DE4412482A1 - Thermostatventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Thermostatventil zur Regelung der Temperatur des Kühlmittels einer Brennkraftmaschine, ins­ besondere eines Kraftfahrzeugmotors, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einem bekannten Thermostatventil (DE-PS 27 55 466) dieser Art ist für das Kurzschlußventil ein eigenes Ventilglied in Form eines mittels einer Feder gegen einen Anschlag gepreßten Ventiltellers und ferner für das Warmlaufventil wiederum ein eigenes Ventilverschlußglied in Form eines über eine Feder gegen einen Anschlag gepreßten Ventiltellers vorgesehen. Das Ventilverschlußglied Warmlaufventils liegt in der Anfangs­ phase und somit in Warmlaufphase von unten her an einer Wand an, die die Ventildurchflußöffnung enthält. Durch die flächige Anlage ist in dieser Warmlaufphase die Ventildurch­ flußöffnung vom Ventilverschlußglied des Warmlaufventils ver­ schlossen. Das Ventilverschlußglied des Kurzschlußventils befindet sich auf der anderen Seite der Ventildurchflußöffnung und in Abstand oberhalb der letztere enthaltenden Wand. Das Gehäuse des Betätigungselements weist einen besonderen Anschlag auf und in Abstand davon eine Stützschulter, an der das obere Ende einer Feder abgestützt ist, mittels der das Ventilverschlußglied des Kurzschlußventils gegen den genannten Anschlag angedrückt wird. Mit zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine wird zunächst ein Vorlaufweg bei der Relativverschiebung des Gehäuses des Betätigungselements relativ zum abgestützten Teil durchlaufen. Hierbei ge­ langt das Warmlaufventil in seine Öffnungsstellung, eben­ so wie das Kurzschlußventil nach wie vor geöffnet ist. Das Kühlerventil hingegen verbleibt in seiner Schließ­ stellung. Erst bei weiterer Erwärmung wird das Kühlerventil geöffnet und das Kurzschlußventil geschlossen. Dieses bekannte Thermostatventil ist noch relativ aufwendig, da sowohl für das Kurzschlußventil als auch für das Warmlauf­ ventil jeweils ein eigenes Ventilverschlußglied nötig ist, mit eigener Feder und jeweils zwei Anschlägen, von denen der eine Anschlag der Feder dient und der andere End­ anschlag dem Sitz des Ventilverschlußgliedes auf dem Gehäuse des Betätigungselements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermostat­ ventil der eingangs genannten Art dahingehend zu ver­ bessern, daß dieses hinsichtlich des Aufwands für das Kurzschlußventil und Warmlaufventil vereinfacht und kostengünstiger ist und weniger Bauteile benötigt.

Die Aufgabe ist bei einem Thermostatventil der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß das Kurzschlußventil und das Warmlaufventil zu einem einzigen Ventil vereinigt sind, das ein einziges Ventil­ verschlußglied aufweist, ist die Anzahl der Bauteile reduziert. Das einzige Ventilverschlußglied benötigt nur noch eine Rückstellfeder sowie am Gehäuse des thermostati­ schen Betätigungselement nur noch einen Stützanschlag für das Federende und nur noch einen Endanschlag für das ein­ zige Ventilverschlußglied. Das thermostatische Betätigungs­ element kann somit einfacher und kostengünstiger gestal­ tet werden. Aufgrund der geringeren Anzahl von Bauteilen ist das Thermostatventil einfacher und kostengünstiger.

Weitere besondere Erfindungsmerkmale und vorteilhafte Weiterbildungen dieses Thermostatventils ergeben sich aus den Ansprüchen 2-20. Dadurch wird das Thermostat­ ventil noch weiter vereinfacht und kostengünstiger. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 21 mit vorteilhaften Weiterbildungen dazu in den Ansprüchen 22 bis 24. Durch diese Einrichtung läßt sich bedarfsweise, z. B. in Anpassung an unterschiedliche Temperaturbedingungen, die Temperaturgrenze, bei der das Warmlaufventil von der anfänglichen Schließstellung in die Öffnungsstellung übergeht, in Richtung niedrigerer Temperaturen bedarfsweise verschieben, und dies mit einfachen, kostengünstigen Mitteln.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle aus­ drücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestand­ teile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervor­ gehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand von in den Zeich­ nungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Thermostatventils, links der Längsmittelachse in Seitenansicht und rechts der Längsmittelachse teilweise im vertikalen Schnitt und ansonsten in Seitenansicht, in einer ersten Ventilstellung,

Fig. 2 und 3 jeweils einen Teilschnitt mit Teil­ ansicht des Thermostatventils in Fig. 1, jedoch in einer zweiten bzw. dritten Ventilstellung,

Fig. 4 einen schematischen Kennlinienverlauf.

