützabschnitt angrenzend an den Schulterabschnitt in stützender Beziehung hierzu aufweist, und daß der Körper aus elastomerem Material den ringförmigen Abschnitt bedeckt.
3. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Rahmenteil einen ringförmigen gestuften Abschnitt aufweist, der von dem Körper aus elastomerem Material bedeckt ist, und daß die Ventilsitzfläche des Körpers aus elastomerem Material eng benachbart zu einem Teil des ringförmigen gestuften Abschnitts angeordnet ist, um eine Stütze für die Ventilsitzfläche zu bilden.
4. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Körper aus elastomerem Material einen Befestigungsabschnitt mit einer Befestigungsfläche aufweist, die angrenzend an einen Teil des starren Rahmenglieds angeordnet ist.
5. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das starre Rahmenglied einen ringförmigen gestuften Stützabschnitt aufweist, der von dem Körper aus elastomerem Material bedeckt ist, so daß der Körper aus elastomerem Material einen ringförmigen Befestigungsabschnitt mit einer äußeren Oberfläche zur festen Anbringung des Thermostatventils in einem Fluid-Kühlsystem versehen ist, die eng benachbart zum ring-

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förmigen abgestuften Stützteil angeordnet ist.
6. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das starre Rahmenteil mit einem ringförmigen zentralen Abschnitt und einem ringförmigen äußeren Abschnitt versehen ist, daß die ringförmigen Abschnitte durch eine Vielzahl von Verbindungsteilen miteinander verbunden sind, daß der ringförmige äußere Abschnitt des starren Rahmenteils einen ringförmigen Teil in der Nähe des ringförmigen Schulterabschnitts des Körpers aus elastomerem Material aufweist und eine Abstützung für die ringförmige Schulter und die ringförmige Ventilsitzfläche bildet.
7. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der ringförmige Flanschabschnitt eine ringförmige Wand aufweist, die parallel zur Bewegungslinie des linear beweglichen Ventilglieds angeordnet ist, daß der ringförmige Schulterabschnitt sich an die ringförmige Wand anschließt und eine Ventilsitzfläche bildet, die ringförmig ist und senkrecht zur ringförmigen Wand steht, und mit der das linear bewegliche Ventilglied anliegend in Eingriff bringbar ist, und daß die ringförmige Wand gleitend in Eingriff mit dem linear beweglichen Ventilglied bringbar ist„ während das linear bewegliche Ventilglied auf der ringförmigen Ventilsitzfläche sitzt.

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