DE3740500C1 - Thermostatically actuable valve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein thermostatisch betätigbares Ventil, insbesondere für Kühlwasserkreisläufe, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a thermostatically actuated Valve, especially for cooling water circuits, the in Preamble of claim 1 specified genus.
Es handelt sich dabei um sogenannte Integralthermostatven tile, die in einem deckelartigen Gehäuseteil angeordnet und zum An- bzw. Einbau bei einer Brennkraftmaschine vorgesehen sind. Ein derartiges Thermostatventil ist beispielsweise in dem DE-GM 86 23 574 beschrieben.These are so-called integral thermostats tile arranged in a lid-like housing part and for mounting on an internal combustion engine are provided. Such a thermostatic valve is described for example in DE-GM 86 23 574.
Darüber hinaus ist aus dem Prospekt "Wahler-Dehnstoff- Sicherheits-Thermostat" ein Thermostat-Ventil bekannt, das von einem Dehnstoffelement betätigt wird. Bei die ser Ausführung ist vorgesehen, daß im Falle eines Ent weichens der Füllmasse des Dehnstoffelementes das Ven til eine geöffnete Stellung einnimmt. Eine gleiche Ausführung ist in der DE-OS 19 18 769 beschrieben.In addition, the brochure "Wahler-Dehnstoff- Safety Thermostat "a thermostatic valve known which is actuated by an expansion element. At the It is envisaged that in the event of an ent softening the filling mass of the expansion element the Ven til occupies an open position. The same Execution is described in DE-OS 19 18 769.
Ausgelöst durch Störungen, die die verschiedensten Ur sachen haben können, beispielsweise Kühlwasserverlust oder zu geringer Kühlwasserdurchfluß durch den Kühler, können Situationen eintreten, durch die das Kühlmittel eine höhere Temperatur erreicht, als die maximal zuläs sige Kühlwassertemperatur. Während des Stillstands der Brennkraftmaschine kühlt das Kühlwasser wieder ab und das Ventil nimmt bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperaturschwelle wieder seine Schließstellung ein. Da beim erneuten Betrieb der Brennkraftmaschine zunächst der Durchfluß des Kühlwassers durch den Kühler gesperrt ist, wird die zuvor aufgetretene Überhitzung nicht be merkt und eine schnelle Aufheizung des Kühlwassers er reicht, die - sofern der Fehler nicht zwischenzeitlich behoben wurde - rasch wieder zu einer Überhitzung des Kühlwassers und damit zu einer Schädigung der Brenn kraftmaschine führen kann.Triggered by disturbances affecting the most varied of primal things, for example loss of cooling water or insufficient cooling water flow through the cooler, Situations can arise through which the coolant reached a higher temperature than the maximum allowable cooling water temperature. While the Internal combustion engine cools the cooling water again and the valve picks up when a predetermined one is exceeded Temperature threshold again its closed position. There when operating the internal combustion engine again the flow of cooling water through the cooler is blocked is, the previously occurring overheating will not be notices and he heats up the cooling water quickly enough - if the error is not in the meantime was fixed - quickly overheating the Cooling water and thus damage to the burner engine can lead.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein thermosta tisch betätigbares Ventil zu schaffen, bei dem nach Überschreitung einer maximal zulässigen Temperatur - unabhängig vom weiteren Temperaturverlauf - ein Verschließen des Ventils automatisch verhindert wird.It is therefore the object of the invention to provide a thermosta To create table-operated valve in which after exceeding a maximum permissible temperature - regardless of the further temperature profile - a closure of the valve is automatically prevented.