Das in Fig. 1-3 gezeigte Thermostatventil 10 dient zur Regelung der Temperatur eines Kühlmittels, insbesondere der Kühlflüssigkeit, einer nicht weiter gezeigten Brenn­ kraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugmotors. Es regelt den Kühlmittelfluß von der Brennkraftmaschine durch einen Bypaß und/oder durch einen Wärmeaustauscher zurück zur Brennkraftmaschine.

Das Thermostatventil 10 ist in der gezeigten Gestaltung ein­ baufertig zum Einbau in ein allgemein mit 11 bezeichnetes Ventilgehäuse, von dem der besseren Übersicht wegen in Fig. 1-3 nur schematisch ein unterer Teil mit einer Ventil­ durchflußöffnung 31 darin angedeutet ist. Im übrigen ist das Ventilgehäuse 11 in bekannter Weise und so ausgebildet, daß darin das Thermostatventil 10 aufge­ nommen wird, wobei die Kühlflüssigkeit z. B. gemäß Pfeil 18 durch einen dortigen Kanal zugeführt und je nach Stellung des Thermostatventils 10 entweder über einen Kanal gemäß Pfeil 17 zu einem nicht gezeigten Wärme­ austauscher, insbesondere Kühler, oder über einen nicht gezeigten Kanal gemäß Pfeil 19 und durch einen Bypaß zurück zur Brennkraftmaschine geführt wird. Es versteht sich, daß entsprechend den Gegebenheiten auch eine andere Führung der Kühlflüssigkeit im Rahmen der Erfindung liegt.

Das Thermostatventil 10 weist innerhalb des Ventil­ gehäuses 11 ein temperaturabhängig arbeitendes Betäti­ gungselement 20 auf, dessen Gehäuse 21 einen sich bei Erwärmung ausdehnenden Dehnstoff enthält. In den Dehnstoff im Gehäuse 21 taucht ein dazu koaxialer Kolben 26 ein, der oben aus dem Gehäuse 21 herausgeführt und an einem Widerlager 27 axial abgestützt ist, das hier z. B. an einem oberen Bügel 12 gehalten ist.

Das Thermostatventil 10 vereinigt in sich drei Ventile, nämlich ein Kühlerventil 5, ferner ein Kurzschlußventil 6 und ein Warmlaufventil 7. Das Kurzschlußventil 6 und das Warmlaufventil 7 steuern gemeinsam den Bypaß. Das temperaturabhängig arbeitende Betätigungselement 20 arbeitet auf das Kühlerventil 5, auf das Kurzschluß­ ventil 6 und auf das Warmlaufventil 7.

Das Kühlerventil 5 ist gebildet durch eine Ventildurch­ flußöffnung 24, die hier durch einen Ring 13 verwirklicht ist, der fester Teil eines Gehäuses 8 ist, an dem auch der Bügel 12 fixiert ist. Bestandteil des Kühlerventils 5 ist ferner ein der Ventildurchflußöffnung 24 Zuge­ ordnetes Ventilverschlußglied 22, das hier als Ventil­ teller ausgebildet ist. Das Ventilverschlußglied 22 steuert die Ventildurchflußöffnung 24, die als ange­ paßter, etwa ringförmiger Ventilsitz am Ring 13 ausge­ bildet ist. Das Ventilverschlußglied 22 ist an einem Ring 14 gehalten, der verschiebbar auf einem zylind­ rischen Teil des Gehäuses 21 sitzt, vorzugsweise unter Zwischenfügung einer Dichtung 15. Auf diese Weise ist das Ventilverschlußglied 22 relativ verschiebbar auf dem Gehäuse 21 gehalten. Das Ventilverschlußglied 22 ist mittels einer eigenen Feder 9, die in Fig. 1-3 nach oben wirkt und als Druckfeder ausgebildet ist, gegen die Ventildurchflußöffnung 24 in seine Schließ­ stellung (Fig. 1 und 2) gedrückt. Die Feder 9 stützt sich mit einem Ende am Ventilverschlußglied 22 und mit dem gegenüberliegenden Ende an einem Widerlager 16 ab, das z. B. an einem mit Fensteröffnungen 2 versehenen Gehäuseteil 3 oder statt dessen an herabhängenden Armen oder dergleichen gebildet ist. Der Gehäuseteil 3 trägt als damit festen Teil den Ring 13 und den Bügel 12 und außerdem einen äußeren, etwa hutförmigen Teil 4, der z. B. zur räumlichen Fixierung des Thermostatventils 10 im dort verlaufenden Teil des Ventilgehäuses 11 dienen kann.

