DE3020013C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisches Ventil, mit einem thermostatischen Betätigungselement, an dem eine dieses umgebende, als Metallteil ausgebildete Schieberhülse mittels einer Scheibe fest angebracht ist, die einerseits am Gehäuse des Betätigungselements zentriert und axial fixiert ist und andererseits an den hülsenseitigen Befestigungsstellen mit ihrem Außenrand im Inneren der Schieberhülse zwischen zwei axial benachbarten, radial nach innen gerichteten und zur Scheibe hin vorspringenden Stützschultern verschiebefest gehalten ist.

Bei einem bekannten Ventil dieser Art (DE-OS 22 03 097) erfolgt die Befestigung der Scheibe im Inneren der Schieberhülse z. B. dadurch, daß in die innere Mantelfläche der Schieberhülse durch beson­ dere zerspanende Bearbeitung eine Ringnut eingearbeitet wird. Die Scheibe besteht dann aus einer Federscheibe, die zu­ mindest in Grenzen federelastisch ist und sich mit ihrem Außenrand in die z. B. ausgedrehte Ringnut hineinsprengen läßt. Bei einem anderen bekannten Ventil (DE-OS 19 38 097) wird die Schieberhülse, ausgehend von einem axialen Ende, im Inneren über eine bestimmte axiale Länge ausgedreht, so daß dann von diesem Ende her die Scheibe in das Innere der Schieberhülse eingebracht werden kann. Die Scheibe findet axiale Abstützung dort, wo die Ausdrehung endet und die im Durchmesser größere Mantelfläche stufenförmig übergeht in die im Durchmesser kleinere Mantelfläche der Schieberhülse. Nach Einsetzen der Scheibe wird dann vom Ende der Schieberhülse her ein topf­ artiges Element axial eingeschoben, welches mit seinem der hülsenseitigen Axialschulter gegenüberliegenden Ende die Fixierung der Scheibe in der anderen Axialrichtung bewirkt.

Der topfförmige Einsatz wird axial innerhalb der Schieber­ hülse dadurch gehalten, daß letztere endseitig umgebördelt wird. Bei beiden bekannten Gestaltungen ist ein relativ kostenintensiver Bearbeitungsgang der Schieberhülse, näm­ lich eine zerspanende Bearbeitung, notwendig. Dies ist relativ kostenaufwendig. Beide Gestaltungen erfordern eine relativ dickwandige Schieberhülse, damit selbst nach zer­ spanender Bearbeitung noch ausreichend Querschnittsdicke verbleibt. Daraus resultiert ein relativ hoher Material­ einsatz, der nicht nur zu hohen Kosten sondern auch zu relativ hohem Gewicht führt. Bei der zweitgenannten be­ kannten Lösung ist überdies in Gestalt des topfartigen Einsatzes ein weiteres Montageteil notwendig, wodurch die Kosten zusätzlich erhöht werden. Kostentreibend wirkt sich überdies die Notwendigkeit einer besonderen Montage der Scheibe aus, nachdem die zerspanende Bearbeitung der Schieberhülse erfolgt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermosta­ tisches Ventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definier­ ten Gattung zu schaffen, das in bezug auf die Befestigung zwischen Scheibe und Schieberhülse einfacher, billiger und leichter gestaltet ist.

Die Aufgabe ist bei einem thermostatischen Ventil der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Stützschultern je Befestigungsstelle aus zer­ spanungsfrei durch Umformung geformten Materialausprä­ gungen der Schieberhülsenwandung gebildet sind, die nach innen überstehen. Dadurch ist die Herstellung der Schieber­ hülse vereinfacht. Es ist lediglich notwendig, durch Um­ formung der Schieberhülsenwandung diese Materialausprägungen zu bilden.

Eine besondere, kostenintensive Zerspanungsarbeit entfällt. Die Schieberhülsenwandung kann dadurch zugleich beacht­ lich schmaler gestaltet werden, wodurch sich der Material­ einsatz und auch das Gewicht der Schieberhülse reduziert. Die vereinfachte Fertigung und der geringere Materialein­ satz reduzieren die Kosten spürbar. Ein besonderer Montage­ schritt für die Befestigung der Scheibe an der Schieber­ hülse entfällt, wenn die Scheibe für das gleichzeitige Einprägen der Materialausprägungen als innerer Gegenhal­ ter ausgebildet und eingesetzt ist.

