DE3000601C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Thermostatventil dient insbesondere zur Steue­ rung des Volumens einer Fluidströmung im Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine zu einem Radiator oder Wärmeaus­ tauscher hin, um das Kühlfluid auf einer gewünschten Tempe­ ratur zu halten. Das stationäre Ventilteil ist dabei im allgemeinen fest in einer Leitung des Kühlsystems montiert, während das bezüglich des stationären Ventilteils bewegliche, rohrförmige Ventilglied mittels eines Betätigungselementes innerhalb dieser Leitung bewegbar ist. Bei einem Thermostat­ ventil der eingangs genannten Art, wie es in US-PS 38 93 618 beschrieben ist, sind das stationäre Ventilteil mit dem starren Rahmenteil und dem ringförmigen Körper als Ventil­ sitz einstückig ausgebildet. Die konstruktiv recht aufwen­ dige Gestalt dieses stationären Ventilteils mit den ent­ sprechenden Ventilsitzflächen und Schultern führt bei der Herstellung durch maschinelle Bearbeitung bzw. Zerspanung zu recht hohen Kosten, da eine sehr hohe Genauigkeit der Ventilsitzflächen erforderlich ist. Gleichwohl ist eine derartige Ausgestaltung in der Praxis problematisch, weil sich die erforderliche Dichtigkeit des Sitzes des rohr­ förmigen Ventilgliedes am stationären Ventilteil im ge­ schlossenen Zustand des Ventils kaum auf Dauer sicherstellen läßt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, ein Thermostatventil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Dichtverhältnisse am Ventilsitz bei eingezogenem Ventilglied verbessert sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im An­ spruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist also vorge­ sehen, daß das stationäre Ventilteil aus einem starren Rahmen­ teil gebildet wird, dessen Außenumfang durch Umformung mit einem elastischen Stoff als ringförmiger Körper ausgebildet ist, der durch entsprechende Gestaltung den Ventilsitz bil­ det. Auf diese Weise ist nicht nur eine einfache kosten­ günstige Herstellung ohne maschinelle, zerspanende Bearbei­ tung eines metallischen Werkstückes möglich, sondern es wird zugleich gewährleistet, daß wegen der elastischen Ei­ genschaften des Körpers eine gute Abdichtung zwischen dem stationären Ventilteil und dem rohrförmigen Ventilglied gegeben ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Thermostat­ ventils ist im Anspruch 2 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezug­ nahme 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.

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 14 a und einen äußeren Ringabschnitt 14 b auf, die durch eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Speichen 14 c mitein­ ander verbunden sind. Jede der Speichen 14 c weist ein Paar von sich seitlich erstreckenden Verstärkungsteilen 14 d auf.

Der äußere ringförmige Abschnitt 14 b ist von einem ringförmigen Körper 28 aus elastomerem Material bedeckt, der einen Fluid­ durchgang bildet. Der äußere Ringabschnitt 14 b 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 14 b möglich. Das elastomere Material kann Gummi, synthetischer Gummi, Kunst­ stoffmaterial oder ähnliches sein. Der ringförmige Körper 28 ist vorzugsweise auf den äußeren ringförmigen Abschnitt 14 b aufgeformt und weist eine gewünschte Gestalt auf. Der ring­ förmige 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 14 e des äußeren ring­ förmigen Abschnitts 14 b 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 Fluid­ durchgang hineinlenkt. Der ringförmige Körper 28 weist einen Befestigungsabschnitt 42 auf, der derart ausgebildet ist, daß er zwischen zwei Teilen einer nicht dargestellten Fluid­ leitung eingeklemmt werden kann. Der Befestigungsabschnitt 42 des ringförmigen Körpers 28 liegt benachbart zu Teilen des ringförmigen Teils 14 b des Rahmens 14. Der Befestigungs­ abschnitt 42 ist daher fest abgestützt, wobei jedoch die nachgiebigen Eigenschaften des elastomeren Materials auf­ rechterhalten werden.

Der zentrale Ringabschnitt 14 a des Rahmens 14 ist als im Winkel geneigt bezüglich der Speichen 14 c dargestellt und stützt ein thermisch ansprechendes Betätigungsglied 46, das von irgendeinem geeigneten Typ sein kann, wie beispielsweise dem in den US-PS 28 06 375 und 28 06 376 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 Ver­ bindungselement 52 erstreckt sich durch den vom ringförmigen Körper 28 gbildeten Fluiddurchgang und weist einen Teil 52 a auf, der einen Betätigungsschaft 56 des Betätigungs­ elements 46 umgibt. Der Teil 52 a 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 ver­ bunden ist. Der Arm 60 erstreckt sich von dem Betätigungs­ schaft 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 ring­ förmigen Körpers 28. Da die Ventilsitzfläche 34 in der Nähe des Teils 14 e des ringförmigen Teils 14 b des Rahmens 14 angeordnet und von diesem gestützt ist, hat die Ventil­ sitzfläche eine feste Halterung, wobei jedoch die nachgiebi­ gen Eigenschaften des elastomeren Material des Körpers 28 aufrechterhalten sind. Wenn der Verschlußabschnitt 75 des beweglichen Ventilglieds 72 in Eingriff mit der Ventil­ sitzfläche 34 steht, steht die äußere Fläche des Verschluß­ abschnitts 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 vor­ bestimmten Temperatur liegt, dann spricht das wärmeempfind­ liche 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 ent­ gegen 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 Ein­ griff tritt, wie mit gestrichelten Linien in der Fig. 1 dargestellt.

Da der ringförmige Körper 28 und die Ventilsitzfläche 34 des Flansches 38 aus elastomerem Material bestehen, tritt zwischen dem Verschlußabschnitt 75 und der Ventil­ sitzfläche 34 und dem Flansch 38 eine ausgezeichnete Ab­ dichtung auf. Aufgrund der Tatsache, daß der Befestigungs­ abschnitt 42 des ringförmigen Körpers 28 ebenfalls aus elastomerem Material besteht, ergibt sich auch zwischen dem ringförmigen Körper 28 und den Teilen der nicht ge­ zeigten Fluidleitung zwischen denen das stationäre Ventil­ glied 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.

Claims (2)

1. Thermostatventil, bei dem das stationäre Ventilteil (10) ein starres Rahmenteil (14) mit einem ringför­ migen Körper (28) bildet, der einen ringförmigen Schulterabschnitt (34) als Ventilsitz aufweist, mit welchem das rohrförmige Ventilglied (72) anliegend in Eingriff bringbar ist, wobei der Ventilsitz noch einen ringförmigen Flanschabschnitt (38) aufweist, der den Schulterabschnitt (34) umschließt und glei­ tend mit dem Ventilglied (72) in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Rahmenteil (14) mit einem Elastomer bzw. einem elastischen Stoff in Form des ringförmigen Körpers (28) überzogen ist.

2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der ringförmige Körper (28) aus Elastomer bzw. einem elastischen Stoff einen Befestigungsabschnitt (42) umfaßt, der an einem äußeren Ringabschnitt des starren Rahmen­ teils (14) anliegt.