DE3046992A1 - Temperaturempflindliche ventilvorrichtung - Google Patents

Description

Τιρπτκρ - Rum mr - Kimwp Patentanwälte und

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12. Dezember 1980 DE 0870/ case V7-1400

Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Kariya city / Japan

Temperaturempfindliche Ventilvorrichtung Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine temperaturempfindliche Ventilvorrichtung und insbesondere auf eine temperaturempfindliche Ventilvorrichtung, die zumindest zwei Bimetallscheiben aufweist, mit deren Hilfe mehrere Strömungswege gesteuert werden.

Es ist bereits eine temperaturempfindliche Ventilvorrichtung bekannt, die zwei Bimetallscheiben aufweist, die jeweils bei '30 einem vorbestimmten Temperaturwert umspringen bzw. umschnappen. Zugeordnete Ventileinrichtungen steuern entsprechende Strömungswege in Abhängigkeit vom Umspringvorgang der jeweiligen Bimetallscheibe. Bei einer solchen temperaturempfindlichen Ventilvorrichtung ist es zweckmäßig, die zwei Bimetallscheiben unabhängig davon, welchen Schnappzustand sie ein-

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nehmen, jeweils in einer bestimmten Position zu halten, damit hohe Zuverlässigkeit der Funktion der zugeordneten Ventileinrichtung sichergestellt ist. Bei der herkömmlichen temperaturempfindlichen Ventilvorrichtung hat jedoch der Umspringvorgang der einen Bimetallscheibe einen ungünstigen Einfluß auf die Beibehaltung der bestimmten Position der anderen Bimetallscheibe. Dies hat zur Folge, daß sich die andere Bimetallscheibe bei ihrem Umspringvorgang nicht in der gewünschten, vorbestimmten Position befindet, so daß der Nachteil besteht, daß die Zuverlässigkeit der Ventilbetätigung nicht sehr hoch ist.

Durch die Erfindung sollen die Nachteile der herkömmlichen temperaturempfindlichen Ventilvorrichtung behoben werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine temperaturemnfindliche Ventilvorrichtung zu schaffen, bei der dafür gesorgt ist, daß die zwei Bimetallscheiben in einer gewünschten, vorgegebenen Position gehalten werden. Ferner soll eine neue und verbesserte temperaturempfindliche Ventilvorrichtung geschaffen werden, die wirtschaftlich herstellbar und im Betrieb sehr zuverlässig ist.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Ventilvorrichtung gelöst.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der die einzige Figur 1 eine Schnittdarstellung durch eine temperaturempfindliehe Ventilvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

Figur 1 zeigt eine temperaturempfindliche Ventilvorrichtung 10 gemäß der Erfindung. Die Ventilvorrichtung 10 umfaßt ein erstes Gehäuseteil 11, das aus Kunststoff gefertigt ist, sowie ein zweites Gehäuseteil 12, das aus Metall gefertigt ist.

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Die zwei Gehäuseteile 11 und 12 sind miteinander auf beliebige geeignete Weise verbunden, wobei eine Dichtung 13 in Form eines O-Ringes dazwischen angeordnet ist. Das erste Gehäuseteil 11 umfaßt einen ersten Anschluß bzw. Einlaß 14, der mit einer Unterdruckquelle wie beispielsweise dem Ansaugkrümmer einer Brennkraftmaschine in Verbindung stehen kann, einen zweiten Anschluß bzw. Einlaß 15, der in Verbindung mit einer unter atmosphärischem Druck stehenden Quelle stehen kann, einen ersten Auslaß 16, der mit einer herkömmlichen Vorrichtung zum öffnen der Starterklappe in Verbindung stehen kann, sowie einen zweiten Auslaß 17, der mit einer zusätzlichen Beschleunigerpumpe in Verbindung stehen kann. Die Strömungsverbindungen zwischen diesen Einlassen und Auslassen werden von Ventileinrichtungen gesteuert, die noch erläutert werden.