Das Gehäuse 21 des Betätigungselements 20 ist gegen die Wirkung einer eigenen Rückstellfeder 23 relativ zum Kolben 26 in Fig. 1-3 nach unten verschiebbar. Die Rückstellfeder 23 ist mit ihrem unteren Ende ebenfalls am Widerlager 16 abgestützt und mit ihrem oberen Ende an einer Schulter 25 des Gehäuses 21.

Das Gehäuse 21 weist am oberen Ende und in der Nähe des Austritts des Kolbens 26 einen Anschlag 28 auf, z. B. in Form eines Tellers, einer Scheibe oder dergleichen. In der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung des Thermo­ statventils 10 ist das Kühlerventil 5 geschlossen, ebenso das Warmlaufventil 7. Das Kurzschlußventil 6 ist zwar geöffnet, jedoch auf Grund des geschlossenen Warmlauf­ ventils 7 ist dessen Öffnungsstellung ohne Funktion. In dieser Ausgangsstellung befindet sich der oberseitige Anschlag 28 in Axialabstand vom Ventilverschlußglied 22, insbesondere vom Ring 14. Der Axialabstand ist auf ein definiertes Maß eingestellt, so daß sich bei Erwärmung des Dehnstoffes im Gehäuse 21 und beim Ausschieben des Gehäuses 21 ein zunächst zu durchlaufender Vorlaufweg ergibt, bis nach Durchlaufen dieses Vorlaufweges der Anschlag 28 am Ventilverschlußglied 22, insbesondere dessen Ring 14, anschlägt und dieses beim weiteren Aus­ schieben in Fig. 1 nach unten mitnimmt und dadurch das Ventilverschlußglied 22 von der Ventildurchflußöffnung 24 im Ring 13 abhebt.

Wie aus Fig. 1-3 ersichtlich ist, erstreckt sich das Gehäuse 21 des Betätigungselements 20, ausgehend von der Schulter 25, mit einem relativ langen zylindrischen Abschnitt 29 nach unten, an den sich unter Bildung einer Schulter 30 ein im Durchmesser reduzierter zylindrischer Endabschnitt 32 anschließt. Je nach Stellung des Thermo­ statventils 10, insbesondere des relativ zum Kolben 26 ausgeschobenen Gehäuses 21, greift der Abschnitt 29 und/ oder Endabschnitt 32 mehr oder weniger weit durch die Ventildurchflußöffnung 31 koaxial hindurch.

Das Kurzschlußventil 6 und das Warmlaufventil 7 sind zu einem einzigen Ventil 67 vereinigt, das ein einziges Ventilverschlußglied 68 aufweist, das der den Bypaß steuernden Ventildurchflußöffnung 31 zugeordnet ist.