Ein bekanntes Flüssigkeitsventil (GB-PS 11 52 381) enthält zwei koaxial angeordnete thermostatische Betätigungs­ elemente, von denen das eine am Kolben des anderen abge­ stützt ist und von einer axial federbelasteten Hülse um­ geben ist, die durch Ausschieben des Kolbens des Be­ tätigungselementes axial verschiebbar ist. Die Hülse ist von einer im Ventilgehäuse axial verschiebbaren Schieber­ hülse umgeben, die an einem Ende einen inneren Endanschlag aufweist, gegen den die Hülse unter der Wirkung einer Feder angedrückt ist, die sich an einem inneren Endan­ schlag am anderen Ende der Schieberhülse abstützt. Dieser Endanschlag besteht aus einem mit der Schieberhülse ein­ stückigen, nach innen überstehenden Ringteil, während der Endanschlag am anderen Schieberhülsenende aus einem eingelegten und mittels eines Sprengringes gesicherten Anschlagring besteht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den An­ sprüchen 2-4.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Materialausprägungen als eingerollte, ringsum laufende Ringschultern, zwischen denen die Scheibe mit ihrem Außenrand eingeklemmt ist, ausgebildet sind. Diese Gestaltung ist deswegen besonders einfach, weil die Herstellung der Materialausprägungen durch Einrollen be­ sonders günstig und billig ist. Sie führt auch hinsicht­ lich der Verformung des Wandmateriales der Schieberhülse zu einem günstigen Faserverlauf.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wie­ dergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle aus­ drücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben.

Weitere Einzelheiten, auch hinsichtlich des Herstellungs­ verfahrens der eingerollten, ringsum laufenden Ringschul­ tern, sowie weitere Vorteile ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles eines thermostatischen Ven­ tiles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt eines Gehäuses mit darin enthaltenem thermostatischen Ventil, rechts der Mittellinie im Schnitt und links der Mittellinie in Seitenansicht und dabei in einer Ventilstellung,

Fig. 2 einen vergrößerten axialen Längsschnitt eines Teiles der Schieberhülse des Ventiles in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist innerhalb eines schematisch angedeuteten Gehäuses 10 mit oberem Abschlußdeckel 11 ein thermostati­ sches Ventil 12 angeordnet, das z. B. als Regelventil zur Regelung der Öltemperatur z. B. in einem Kraftfahrzeug dient. Das Gehäuse 10 weist zwei axial versetzte Bohrungen 13 und 14 mit Ringkanälen 15 bzw. 16 sowie eine axial gerichtete Einlaßbohrung 17 auf. In der in Fig. 1 gezeigten Ventil­ stellung gelangt das Medium durch die Einlaßbohrung 17 in das Gehäuse 10, passiert das Ventil 12 und gelangt durch die Bohrung 13, die z. B. einen Bypasskanal darstellt, über einen nur schematisch angedeuteten Bypasspfad wieder zurück zum wärmeerzeugenden Aggregat, z. B. Motor. In dieser Ven­ tilstellung bedarf das Öl also noch keiner Kühlung. Es hat noch nicht Betriebstemperatur erreicht. Bei Erreichen oder Überschreiten der Betriebstemperatur spricht das thermosta­ tische Ventil 12 an und verschiebt sich gemäß gestricheltem Pfeil 18 axial in eine andere Ventilstellung, bei der nun durch das Ventil 12 der Ringkanal 15 mit Bohrung 13 ge­ sperrt und statt dessen der Ringkanal 16 mit Bohrung 14 für den Durchfluß des in die Einlaßbohrung 17 einfließenden Mediums freigegeben ist. Das Medium wird nun gemäß ge­ strichelt angedeuteten Pfeilen zur Kühlung einem nicht ge­ zeigten Kühler zugeführt, von dem es dann nach Kühlung wieder dem Aggregat zugeleitet wird.