Zwischen dem ersten Gehäuseteil 11 und dem zweiten Gehäuseteil 12 ist ein Sitzteil 19 aus Kunststoff angeordnet, das eine zylindrische Verlängerung 20 aufweist. Ein Isolierteil 21 aus Kunststoff sitzt fest im Inneren der zylindrischen Verlängerung 20. Im Inneren des zweiten Gehäuseteils 12 sind auf dessen Boden eine Scheibenfeder 22, eine erste Bimetallscheibe 23, ein Stützteil 24 und eine zweite Bimetallscheibe 25 in genannter Reihenfolge angeordnet, wie dies in Figur 1 erkennbar ist. Die Oberseite der zweiten Bimetallscheibe 25 steht in Berührung mit einer zylindrischen Hülse 26, die durch das Isolierteil 21 verläuft. Die Oberseite der ersten Bimetallscheibe 23 steht in Berührung mit einem Ende eines Stabes 27, der durch die Hülse 26, die zweite Bimetallscheibe 25 und das Stützteil 24 verläuft. Gegen den Rand der ersten Bimetallscheibe 23 drückt die verhältnismäßig schwache Scheibenfeder 22 derart, daß der Rand der Bimetallscheibe 23 in Berührung mit der Unterseite eines umlaufenden Wulstes bzw. Randes 28 des Stützteils 24 steht. Folge daraus ist, daß die erste Bimetallscheibe 23 in einer gewünschten, vor-

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bestimmten Position gehalten werden kann und in der Lage ist, umzuschnappen bzw. umzuspringen. Der Rand der zweiten Bimetallscheibe 25 ist zwischen der Oberseite des Randes 23 des Stützteils 24 und einem unteren Anschlag 43 des Sitzteils angeordnet, wobei der Rand der Bimetallscheibe 25 gleichzeitig von einem Dauermagneten 29 angezogen und in einer gewünschten, vorbestimmten Position gehalten wird. Der Dauermagnet 29 i?c auf der Außenseite des nach unten gerichteten Abschnittes des Isolierteils 21 befestigt. Die gesamte Venti!vorrichtung 10 ist beispielsweise am Wasserkühlmantel einer Brennkraftmaschine mit Hilfe eines Gewindes 10 am Gehäuseteil 12 aus Metall befestigt. Die beiden Bimetallscheiben 23 und 25 sprechen auf Änderungen der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine an, die durch das wärmeleitfähige Gehäuseteil 12 aus Metall übertragen wird, wobei sie in der Weise auf Änderungen der Temperatur ansprechen, daß sie umschnappen bzw. umspringen. Wenn beim beschriebenen Ausführungsbeispiel die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine niedrig ist, nehmen beide Bimetallscheiben 23 und 25 ihre in der Figur dargestellte Stellung ein. Wenn die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine steigt und einen ersten, bestimmten Temperaturwert erreicht, springt die erste Bimetallscheibe 23 aus ihrer nach unten gekrümmten, in der Figur gezeigten Form in ihre nach oben gekrümmte Form um. Wenn die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine einen zweiten, bestimmten Temperaturwert erreicht, der höher als der erste Temperaturwert ist, springt die zweite Bimetallscheibe 25 aus der in der Figur dargestellten Form in ihre nach oben gekrümmte bzw. konvexe Form um.

Der Stab 27 ist so angeordnet, daß er durch das Sitzteil 19 hindurch verläuft. Das obere Ende des Stabes 27 ist mit einer ersten Ventileinrichtung 31 verbunden, die ein erstes Ventilelement 33, das in Berührung mit einem am ersten Gehäuseteil 11 ausgebildeten Ventilsitz 32 kommen kann, sowie

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ein zweites Ventilelement 36 umfaßt, das in Berührung mit einem Ventilsitz 35 kommen kann, der an einem Sitzteil 34 ausgebildet ist, das mit dem Gehäuseteil 11 mittels einer Schraube oder eines Gewindes verbunden ist. Die erste Ventileinrichtung 31 wird von einer Schraubenfeder 37 normalerweise in derjenigen Stellung gehalten, in der sich die beiden Ventilelemente unten in der Figur befinden. Im dargestellten Zustand ist somit das Ventilelement 33 vom Ventilsitz 32 getrennt, während das Ventilelement 36 in Berührung mit dem Ventilsitz 35 steht. Demzufolge ermöglicht die erste Ventileinrichtung 31 eine Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Einlaß bzw. Anschluß 15 und dem ersten Auslaß bzw. Anschluß 16, während es die Strömungsverbindung zwischen dem ersten