Diese Aufgabe wird bei einem thermostatisch betätig baren Ventil der genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß ab dem Zeitpunkt der Überhitzung, auch wenn diese nur vorübergehend aufgetreten ist, der maximale Durchtrittsquerschnitt durch das Ventil aufrechterhalten wird und somit der Kühler stets von dem gesamten Kühlwasserstrom beaufschlagt wird. Wird der Motor abgestellt und nach Abkühlung des Kühlwassers erneut in Betrieb genommen, so strömt das Kühlwasser von Anfang an durch den Kühler, wodurch ei ne relativ lange Zeit bis zum Erreichen der Betriebs temperatur des Motors benötigt wird. Das wirkt sich beispielsweise in einem Kraftfahrzeug so aus, daß die Heizung nur sehr träge wirksam wird, was für den Fahrer als Hinweis auf eine Störung dient. Zur Entriegelung und somit zum Zurückführen des Ventils in die Schließstellung ist es erforderlich, das Thermo statventil bzw. den Gehäusedeckel, in dem es angeordnet ist, vom Motor abzuschrauben, was jedoch aufgrund der einfachen Befestigung ohne Schwierigkeiten möglich ist. Zuvor oder unmittelbar danach wird man jedoch die Ursa che für die Überhitzung feststellen und den Fehler be heben.This task is operated with a thermostatic ble valve of the type mentioned according to the invention the characterizing features of claim 1 solved. The main advantage of the invention is therein see that from the time of overheating, too if this occurred only temporarily, the maximum passage cross section through the valve is maintained and thus the cooler always is acted upon by the entire cooling water flow. If the engine is switched off and after the Cooling water put into operation again, that flows Cooling water from the start through the radiator, which makes egg ne relatively long time to reach operation temperature of the motor is required. That affects for example in a motor vehicle so that the heating is only very slow, what serves the driver as an indication of a fault. To Unlocking and thus for returning the valve in the closed position requires the thermo statventil or the housing cover in which it is arranged is to unscrew from the engine, which however due to the simple attachment is possible without difficulty. Before or immediately after, however, you become the Ursa Check for overheating and correct the fault to lift.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegen standes besteht darin, daß die Vorrichtung an minde stens einem der das Dehnstoffelement übergreifenden Arme oder an dem zweiten Widerlager vorgesehen ist. Auf diese Weise sind keine zusätzlichen Bauteile als Träger der Arretierungsmittel erforderlich. Darüber hinaus wird durch diese Mittel kein zusätzlicher Bauraum bean sprucht.A preferred embodiment of the invention Standes is that the device at least at least one of the overlapping the expansion element Arms or is provided on the second abutment. On this way there are no additional components as supports the locking means required. Furthermore no additional installation space is required by these means speaks.
Eine besonders kostengünstige Ausgestaltung der Arre tierungsmittel besteht darin, daß diese aus mindestens zwei federnden Sperrklinken besteht, die symmetrisch an jeweils einem der Arme angeordnet sind. Diese Sperr klinken können beispielsweise durch Schrauben, Nieten, Punktschweißung oder auf sonstige geeignete Weise an den Armen befestigt sein.A particularly inexpensive configuration of the Arre tierungsmittel consists in that it consists of at least there are two resilient pawls that are symmetrical are arranged on one of the arms. This lock can latch for example by screws, rivets, Spot welding or other suitable means to be attached to the poor.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Arretierungsmittel Rasthaken umfassen, die an den mit dem Schließglied bewegbaren federnden Zungen angeordnet sind und durch Öffnungen im zweiten Widerla ger bewegbar sind. Diese Ausführungsform hat den Vor teil, daß eine besonders gute Zugänglichkeit für die Entriegelung der Arretierungsmittel gegeben ist. A further embodiment of the invention consists in that the locking means include locking hooks on the resilient tongues movable with the closing member are arranged and through openings in the second Widerla are movable. This embodiment has the front part that a particularly good accessibility for the Unlocking the locking means is given.