Dieses einzige Ventilverschlußglied 68 ist am Gehäuse 21 des Betätigungselements 20 gehalten und über eine Feder 69 federelastisch abgestützt und durch eine Ver­ schiebung des Gehäuses 21 verschiebbar. Dabei ist das Ventilverschlußglied 68 vom Gehäuse 21, und zwar vom zylindrischen Abschnitt 29 dieses, zentral durchsetzt und relativ zum Gehäuse 21 verschiebbar gehalten. Das Gehäuse 21, insbesondere dessen Endabschnitt 32, ist am freien, in Fig. 1-3 unteren Ende mit einem End­ anschlag 33 z. B. in Form einer Scheibe oder dergleichen versehen, der fester Teil des-Endabschnitts 32 ist. Das Ventilverschlußglied 68 liegt an diesem Endanschlag 33 an und ist mittels der Feder 69, die z. B. aus einer kegelstumpfförmigen Druckfeder gebildet ist, gegen den Endanschlag 33 angedrückt. Die Feder 69 ist mit ihrem oberen Ende am Gehäuse 21, insbesondere an der Schulter 30, abgestützt und drückt mit dem gegenüberliegenden Ende auf das Ventilverschlußglied 68 und dieses dadurch gegen den Endanschlag 33. Auf diese Weise ist das Ventilver­ schlußglied 68 bei einer Verschiebung des Gehäuses 21 in Fig. 1-3 nach oben formschlüssig angekoppelt, so daß es dann vom Endanschlag 33 formschlüssig mit nach oben genommen wird. Bei einer gegensinnigen Verschiebung, in Fig. 1-3 nach unten, des Gehäuses 21 wird diese Ver­ schiebung über die Schulter 30 und die Feder 69 auf das Ventilverschlußglied 68 übertragen, wobei die Feder 69 nach Erreichen der in Fig. 3 gezeigten Position noch einen Überhub in gleicher Richtung federelastisch auf­ nehmen kann.

Das einzige Ventilverschlußglied 68 weist eine etwa zylindrische Schieberhülse 70 auf, die in ihrer Wandung 71 Durchbrüche 72 aufweist, z. B. fensterartige Öffnungen. An die Wandung 71 schließt sich unten ein Boden 73 an, der eine zentrale Durchgangsöffnung 74 enthält, die vom Gehäuse 21, und zwar dessen Endabschnitt 32, durch­ setzt ist. Mit dem Boden 73 ist das Ventilverschlußglied 68 gegen den Endanschlag 33 gedrückt. Die Feder 69 be­ findet sich im Inneren der Schieberhülse 70 und liegt mit ihrem unteren Ende am Boden 73 an. Die Schieberhülse 70 ist mit ihrem Boden 73 etwa am unteren Ende des Ge­ häuses 21, insbesondere des Endabschnitts 32, und so plaziert, daß der Boden 73 unten verläuft und das Innere der Schieberhülse 70 zum Gehäuse 21 hin, also in Fig. 1-3 nach oben, weist.

Das einzige Ventilverschlußglied 68 weist ferner am oberen Ende der Schieberhülse 70 einen radial über letztere hinausragenden Teller 75 auf, der fest an der Schieberhülse 70 angebracht ist, z. B. durch Schweißen, Löten, Umformen oder dergleichen. Der Teller 75 ent­ hält eine zentrale Durchgangsöffnung 76, die vom Gehäuse 21, insbesondere von dessen zylindrischen Abschnitt 29, durchsetzt ist. Der Teller 75 ist somit relativ zum Gehäuse 21, z. B. dem zylindrischen Abschnitt 29, ver­ schiebbar, genauso wie die damit feste Schieberhülse 70. Der Teller 75 ist, bezogen auf die Schieberhülse 70, in axialem Abstand von deren Boden 73 angeordnet. Die zentrale Durchgangsöffnung 76 ist in Anpassung an den im Durchmesser größeren zylindrischen Abschnitt 29 größer als die zentrale Durchgangsöffnung 74 im Boden 73, die an den kleineren Durchmesser des zylindrischen Endab­ schnitts 32 angepaßt ist.

Das einzige Ventilverschlußglied 68 steuert als den Bypaß steuernde Ventilöffnung 31 eine demgemäße Bohrung 34 mit oberseitig dieser gebildeter, im wesentlichen ebener Sitzfläche 35, die dem Teller 75 zugeordnet ist.

Das einzige Ventilverschlußglied 68 verläuft mit seiner Schieberhülse 70 innerhalb dieser Bohrung 34. Die Schieberhülse 70 ist in dieser Bohrung 34 koaxial in Abhängigkeit von der Verschiebung des Gehäuses 21 des Betätigungselements 20 von einer der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zugeordneten Schließstellung gemäß Fig. 1 über eine Öffnungsstellung gemäß Fig. 2 in eine Stellung gemäß Fig. 3 verschiebbar, in der deren Teller 75 auf der oberseitigen Sitzfläche 35 der Bohrung 34 aufliegt und letztere und somit die Ventildurchflußöffnung 31 verschließt.

Die Wirkungsweise des Thermostatventils 10 ist wie folgt. Bei kalter Brennkraftmaschine und dementsprechend kalter Kühlflüssigkeit ergibt sich die in Fig. 1 gezeigte Stellung. In dieser ist das Kühlerventil 5 geschlossen, d. h. das Ventilverschlußglied 22 mittels der Feder 9 an den Ring 13 angedrückt und somit die darin gebildete Ventildurchflußöffnung 24 verschlossen. Ein bei 18 an­ strömendes Medium ist also am Durchgang durch das Kühler­ ventil 5 und in Richtung zum Pfeil 17 gehindert.

In dieser gezeigten Ausgangsstellung ist das Kurzschluß­ ventil 6 in Öffnungsstellung, da der Teller 75 in Ab­ stand oberhalb der Bohrung 34 mit Sitzfläche 35 steht. Das Warmlaufventil 7 befindet sich hingegen in Schließ­ stellung; denn die Schieberhülse 70 taucht so in die Bohrung 34 ein, daß der untere Teil der Durchbrüche 72 sich noch im Wandungsbereich der Bohrung 34 befindet und somit durch letzteren verschlossen ist, so daß Kühlmittel, welches über den oberen Teil der Durchbrüche 72 in das Innere der Schieberhülse 70 gelangen kann, nicht aus der Schieberhülse 70 heraus und in den Bereich unter­ halb des gezeigten Teils des Ventilgehäuses 11, der die Bohrung 34 enthält, und in Pfeilrichtung 19 gelangen kann. Bei dergestalt geschlossenem Warmlaufventil 7 ist somit der Wärmetauscher, insbesondere Kühler, vom Kühl­ kreislauf getrennt, ebenso der Bypaß. Das Kühlmittel kann im Kühlkreislauf somit nicht umlaufen. Es steht in den Kühlmittelräumen der Brennkraftmaschine, so daß die nach Start der Brennkraftmaschine sich anschließende Warmlaufphase dadurch verkürzt ist. Auf diese Weise wird die Schadstoffemission im Abgas, die in der Warmlauf­ phase bekanntlich besonders hoch ist, wirksam reduziert. Auch wirkt dies hinsichtlich der Brennkraftmaschine verschleißmindernd.

Mit zunehmender Erwärmung des Kühlmittels in der Brenn­ kraftmaschine und im Kühlkreislauf dehnt sich der Dehn­ stoff im Gehäuse 21 des Betätigungselements 20 aus. Dies führt zu einer Relativverschiebung des Gehäuses 21 relativ zum Kolben 26 und somit zu einer Bewegung in Fig. 1, 2 nach unten. Dabei wird das Ventilverschluß­ glied 68 mitgenommen. Das Kühlerventil 5 bleibt dabei solange geschlossen, bis bei dieser Bewegung der ober­ seitige Anschlag 28 am Ventilverschlußglied 22, insbe­ sondere dessen Ring 14, von oben her anschlägt. Bei weiterer Ausschiebung des Gehäuses 21 nach unten wird ab dann das Ventilverschlußglied 22 mitgenommen und von der Ventildurchflußöffnung 24 abgehoben.

Beim Übergang von der Position in Fig. 1 zu derjenigen in Fig. 2 bleibt somit das Kühlerventil 5 nach wie vor geschlossen, wobei in diesem Bereich lediglich der Vorlaufweg zwischen dem Anschlag 28 und dem Ventil­ verschlußglied 22 durchlaufen wurde. Das Kurzschluß­ ventil 6 steht weiterhin in geöffneter Stellung. Hin­ gegen ist das Warmlaufventil 7 von seiner Schließ­ stellung gemäß Fig. 1 nun in seine Öffnungsstellung überführt worden; denn der obere Bereich der Durchbrüche 72 ist oberseitig des Teils des Ventilgehäuses 11 offen. In gleicher Weise ist der untere Bereich der Durchbrüche 72 im Bereich unterhalb des Teils des Ventilgehäuses 11 und somit der Bohrung 34 offen. Auf diese Weise kann bei 18 einströmende Kühlflüssigkeit somit durch die Durch­ brüche 72 in das Innere der Schieberhülse 70 gelangen und aus den Durchbrüchen 72 aus dem Inneren der Schieber­ hülse 70 heraus in den Bereich unterhalb des Teils des Ventilgehäuses 11 gelangen und in Pfeilrichtung 19 ab­ strömen. Diese Phase entspricht der Kurzschlußphase, in der nach wie vor der Durchgang in Richtung zum Wärme­ austauscher, insbesondere Kühler, gesperrt ist, hin­ gegen der Durchgang durch den Bypaß und zurück zur Brennkraftmaschine geöffnet ist.