Das thermostatische Ventil 12 besteht aus einem herkömm­ lichen thermostatischen Betätigungselement 19 und einer an letzterem fest angebrachten Schieberhülse 20, die nor­ male Rohrform hat. Die Schieberhülse 20 besitzt in ihrer Wandung 21 zwei schlitzartige Fenster 22 und 23, die als Durchbrüche das in die Schieberhülse 20 einfließende Medium je nach Ventilstellung in den Ringkanal 15 mit Boh­ rung 13 oder aber in den Ringkanal 16 mit Bohrung 14 hinein eintreten lassen.

Die Schieberhülse 20 ist zumindest in Axialrichtung ver­ schiebefest mit dem Betätigungselement 19 verbunden, wobei eine relative Drehbarkeit in Umfangsrichtung nicht zwingend blockiert sein muß. Diese Verbindung geschieht mittels einer Scheibe 24, die sich im ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Betätigungselement 19 und der Innenseite 25 der dazu konzentrischen und koaxialen Schieberhülse 20 erstreckt. Die Scheibe 24 besitzt einen zentralen, rohrförmigen Kragen 26, mit dem sie auf das Gehäuse des Betätigungselementes 19 z. B. mit Preßsitz aufgeschoben ist, wobei der Übergangsbe­ reich zwischen dem Kragen 26 und einem anschließenden Schei­ benabschnitt der Scheibe 24 axial an einer Schulter 27 des Betätigungselementes 19 anliegt. Die Scheibe 24 ist somit am Betätigungselement 19 zentriert und axial fixiert. Sie ist andererseits mit einem Außenrand 28 an den hülsensei­ tigen Befestigungsstellen im Inneren der Schieberhülse 20 verschiebefest gehalten. Diese Halterung erfolgt zwischen zwei axial benachbarten, radial zum Betätigungselement 19 hin vorspringenden Stützschultern in Gestalt von besonderen Materialausprägungen 29 und 30 der Wandung 21 der Schieber­ hülse 20. Diese Materialausprägungen 29 und 30 sind axial unmittelbar benachbart. Sie lassen im Inneren der Schieber­ hülse 20 zwischen sich gerade einen ringnutartigen Zwischen­ raum frei, der eine gerade dem Querschnitt des Außenrandes 28 entsprechende Axialabmessung besitzt, wobei die Scheibe 24 mit ihrem Außenrand 28 zwischen diesen beiden Material­ ausprägungen 29, 30 fest eingeklemmt ist. Die Materialaus­ prägungen 29, 30 sind zerspanungsfrei durch Umformung der Wandung 21 der Schieberhülse 20 gebildet und radial nach innen gerichtet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Materialausprägungen 29, 30 als in die Wandung 21 ein­ gerollte, ringsum laufende Ringschultern ausgebildet. Be­ sonders vorteilhaft ist dabei, daß die Scheibe 24 für das gleichzeitige Einrollen beider Ringschultern 29, 30 als innerer Gegenhalter im Inneren der rohrförmigen Schieber­ hülse 20 ausgebildet und eingesetzt ist. Beim Einrollen ist also lediglich beidseitig der Scheibe 24 ein in die Schieberhülse 20 einzubringender Dorn notwendig, der z. B. in derart bemessenem axialen Abstand von der Scheibe 24 verbleibt, daß die gewünschte Ringschulter 29 und 30 mit gewünschtem Axialmaß entsteht. Die Gestaltung der Schieber­ hülse 20 ist daher besonders einfach und billig. Es ist keine zerspanende Bearbeitung der Schieberhülse 20 für die Befestigung der Scheibe 24 notwendig. Die Wandung 21 der Schieberhülse 20 kann überdies im Querschnitt außerordent­ lich dünn gehalten werden. Dadurch wird Material einge­ spart. Dies führt zu weiterer Reduzierung der Kosten und im übrigen zu geringerem Gewicht. Außerdem entfällt ein besonderer zusätzlicher Montagevorgang für das Befestigen der Scheibe 24 an der Schieberhülse 20, da ja die Scheibe 24 zugleich als Gegenhalter beim Einrollen beider Ring­ schultern 29 und 30 ausgebildet und eingesetzt ist, so daß die Scheibe 24 nach Einrollen bereits verschiebefest mit der Schieberhülse 20 verbunden ist.