Damit die Rückstellfeder das Schließglied in der ver riegelten Stellung nicht ungleichmäßig belastet und gegebenenfalls zum Verklemmen führt, ist es vorteil haft, daß die Arretierungsmittel mindestens zwei Rast haken umfassen, die diametral gegenüberliegend oder auf einer Kreisfläche gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Der Vorsprung, hinter den die Sperrklinken greifen, kann auf einfache Weise durch einen am Schließglied angeordneten Bügel oder Topf realisiert werden. Dieser Bügel oder Topf erstreckt sich teilweise parallel bzw. konzentrisch zur Bewegungsachse des Ventils und weist an seinem dem zweiten Widerlager benachbarten Ende ei nen radial nach außen gerichteten Bund bzw. abgewinkel te Teile auf. Sofern an dem Schließglied ein Topf vor gesehen ist, kann dieser möglicherweise den Flüssig keitsstrom, insbesondere nahe der Oberfläche des Dehn stoffelementes, beeinträchtigen, so daß die Regelcha rakteristik des Thermostatventils zeitlich verzögert, d. h. träger wird. Um dies zu vermeiden, können in der Mantelfläche des Topfes Öffnungen zum Flüssigkeits durchtritt vorgesehen sein. Die Anordnung eines Topfes mit dem nach außen gerichteten Bund hat jedoch den be deutenden Vorteil, daß beim Einbau des Schließgliedes in das Gehäuse nicht auf eine bestimmte Drehwinkelposi tion des Schließgliedes gegenüber den gehäusefesten Teilen geachtet werden muß.So that the return spring the closing member in the ver locked position not unevenly loaded and possibly leading to jamming, it is advantageous liable that the locking means at least two rest include hooks that are diametrically opposite or on a circular area are evenly distributed. The ledge behind which the pawls reach can be done easily by a on the locking member arranged bracket or pot can be realized. This The bracket or pot partially extends parallel or concentric to the axis of movement of the valve and points at its end adjacent to the second abutment NEN radially outward collar or angled parts. If there is a pot on the closing element seen, this can possibly be the liquid current, especially near the surface of the strain material element, so that the control cha characteristic of the thermostatic valve delayed, d. H. becomes sluggish. To avoid this, in the Mantle surface of the pot openings for liquid passage may be provided. The arrangement of a pot with the outward-facing collar, however, has the be significant advantage that when installing the locking member in the housing not to a certain angle of rotation posi tion of the locking member compared to the housing Sharing must be respected.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können die Arretierungsmittel auch als quer zur Bewegungsrichtung des Schließgliedes verschiebbare Stifte ausgeführt sein, die federbelastet sind. Diese Stifte können in geeigneter Weise mit radial nach außen gerichteten Fah nen, die von dem Bügel oder Topf getragen werden, zu sammenwirken. Damit diese Stifte zunächst gegen die diese belastenden Federn zurückgeschoben werden, um danach hinter einer Kante einzurasten, ist zweckmäßi gerweise der Arm mit einer Anlaufschräge versehen, bzw. wird die Anlaufschräge durch eine Schrägung des Armes erreicht. Als Kante, hinter der die Sperrklinken einrasten, kann auch das tellerförmige Schließglied selbst dienen.According to a further embodiment variant, the Locking means also as transverse to the direction of movement of the locking member slidable pins be spring loaded. These pens can be in suitably with radially outwardly directed Fah to be carried by the bracket or pot work together. So that these pens first against the these stressful springs are pushed back to then snapping behind an edge is advisable sometimes the arm is provided with a chamfer, or the run-up bevel is made by a bevel of the arm reached. As the edge behind which the pawls the plate-shaped locking element can also snap into place serve yourself.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Thermostat ventils sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtEmbodiments of the thermostat according to the invention valves are shown below with reference to the drawing explained. In the drawing shows
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Thermostatventil; Fig. 1 shows a section through a thermostatic valve;
Fig. 2 eine Ausführungsvariante zu Fig. 1; FIG. 2 shows an embodiment variant of FIG. 1;
Fig. 2a eine vergrößerte Darstellung eines Aus schnitts aus Fig. 2; Fig. 2a is an enlarged view of a section from Fig. 2;
Fig. 2b einen Schnitt nach der Linie II/II in Fig. 2a; Fig. 2b shows a section along the line II / II in Fig. 2a;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante zu Fig. 1; Fig. 3 shows a further embodiment variant of Fig. 1;
Fig. 3a eine vergrößerte Darstellung der Verriege lungselemente gemäß Fig. 3 in der eingera steten Stellung. Fig. 3a is an enlarged view of the locking elements according to FIG. 3 in the steady position.