Einlaß bzw. Anschluß 14 und dem ersten Auslaß bzw. Anschluß 16 sperrt. Wenn der Stab 27 aufgrund des Umspringens bzw. Umschnappens der ersten Bimetallscheibe 23 eine Bewegung nach oben ausführt, sperrt die erste Ventileinrichtung 32 die Strömungsverbindung zwischen den Anschlüssen 15 und 16 und öffnet sie die Strömungsverbindung zwischen den Anschlüssen 14 und 16. Da das Sitzteil 34 in Axialrichtung in das Gehäuseteil 11 geschraubt ist, kann die Lage des Sitzteils 34 mittels der Schraube bzw. des Gewindes des Sitzteils 34 nach oben und nach unten verändert werden, was bedeutet, daß das Sitzteil 34 relativ zum Ventilsitz 32 bewegt werden kann. Da die erste Ventileinrichtung 31 vom Stab 27 betätigt wird, der entsprechend der Stärke des Umspringens bzw. Umschnappens der Bimetallscheibe 23 verstellt wird, kann das Ausmaß der Bewegung der ersten Ventileinrichtung 31 frei innerhalb eines vorgegebenen Viertes eingestellt werden. Somit hat die erste Ventileinrichtung 31 eine Einstellfunktion, die die Arbeitsweise der Ventilvorrichtung verbessert. Eine Drehung des Sitzteils 34 wird von einem Sicherungsteil 39 mit mehreren Flanschen 33 verhindert, die von unten in eine untere Ausnehmung des Sitzteils 34 ragen.

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Die Hülse 26 bewegt sich auf und ab in Abhängigkeit vom Umspringen und Umschnappoen der zweiten Bimetallscheibe 25. Das obere Ende der Hülse 26 ist verbunden mit einer zweiten Ventileinrichtung 40, die ein Ventilelement 42 aufweist, das in Berührung mit einem Ventilsitz 41 kommen kann, der am Sitzteil 19 ausgebildet ist. Das Ventilelement 42 wird normalerweise von der Kraft einer Schraubenfeder 44 vom Ventilsitz
abgehoben gehalten, so daß eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Einlaß bzw. Anschluß 14 und dem zweiten Auslaß

bzw. Anschluß 17 besteht. Wenn sich jedoch die Hülse 26 aufgrund des Umschnappens der zweiten Bimetallscheibe 25 nach
oben bewegt, kommt das Ventilelement 42 in Berührung mit dem Ventilsitz 41, wodurch die Strömungsverbindung zwischen den
Anschlüssen 14 und 17 gesperrt wird.

In diesem Zustand trennt bzw. isoliert das Isolierteil 21
praktisch die Strömungswege, die von den beiden Ventileinrichtungen 31 und 4 0 gesteuert werden, von der Kammer, in der die beiden Bimetallscheiben 23 und 25 angeordnet sind, wobei das Isolierteil lediglich den Spalt frei läßt, durch den die Hülse 26 und der Stab 27 gleiten können. Folge ist, daß die Bimetallscheiben 23 und 25 auf Änderungen der Temperatur des
Kühlwassers der Brennkraftmaschine verhältnismäßig genau ansprechen können, da die Temperatur des gesteuerten Strömungsmittels sich kaum auf die Bimetallscheiben 23 und 25 auswirken kann.

Der Dauermagnet 29 zieht und hält den Rand der zweiten Bimetallscheibe 25 gegen den unteren Anschlag 43 der Verlängerung 20 des Sitzteils 19. Wenn beide Bimetallscheiben 23 und 25

in ihre nach oben gekrümmte Form umspringen, bewegt sich bei der herkömmlichen Ventilvorrichtung, d.h. der Ventilvorrichtung ohne Dauermagnet, das Stützteil 24 nach unten wegen der relativen Abwärtsbewegung des Randes der ersten Bimetall-

scheibe 23, so daß dann der Rand der zweiten Bimetallscheibe

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25 vom unteren Anschlag 4 3 getrennt ist. Folge ist, daß die Hülse 26 von der zweiten Bimetallscheibe 25 nicht ausreichend nach oben verschoben wird, d.h. daß der Hub der Hülse 26 unzureichend wird, so daß nicht sichergestellt ist, daß die zweite Ventileinrichtung 40 in gewünschter Weise arbeitet. Bei der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung wird dagegen selbst dann, wenn beide Bimetallscheiben 23 und 25 umschnappen und in ihre nach oben gekrümmte Form übergehen, der Rand der zweiten Bimetallscheibe 2 5 aufgrund der Anziehungskraft des Dauermagneten 29 in Berührung mit dem unteren Anschlag gehalten, so daß sichergestellt ist, daß die Hülse 26 vom inneren Rand der zweiten Bimetallscheibe 25 ausreichend angehoben werden kann. Dies hat zur Folge, daß die zweite Ventil- «

einrichtung in gewünschter Weise arbeitet.