An dem sich zwischen dem Kragen 26 und dem Außenrand 28 erstreckenden Scheibenteil der Scheibe 24 ist das Ende einer zylindrischen Schraubenfeder 31 abgestützt, deren anderes Ende innerhalb des Gehäuses 10 nahe der Einlaß­ bohrung 17 abgestützt ist. Das thermostatische Betätigungs­ element 19 findet seinerseits mit seinem axial vorstehenden Kolben 32 axiale Abstützung am Abschlußdeckel 11. Nimmt die Temperatur des Mediums zu, das über die Einlaßbohrung 17 in das Gehäuse 10 und in das Innere der Schieberhülse 20 ge­ langt, so dehnt sich der im Inneren des Betätigungselementes enthaltene Dehnstoff aus, was bei fest abgestütztem Kolben 32 zu einer Axialverschiebung des Gehäuses des Betätigungs­ elementes 19 mitsamt der Scheibe 24 und der Schieberhülse 20 in Richtung des gestrichelten Pfeiles 18 führt. Das Ventil 12 verschiebt sich mithin selbsttätig in Abhängig­ keit von der Mediumtemperatur von der in Fig. 1 gezeigten Ventilstellung in eine andere, wie auch, bei absinkender Mediumtemperatur, in umgekehrter Richtung zurück.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Materialausprägungen 29, 30, statt in Gestalt von ringsum laufenden Ringschultern, als etwa punktförmige Buckel, Sicken, Kerben od. dgl. ausgebildet, die beidsei­ tig des Außenrandes 28 der Scheibe 24 jeweils in Ring­ reihen und dabei in Umfangsrichtung in Abständen vonein­ ander gruppiert sind. Statt dessen können die Material­ ausprägungen 29, 30 auch als etwa stegförmige Leisten aus­ gebildet sein, die sich jeweils über einen Teil des Um­ fangswinkels der Schieberhülse 20 entlang der inneren Man­ telfläche erstrecken.

Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die etwa punktförmigen Buckel, Sicken, Kerben od. dgl. und/oder die stegförmigen Leisten der einen Reihe, die sich auf der einen Axialseite des Außenrandes 28 der Scheibe 24 befindet, in Umfangsrich­ tung versetzt gegenüber denjenigen der anderen Ringreihe angeordnet sind, die sich auf der anderen, axial gegen­ überliegenden Seite des Außenrandes 28 der Scheibe 24 be­ findet.

Claims (6)

1. Thermostatisches Ventil, mit einem thermostatischen Betä­ tigungselement, an dem eine diese umgebende, als Metallteil ausgebildete Schieberhülse mittels einer Scheibe fest ange­ bracht ist, die einerseits am Gehäuse des Betätigungselements zentriert und axial fixiert ist und andererseits an den hülsenseitigen Befestigungsstellen mit ihrem Außenrand im Inneren der Schieber­ hülse zwischen zwei axial benachbarten, radial nach innen ge­ richteten und zur Scheibe hin vorspringenden Stützschultern verschiebefest gehalten ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützschultern je Befestigungs­ stelle aus zerspanungsfrei durch Umformung geformten Material­ ausprägungen (29, 30) der Schieberhülsenwandung (21) gebildet sind, die nach innen überstehen.

2. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialausprägungen (29, 30) als etwa punktförmige Buckel, Sicken oder Kerben ausgebildet sind.

3. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialausprägungen (29, 30) als etwa stegförmige Leisten, die sich jeweils über einen Teil des Umfangswinkels der Schieberhülse (20) entlang der inneren Mantelfläche erstrecken, ausgebildet sind.

4. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die etwa punktförmigen Buckel, Sicken oder Kerben und/oder die stegförmigen Leisten der einen, auf einer Axialseite des Außenrandes (28) der Scheibe (24) sich befindlichen Reihe in Umfangsrichtung versetzt gegenüber denjenigen der anderen Reihe angeordnet sind, die sich auf der an­ deren, gegenüberliegenden Axialseite des Außenrandes (28) der Scheibe (24) befindet.

5. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialausprägungen (29, 30) als eingerollte, ringsum laufende Ringschultern, zwischen denen die Scheibe (24) mit ihrem Außenrand (28) eingeklemmt ist, ausgebildet sind.

6. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (24) für das gleichzeitige Einrollen beider Ringschultern (29, 30) als innerer Gegenhalter ausgebildet und eingesetzt ist.