In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 mit einem Schlauchanschluß stutzen 2 gezeigt, das mit einem Flansch 3 zum Anbau an eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Brennkraft maschine vorgesehen ist. Im Gehäuse 1 ist ein Ventil sitz 4 vorgesehen, an dem ein Ventilschließglied 5 im geschlossenen Zustand des Ventils zur Anlage kommt. Das Schließglied 5 ist tellerförmig ausgebildet und wird von einer Rückstellfeder 6 gegen den Ventilsitz 4 bela stet, die sich andererseits an einem zweiten Widerlager 7 in Form einer Traverse abstützt. Die Traverse 7 wird von zwei ein Dehnstoffelement übergreifenden Armen 9 und 9′ gehalten. Das Dehnstoffelement 8 dient zur Bewe gung des Ventilschließgliedes 5 in die Öffnungsstellung des Ventils, bei entsprechender Erwärmung des Kühlwas sers, das das Dehnstoffelement 8 umspült. Aus dem Dehn stoffelement 8 ragt ein Kolben 10, über den sich das Dehnstoffelement an einem ersten Widerlager 11 ab stützt. An den Armen 9 und 9′ sind federnde Sperrklin ken 12 und 12′ angeordnet, die mittels eines abgewin kelten Befestigungsbleches 13, 13′ und Befestigungs schrauben 14, 14′ an den Armen 9, 9′ befestigt sind.In Fig. 1, a housing 1 with a hose connection piece 2 is shown, which is provided with a flange 3 for mounting on a (not shown in the drawing) internal combustion engine. In the housing 1 , a valve seat 4 is provided, on which a valve closing member 5 comes to rest in the closed state of the valve. The closing member 5 is plate-shaped and is loaded by a return spring 6 against the valve seat 4 , which on the other hand is supported on a second abutment 7 in the form of a cross member. The cross member 7 is held by two arms 9 and 9 ' extending over an expansion element. The expansion element 8 is used for movement of the valve closing member 5 in the open position of the valve, with appropriate heating of the cooling water, which flows around the expansion element 8 . A piston 10 protrudes from the expansion element 8 , via which the expansion element is supported on a first abutment 11 . On the arms 9 and 9 ' resilient Sperrklin ken 12 and 12' are arranged, which are fastened by means of an angled fastening plate 13, 13 ' and fastening screws 14, 14' to the arms 9, 9 ' .
Zur Öffnung des Thermostatventils ist das Schließglied 5 in Richtung auf das zweite Widerlager 7 und gegen die Kraft der Rückstellfeder 6 verschiebbar. Solange das Kühlwasser eine maximal zulässige Temperatur nicht überschreitet, wird der Weg des Ventilschließgliedes nicht ausreichen, um an die Sperrklinken 12, 12′ zu gelangen und ein Einrasten des Ventilschließgliedes 5 hinter diesen Sperrklinken zu bewirken. Die Einrast stellung des Ventilschließgliedes hinter den Sperrklin ken 12 und 12′ ist mit der gestrichelten Darstellung 5* angedeutet.To open the thermostatic valve, the closing member 5 is displaceable in the direction of the second abutment 7 and against the force of the return spring 6 . As long as the cooling water does not exceed a maximum permissible temperature, the path of the valve closing member will not be sufficient to get to the pawls 12, 12 ' and to cause the valve closing member 5 to snap behind these pawls. The locking position of the valve closing member behind the Sperrklin ken 12 and 12 ' is indicated by the dashed line 5 * .