Mit zunehmender Erwärmung des Kühlmittels wird das Gehäuse 21 des Betätigungselements 20 weiter nach unten ausgeschoben, bis die in Fig. 3 gezeigte Position erreicht ist. In dieser hat das Ventilverschlußglied 22 von der Ventildurchflußöffnung 24 abgehoben. Dadurch ist das Kühlerventil 5 geöffnet worden. Im Bereich des unteren Ventilverschlußgliedes 68 ist dessen Teller 75 auf die oberseitige Sitzfläche 35 der Bohrung 34 gelangt, wodurch der Teller 75 den Durchgang durch die Bohrung 34 versperrt. Die Durchbrüche 72 in der Wandung 71 der Schieberhülse 70 sind hierbei nicht in Funktion. Diese Stellung des Thermostatventils 10 in Fig. 3 entspricht der Regelphase bei warmgelaufener Brennkraftmaschine und entsprechend heißem Kühlmittel, das nun gemäß Pfeil 18 vom Motor kommend durch das geöffnete Kühlerventil 5 hindurch in Pfeilrichtung 17 zum Wärmeaustauscher, insbesondere Kühler, gelangen kann und von dort auf einem nicht gezeigten Weg zurück zur Brennkraftmaschine geführt wird.

Das Thermostatventil 10 kann so eingestellt sein, daß die in Fig. 1 gezeigte Stellung bei einer Kühlmitteltempera­ tur von z. B. 65°C und kleiner, die in Fig. 2 gezeigte Stellung bei einer Kühlmitteltemperatur von z. B. 85°C und kleiner und die in Fig. 3 gezeigte Stellung bei einer Kühlmitteltemperatur von z. B. 100°C und größer eingenommen wird.

In Fig. 4 ist schematisch ein Kennlinienverlauf gezeigt. A1 bedeutet Öffnungsbeginn des Warmlaufventils 7, aus­ gehend von der geschlossenen Stellung in Fig. 1. Bei B ist der Beginn der Öffnungsbewegung des Kühlerventils 5 eingezeichnet, somit bei gegenüber der Stellung in Fig. 2 noch weiter ansteigender Kühlmitteltemperatur. Dem Temperaturwert C entspricht z. B. die in Fig. 3 erreichte Ventilstellung.

Das Thermostatventil 10 kann eine das Ansprechverhalten des Betätigungselements 20 in dem Sinne steuernde, hier nicht weiter gezeigte Einrichtung aufweisen, daß das Betätigungselement 20 das Warmlaufventil 7, ins­ besondere die Schieberhülse 70, bereits bei niedrigerer Temperatur von der Schließstellung (Fig. 1) in die Öffnungsstellung (Fig. 2) verschiebt, z. B. schon nach Erreichen einer Temperatur von 50°C. Dies ist in Fig. 4 mit A2 gekennzeichnet. Dann ergibt sich beim Durchlaufen des Temperaturbereichs von A2 bis B der in Fig. 4 gestrichelte Kurvenverlauf, an den sich der übrige Kurvenverlauf bei weiterer Temperaturerhöhung anschließt. Es ergibt sich somit zumindest in etwa eine S-Kurve. Mittels einer solchen Einrichtung, die das Ansprechverhalten des Betätigungselements 20 in der Weise in Richtung eines unteren Temperaturwertes verschiebt, ist eine Anpassung an andere äußere Bedingungen in einfacher Weise möglich.

Eine solche nicht gezeigte Einrichtung besteht bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel in einer Heizein­ richtung, z. B. einer elektrischen Heizeinrichtung, am oder im Betätigungselement 20. Eine solche Heizeinrich­ tung kann z. B. im Inneren des Kolbens 26 angeordnet sein. Durch bedarfsweises Einschalten dieser Heizeinrichtung wird im Inneren des Betätigungselements 20 eine Tempe­ raturerhöhung erzeugt, die selbst bei geringerer äußerer Temperatur eine Ausdehnung des Dehnstoffes und bereits eine Relativverschiebung des Gehäuses 21 zur Folge hat im Sinne eines früheren Ansprechens des Thermostatventils.

Die genannte Einrichtung kann bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auch durch eine Dehnstoff­ mischung, insbesondere Wachsmischung, im Gehäuse 21 des Betätigungselements 20 gebildet sein, die aus zumindest zwei Komponenten mit unterschiedlichen Schmelzpunkten besteht.

Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Boden 73 im Bereich der Durchgangsöffnung 74 und/oder der Teller 75 im Bereich der Durchgangsöffnung 76 einen zylin­ drischen Kragen auf, z. B. in Form eines Durchzuges od. dgl., durch den eine größere Führungslänge für die Führung auf dem Endabschnitt 32 bzw. den Abschnitt 29 erreicht wird.

Claims (24)

1. Thermostatventil zur Regelung der Temperatur des Kühlmittels einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeug­ motors, das den Kühlmittelfluß von der Brennkraftmaschine durch einen Bypaß und/ oder durch einen Wärmeaustauscher, insbesondere Kühler, zurück zur Brennkraftmaschine regelt, mit einem Kühlerventil (5) sowie mit einem Kurzschlußventil (6) und einem Warmlaufventil (7), die beide (6 und 7) den Bypaß steuern, und mit einem temperaturabhängig arbeitenden Betätigungselement (20), das das Kühlerventil (5), das Kurzschlußventil (6) und das Warmlaufventil (7) betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschlußventil (6) und das Warmlaufventil (7) zu einem einzigen Ventil (67) vereinigt sind, das ein einziges Ventilverschlußglied (68) aufweist, das einer den Bypaß steuernden Ventildurchflußöffnung (31) zugeordnet ist.

2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventilverschlußglied (68) am Gehäuse (21, 29, 32) des temperaturabhängig arbeitenden Betätigungselements (20) gehalten und federelastisch (Feder 69) abgestützt ist und durch eine Verschiebung des Gehäuses (21, 29, 32) seinerseits verschiebbar ist.

3. Thermostatventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventilverschlußglied (68) vom Gehäuse (21, 29, 32) zentral durchsetzt und relativ zum Gehäuse (21, 29, 32) verschiebbar gehalten ist.

4. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventilverschlußglied (68) an einem End­ anschlag (33) des Gehäuses (21, 29, 32) anliegt und mittels einer Feder (69), insbesondere Druckfeder, die mit einem Ende am Gehäuse (21, 29, 32), z. B. an einer Schulter (30), abgestützt ist und mit dem anderen Ende auf das Ventilverschlußglied (68) drückt, gegen den Endanschlag (33) angedrückt wird.

5. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventilverschlußglied (68) eine etwa zylindrische Schieberhülse (70) mit in der Wandung (71) enthaltenen Durchbrüchen (72) aufweist.

6. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberhülse (70) im Boden (73) zentral vom Gehäuse (21, 29, 32) durchsetzt ist und mit dem Boden (73) am Endanschlag (33) anliegt.

7. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (69), insbesondere Druckfeder, im Inneren der Schieberhülse (70) angeordnet ist und mit einem Ende an deren Boden (73) anliegt.

8. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberhülse (70) mit ihrem Boden (73) etwa am Ende des Gehäuses (21, 29, 32) und so plaziert ist, daß das Innere der Schieberhülse (70) zum Gehäuse (21, 29, 32) hin weist.

9. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventilverschlußglied (68) einen radial über die Schieberhülse (70) hinausragenden Teller (75) aufweist, der zentral vom Gehäuse (21, 29, 32) durch­ setzt und mit der Schieberhülse (70) verbunden ist.

10. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (75) an der Schieberhülse (70) fest ange­ bracht ist.

11. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (75) in axialem Abstand vom Boden (73) der Schieberhülse (70) angeordnet ist.

12. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (75) im Zentrum eine Durchgangsöffnung (76) größeren Durchmessers als die Durchgangsöffnung (74) im Boden (73) aufweist und daß das Gehäuse (21) mit einem im Durchmesser angepaßten Abschnitt (29) die Durchgangsöffnung (76) des Tellers (75) durchsetzt und mit einem daran anschließenden, im Durchmesser kleineren Endabschnitt (32) die Durchgangsöffnung (74) im Boden (73) durchsetzt.

13. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventilverschlußglied (68) als den Bypaß steuernde Ventildurchflußöffnung (31) eine Bohrung (34) mit oberseitig dieser gebildeter, vor­ zugsweise etwa horizontaler, Sitzfläche (35) steuert, die dem Teller (75) zugeordnet ist.

14. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventilverschlußglied (68) mit seiner Schieberhülse (70) innerhalb der Bohrung (34) verläuft und in dieser koaxial in Abhängigkeit von der Verschie­ bung des Gehäuses (21, 29, 32) des temperaturabhängig arbeitenden Betätigungselements (20) von einer der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zugeordneten Schließstellung (Fig. 1) über eine Öffnungsstellung (Fig. 2) in eine Stellung (Fig. 3) verschiebbar ist, in der dessen Teller (75) auf der Oberseite der Sitz­ fläche (35) der Bohrung (34) aufliegt und letztere dadurch verschließt.

15. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-14, gekennzeichnet durch eine dem Kühlerventil (5) zugeordnete Ventildurchfluß­ öffnung (24) im Gehäuse (8) und ein mittels einer Feder (9) gegen die Ventildurchflußöffnung (24) in seine Schließstellung gedrücktes Ventilverschlußglied (22).

16. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängig arbeitende Betätigungs­ element (20) im Gehäuse (21) einen Dehnstoff enthält, der sich bei Erwärmung ausdehnt und einen Kolben (26) relativ zum Gehäuse (21 verschiebt.

17. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26) am Gehäuse (8) des Thermostatventils abgestützt ist und das Gehäuse (21, 29, 32) des Betäti­ gungselements (20) gegen die Wirkung einer Rückstell­ feder (23) relativ zum Kolben (26) verschiebbar ist.

18. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (22) des Kühlerventils (5) relativ verschiebbar auf dem Gehäuse (21) gehalten ist und letzteres in axialem Abstand davon einen An­ schlag (28) aufweist, der beim Ausschieben des Gehäuses (21, 29, 32) nach Durchlaufen eines Vorlaufweges am Ventilverschlußglied (22) des Kühlerventils (5) an­ schlägt und dieses bei weiterem Ausschieben mitnimmt und von der zugeordneten Ventildurchflußöffnung (24) abhebt.

19. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (23) des Betätigungselements (20) mit einem Ende am Gehäuse (8, 16) des Thermostatventils und mit dem anderen Ende am Gehäuse (21) des Betäti­ gungselements (20), z. B. einer Schulter (25) dieses, abgestützt ist.

20. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (22) des Kühlerventils (5) an einem Ring (14) gehalten ist, der verschiebbar auf dem Gehäuse (21) des Betätigungselements (20) sitzt, vorzugsweise unter Zwischenfügung einer Dichtung (15).

21. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1-20, gekennzeichnet durch eine das Ansprechverhalten des Betätigungselements (20) in dem Sinn steuernde Einrichtung, daß letzteres das Warmlaufventil (7), insbesondere dessen Schieberhülse (70), bereits bei niedrigerer Temperatur von der Schließstellung (Fig. 1) in die Öffnungsstellung (Fig. 2) verschiebt.

22. Thermostatventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Heizeinrichtung am oder im Betätigungselement (20) aufweist.

23. Thermostatventil nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung im Inneren des Kolbens (26) angeordnet ist.

24. Thermostatventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung durch eine Dehnstoffmischung, insbesondere Wachsmischung, im Gehäuse (21) des Be­ tätigungselements (20) gebildet ist, die aus zumindest zwei Komponenten mit unterschiedlichen Schmelzpunkten besteht.