Wenn die einzelnen Elemente der Ventilvorrichtung 10 die dargestellten Stellungen einnehmen, wird der erste Auslaß 16, an den die Vorrichtung zum öffnen der Starterklappe angeschlossen ist, mit atmosphärischem Druck aus dem zweiten Einlaß gespeist, während der zweite Auslaß 17, der mit der zusätzlichen Beschleunigerpumpe verbunden ist, aus dem ersten Einlaß 14 mit Unterdruck aus dem Ansaugkrümmer gespeist wird. In diesem Zustand ist die bekannte Vorrichtung zum öffnen der Starterklappe nicht im Betrieb, während die zusätzliche Beschleunigerpumpe die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von Änderungen des Unterdrucks des Ansaugkrümmers steuert. Wenn die erste Bimetallscheibe 23 auf den ersten, bestimmten Temperaturwert anspricht, springt die Bimetallscheibe 23 aus der dargestellten Form in ihre nach oben gekrümmte Form um.

Dies hat zur Folge, daß das Ventilelement 33 der ersten Ventileinrichtung 31 vom Stab 27 in Berührung mit dem Ventilsitz 32 gebracht wird, während gleichzeitig das Ventilelement 36 vom Ventilsitz 35 abgehoben wird. Demzufolge wird der Anschluß 16 vom atmosphärischen Druck getrennt und gleichzeitig aus dem ersten Einlaß 14 mit dem Unterdruck aus dem Ansaug-

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krümmer gespeist, so daß die Vorrichtung zum öffnen der Starterklappe betätigt wird.

Wenn die zweite Bimetallscheibe 25 auf den zweiten, bestimmten Temperaturwert anspricht, der höher als der erste, bestimmte Temperaturwert ist, springt die Bimetallscheibe 25 aus der dargestellten Form in ihre nach oben gekrümmte bzw. konvexe Form um. Dies hat zur Folge, daß das Ventilelement 42 der zweiten Ventileinrichtung von der Hülse 26 in Berührung mit dem Ventilsitz 41 gebracht wird. Demzufolge wird der zweite Auslaß 17 vom Ansaugunterdruck getrennt, so daß die zusätzliche BeschleunigerpumDe stillgesetzt wird.

Dxe erfindungsgemäße temperaturempfindliche Ventilvorrichtung steuert somit mehrere Strömungswege in Abhängigkeit von Änderungen der Temperatur. Die Ventilvorrichtung umfaßt zwei Bimetallscheiben, die in Abhängigkeit von Änderungen der Temperatur umspringen bzw. umschnappen, Ventileinrichtungen, die die mehreren Strömungswege steuern und dabei ansprechen auf das Umspringen bzw. Umschnappen der Bimetallscheiben, eine Feder, die den Rand einer der beiden Bimetallscheiben an einem Stützteil hält, sowie einen Dauermagneten, der den Rand der anderen der beiden Bimetallscheiben an einem Anschlag anliegend hält.

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Claims (6)

1. Patentansprüche 15

   ./ Temperaturempfindliche Ventilvorrichtung zum Steuern mehrerer Strömungswege in Abhängigkeit von Änderungen»der Temperatur,
   gekennzeichnet

   durch zwei BimetalIscheiben (23, 25), die bei Änderungen der Temperatur in eine andere Lage umspringen bzw. umschnappen, Ventileinrichtungen (31, 40), die die mehreren Strömungswege in Abhängigkeit vom Umspringvorgang einer jeweiligen Bimetallscheibe steuern, eine Federeinrichtung (22), die den Rand einer der beiden Bimetallscheiben an einem Stützteil (24) anliegend hält, und eine Magneteinrichtung (29), die den Rand der anderen Bimetallscheibe (25) zu einem Anschlag (42) zieht und an diesem anliegend hält.
2. 2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1,

   gekennzeichnet

   durch stabförmige übertragungsmittel (26, 27), die den Umspringvorgang der Bimetallscheiben (23, 25) zu den Ventileinrichtungen (31, 40) übertragen.

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3. 3. Ventilvorrichtung nach Ansoruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Isoliereinrichtung (21), die die Strömungswege von einer Kammer isoliert, in der die Bimetallscheiben (23, 25) angeordnet sind.
4. 4. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Federeinrichtung (22) eine Schraubenfeder ist. 10
5. 5. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Magneteinrichtung ein Dauermagnet (29) ist. «
6. 6. Ventilvorrichtung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3,

   dadurch gekennzeichnet , daß der Dauermagnet (29) an der Isoliereinrichtung (21) befestigt ist.

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