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Thermostatventil, das im wesentlichen mit der Fig. 1 übereinstimmt. Für gleiche Teile sind die Bezugszeichen mit denen in Fig. 1 identisch. Im Gegensatz zu Fig. 1 weist die Anordnung gemäß Fig. 2 eine andere Arretierungsvorrichtung auf. In den Armen 9 und 9′ ist jeweils ein quer zur Betäti gungsrichtung des Ventils verschiebbarer Stift 15, 15′ angeordnet, der nachfolgend zu Fig. 2a und 2b näher erläutert wird. An dem Schließglied 5 des Thermostat ventils liegt eine Platte 16, an der sich die Feder 6 abstützt und das Schließglied 5 gegen den Ventilsitz 4 belastet. Die Platte 16 weist zwei Bügel 17 und 17′ auf, an deren Enden jeweils radial nach außen gerich tete Fahnen 18 und 18′ angeordnet sind. Diese Fahnen 18 und 18′ befinden sich dicht neben den Armen 9 und 9′, so daß die Stifte 15 und 15′ im Bewegungsweg der Fahnen 18 und 18′ liegen. FIG. 2 shows a section through a thermostatic valve, which essentially corresponds to FIG. 1. For the same parts, the reference numerals are identical to those in Fig. 1. In contrast to FIG. 1, the arrangement according to FIG. 2 has a different locking device. In the arms 9 and 9 ' each a transversely to the actuation direction of the valve movable pin 15, 15' is arranged, which is explained in more detail below to Fig. 2a and 2b. On the closing member 5 of the thermostatic valve is a plate 16 on which the spring 6 is supported and the closing member 5 is loaded against the valve seat 4 . The plate 16 has two brackets 17 and 17 ' , at the ends of which radially outwardly directed flags 18 and 18' are arranged. These flags 18 and 18 ' are close to the arms 9 and 9' , so that the pins 15 and 15 'are in the path of movement of the flags 18 and 18' .
Fig. 2a zeigt eine vergrößerte Darstellung des Armes 9 und der Fahne 18 sowie dem im Arm 9 quer zur Bewegungs richtung des Ventils verschiebbar angeordneten Stiftes 15. In dieser Darstellung nimmt die Fahne 18 die Posi tion in der Schließstellung des Ventils ein. Bei Bewe gung des Schließgliedes in seine Öffnungsstellung wird die Fahne 18 in Fig. 2a gesehen nach unten bewegt. Fig. 2a shows an enlarged view of the arm 9 and the flag 18 and in the arm 9 transverse to the direction of movement of the valve pin 15 . In this illustration, the flag 18 takes the position in the closed position of the valve. When moving the closing member into its open position, the flag 18 is seen in Fig. 2a moved down.
Fig. 2b zeigt einen Schnitt nach der Linie II/II in Fig. 2a. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß der Stift 15 von der Kraft einer Feder 19 beaufschlagt wird, die sich andererseits an einem Halteelement 20 ab stützt. In der Ruhelage der Anordnung liegt ein radia ler Bund 21 des Stiftes 15 an einem Anschlag 22 im Arm 9. Die Fahne 18 ist schräg gestellt, so daß sich im Be zug auf den Stift 15, der ein abgerundetes Ende auf weist, eine Anlaufschräge ergibt. Sofern das Kühlwasser eine Temperatur erreicht, die die maximal zulässige Temperatur übersteigt, so wird die Fahne 18 so weit nach unten bewegt, daß sie den Stift 15 gegen die Kraft der Feder 19 verschiebt und über den Stift 15 hinweg gleitet. Wird der Stift 15 vollständig von der Fahne 18 überfahren, so nimmt diese die mit gestrichelten Linien dargestellte Position 18* ein. Damit wird das Ventil schließglied in seiner Öffnungsstellung gehalten. Fig. 2b shows a section along the line II / II in Fig. 2a. From this illustration it can be seen that the pin 15 is acted upon by the force of a spring 19 which, on the other hand, is supported on a holding element 20 . In the rest position of the arrangement is a radia ler collar 21 of the pin 15 on a stop 22 in the arm 9th The flag 18 is placed obliquely so that there is a run-up slope in the train on the pin 15 , which has a rounded end. If the cooling water reaches a temperature that exceeds the maximum permissible temperature, the flag 18 is moved so far down that it moves the pin 15 against the force of the spring 19 and slides over the pin 15 . If the pin 15 is completely run over by the flag 18 , this takes the position 18 * shown with dashed lines. So that the valve closing member is held in its open position.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausfüh rungsform eines Thermostatventils, wobei der Aufbau des Ventils selbst demjenigen in Fig. 1 und 2 entspricht und nur die Arretierungsmittel anders gestaltet sind. Für gleiche Teile stimmen daher die Bezugszeichen wie der mit denjenigen zu Fig. 1 und Fig. 2 überein. An dem Schließglied 5 liegt auf der dem Dehnstoffelement 8 zugewandten Seite ein Bügel 23, an dem sich die Feder 6 abstützt. Dieser Bügel besitzt zwei federnde Zungen 24 und 24′, an deren Enden jeweils Rasthaken 25 und 25′ angeordnet sind. In dem als Traverse ausgebildeten Wi derlager 7 sind entsprechende Öffnungen 26 vorhanden, durch die bei entsprechend großem Öffnungsweg des Ven tils, d. h. bei Überschreiten der vorgegebenen Maximal temperatur die Rasthaken bewegt werden. Die Rasthaken 25 und 25′ sind mit einer entsprechenden Schräge ver sehen, so daß die federnden Zungen 24 und 24′ auf Bie gung beansprucht werden und die Rasthaken 25 und 25′ nach dem Durchtritt durch die Öffnungen 26 hinter eine Kante 27 des zweiten Widerlagers 7 greifen. Fig. 3 shows a section through a further embodiment of a thermostatic valve, the structure of the valve itself corresponding to that in FIGS. 1 and 2 and only the locking means are designed differently. Therefore, for the same parts, numerals agree as to those to Fig. 1 and Fig. 2 match. On the closing member 5 is on the side facing the expansion element 8, a bracket 23 on which the spring 6 is supported. This bracket has two resilient tongues 24 and 24 ' , at the ends of which locking hooks 25 and 25' are arranged. In the trained as a traverse Wi derlager 7 corresponding openings 26 are available through which the locking hooks are moved with a correspondingly large opening travel of the Ven valve, ie when the predetermined maximum temperature is exceeded. The locking hooks 25 and 25 ' are seen with a corresponding bevel ver, so that the resilient tongues 24 and 24' are stressed on bending and the locking hooks 25 and 25 ' after passing through the openings 26 behind an edge 27 of the second abutment 7th to grab.
Alle Arretierungseinrichtungen sind leicht entriegel bar, wenn das Gehäuse 1 vom Motorblock oder einem ent sprechenden Gehäuse, an dem es angeflanscht ist, abge nommen wird. Es ist außerdem bei allen der beschriebe nen Ausführungen möglich, ein elektrisches Schaltele ment anzuordnen, das mit Hilfe der Arretierungsmittel betätigt wird, und zwar dann, wenn diese die Verriege lungsstellung des Ventils eingenommen haben. Dabei kön nen sowohl mechanisch betätigte Schaltelemente als auch kontaktlose Schalter Verwendung finden.All locking devices are easy to unlock when the housing 1 is removed from the engine block or a corresponding housing to which it is flanged. It is also possible in all of the described designs to arrange an electrical Schaltele element, which is actuated with the aid of the locking means, namely when they have taken the locking position of the valve. Both mechanically actuated switching elements and contactless switches can be used.
Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß von den Arretierungsmitteln ein elektrischer Schaltkontakt be tätigt wird, der zur Aktivierung eines akustischen oder visuellen Störfallmelders dient.Another embodiment is that of the Locking means an electrical switch contact be is made to activate an acoustic or visual fault detector.
Claims (10)
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Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |