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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Thermostatventil zur Regelung der
Temperatur des Kühlmittels
einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugmotors,
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
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Es
ist ein Thermostatventil dieser Art bekannt (
DE 43 30215 A1 ), bei dem
ein Kurzschlußventil
vorgesehen ist, das der Bypaß-Kurzschlußöffnung zu
deren Steuerung zugeordnet ist. Dieses Kurzschlußventil sitzt auf dem Zapfen
eines mit dem Ventilteller des Kühlerventils
einstückigen
Gehäuses, das
von einem Arbeitskolben des temperaturabhängig arbeitenden Betätigungselementes
relativ zum abgestützten
Gehäuse
des Betätigungselementes betätigt wird
gegen die Wirkung einer auf den Ventilteller des Kühlerventils
wirkenden, im Gehäuse
abgestützten
Rückstellfeder.
Das Kurzschlußventil weist
auf dem Zapfen einen Kurzschlußventilteller und
ein ebenfalls tellerförmiges
Ventilelement auf, die vom Zapfen des Gehäuses mit Bewegungsspiel durchsetzt
sind und relativ zum Zapfen des Gehäuses verschieblich darauf gehalten
sind. Ein endseitig des Zapfens vorgesehener Kragen dient als unterer Anschlag
für das
tellerförmige
Ventilelement des Kurzschlußventils.
Am Kurzschlußventilteller
stützt sich
eine Rückstellfeder
ab, deren anderes Ende am mit dem Ventilteller des Hauptventils
einstückigen Gehäuse abgestützt ist.
Die beiden tellerförmigen Glieder
des Kurzschlußventils
sind mittels der auf den Kurzschlußventilteller wirkenden Feder
aneinandergedrückt,
können
jedoch voneinander dann abheben, wenn beim Öffnen des Kühlerventils der Kurzschlußventilteller
in Schließstellung
gelangt und bei Überhub
des thermostatischen Betätigungselements mit
weiterem Öffnen
des Hauptventils der mit dem Hauptventilteller einstückige Zapfen
axial weiter gegen die Wirkung der Rückstellfeder des Kurzschlußventiltellers
verschoben wird, da dann das tellerförmige Ventilelement in den
gehäuseseitigen
Bereich der Kurzschlußöffnung weiter
hineinbewegt und von der davon gesteuerten Kurzschlußöffnung weiter
abgehoben wird. In der kalten Ausgangsstellung des Thermostatventils
ist das Hauptventil geschlossen. Das Kurzschlußventil dagegen ist offen,
und zwar in der Weise, daß der
Kurzschlußventilteller
von der Kurzschlußöffnung abgehoben
ist. Das tellerförmige
andere Ventilglied des Kurzschlußventils verläuft in Abstand
von der Kurzschlußöffnung und
begrenzt in dieser Position den freien Strömungsquerschnitt für die Strömung vom
Kurzschluß zum
Motorvorlauf auf ein Minimum, so daß Kühlmittel hindurchgelangen und
in die innere Mischkammer zum temperaturabhängigen Betätigungselement gelangen kann.
Der begrenzte Strömungsquerschnitt
der Kurzschlußströmung soll
eine schnelle Erwärmung
zur Folge haben, so daß bei
ausreichender Erwärmung
das öffnen
des Hauptventils beginnt, wobei zugleich der Kurzschlußventilteller
sich seiner Schließstellung
nähert,
während
das andere tellerförmige
Ventilglied des Kurzschlußventils
von der Kurzschlußöffnung weiter
wegbewegt wird. Der Strömungsquerschnitt
für die
Kurzschlußströmung soll
dadurch vergrößert werden.
Bei Überschreiten
der Betriebstemperatur des Thermostatventils schließt der Kurzschlußventilteller
die Kurzschlußöffnung völlig ab
durch Aufsitzen auf der entsprechenden Gehäusefläche. Dieses Thermostatventil
ist in Form der beiden tellerförmigen
Ventilglieder des Kurzschlußventils
aufwendig, die als separate Bauteile hergestellt und montiert werden
müssen, wobei
im Überhubfall
das tellerförmige
Ventilglied des Kurzschlußventils
keine axiale Anlage am Kurzschlußventilteller erfährt und
daher in nachteiliger Weise frei axial hin und her beweglich wird.
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Bei
einem anderen bekannten Thermostatventil (
DE 27 55 462 B1 ) ist ein
eigenständiges
Kurzschlußventil
mit einem entsprechenden Ventilteller und ein eigenständiges Warmlaufventil
ebenfalls mit einem entsprechenden Ventilteller vorgesehen, wobei
beide Ventilteller auf einem Verlängerungsbolzen des Gehäuses des
Betätigungselements
geführt
und beweglich sind. Dem Kurzschlußventilteller ist ein Anschlag
auf dem Bolzen zugeordnet und ferner eine eigene Rückstellfeder,
mit der der Kurzschlußventilteller
gegen den Anschlag axial angedrückt
ist. Der Warmlaufventilteller weist ebenfalls eine eigene Rückstellfeder
auf, die diesen gegensinnig zum Kurzschlußventilteller gegen dessen
Anschlag drückt
und ihrerseits an einem am Bolzen angeordneten Anschlag abgestützt ist.
Diese Doppeltelleranordnung mit je Teller eigener Rückstellfeder
ist noch aufwendiger.
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Bei
einem anderen bekannten Thermostatventil (
DE 27 55 466 C3 ) 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 Ventildurchflußöffnung vom
Ventilverschlußglied
des Warmlaufventils verschlossen. 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 gelangt das Warmlaufventil in seine Öffnungsstellung, ebenso
wie das Kurzschlußventil
nach wie vor geöffnet
ist. Das Kühlerventil
hingegen verbleibt in seiner Schließstellung. 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 Warmlaufventil jeweils ein eigenes Ventilverschlußglied nötig ist,
mit eigener Feder und jeweils zwei Anschlägen, von denen der eine Anschlag
der Feder dient und der andere Endanschlag dem Sitz des Ventilverschlußgliedes
auf dem Gehäuse
des Betätigungselements.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermostatventil der eingangs
genannten Art dahingehend zu verbessern, daß dieses hinsichtlich des Aufwands
für das
Kurzschlußventil
und Warmlaufventil vereinfacht und kostengünstiger ist und weniger Bauteile
benötigt.
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Die
Aufgabe ist bei einem Thermostatventil der eingangs genannten Art
gemäß der Erfindung durch
die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
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Dadurch
ist die Anzahl der Bauteile reduziert. Das einzige Ventilverschlußglied benötigt nur
noch eine Rückstellfeder
sowie am Gehäuse
des thermostatischen Betätigungselement
nur noch einen Stützanschlag
für das
Federende und nur noch einen Endanschlag für das einzige Ventilverschlußglied.
Das thermostatische Betätigungselement
kann somit einfacher und kostengünstiger
gestaltet werden. Aufgrund der geringeren Anzahl von Bauteilen ist
das Thermostatventil einfacher und kostengünstiger.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen dieses Thermostatventils gemäß den Erfindungsmerkmalen ergeben
sich aus den Ansprüchen
2 bis 18.
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Dadurch
wird das Thermostatventil noch weiter vereinfacht und kostengünstiger.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sieh aus Anspruch
19 mit vorteilhaften Weiterbildungen dazu in den Ansprüchen 20
bis 22. 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.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
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Die
Erfindung ist nachfolgend an Hand von in denZeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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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,
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2 und 3 jeweils
einen Teilschnitt mit Teilansicht des Thermostatventils in 1,
jedoch in einer zweiten bzw. dritten Ventilstellung,
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4 einen
schematischen Kennlinienverlauf.
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Das
in 1 – 3 gezeigte
Thermostatventil 10 dient zur Regelung der Temperatur eines Kühlmittels,
insbesondere der Kühlflüssigkeit,
einer nicht weiter gezeigten Brennkraftmaschine, insbesondere eines
Kraftfahrzeugmotors. Es regelt den Kühlmittelfluß von der Brennkraftmaschine
durch einen Bypaß und/oder
durch einen Wärmeaustauscher zurück zur Brennkraftmaschine.
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Das
Thermostatventil 10 ist in der gezeigten Gestaltung einbaufertig
zum Einbau in ein allgemein mit 11 bezeichnetes Ventilgehäuse, von
dem der besseren Übersicht
wegen in 1 – 3 nur schematisch
ein unterer Teil mit einer Ventildurchflußöffnung 31 darin angedeutet
ist. Im übrigen
ist das Ventilgehäuse 11 in
bekannter Weise und so ausgebildet, daß darin das Thermostatventil 10 aufgenommen 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 Wärmeaustauscher,
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.
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Das
Thermostatventil 10 weist innerhalb des Ventilgehäuses 11 ein
temperaturabhängig
arbeitendes Betätigungselement 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.
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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 Kurzschlußventil 6 und
auf das Warmlaufventil 7.
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Das
Kühlerventil 5 ist
gebildet durch eine Ventildurchflußöffnung 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 zugeordnetes
Ventilverschlußglied 22, das
hier als Ventilteller ausgebildet ist. Das Ventilverschlußglied 22 steuert
die Ventildurchflußöffnung 24, die
als angepaßter,
etwa ringförmiger
Ventilsitz am Ring 13 ausgebildet 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 1 – 3 nach
oben wirkt und als Druckfeder ausgebildet ist, gegen die Ventildurchflußöffnung 24 in
seine Schließstellung
(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.
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Das
Gehäuse 21 des
Betätigungselements 20 ist
gegen nie Wirkung einer eigenen Rückstellfeder 23 relativ
zum Kolben 26 in 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.
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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 1 gezeigten Ausgangsstellung des Thermostatventils 10 ist
das Kühlerventil 5 geschlossen,
ebenso das Warmlaufventil 7. Das Kurzschlußventil 6 ist
zwar geöffnet,
jedoch auf Grund des geschlossenen Warmlaufventils 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
Ausschieben in 1 nach unten mitnimmt und dadurch
das Ventilverschlußglied 22 von
der Ventildurchflußöffnung 24 im
Ring 13 abhebt.
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Wie
aus 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 Thermostatventils 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.
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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.
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Dieses
einzige Ventilverschlußglied 68 ist am
Gehäuse 21 des
Betätigungselements 20 gehalten
und über
eine Feder 69 federelastisch abgestützt und durch eine Verschiebung
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 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 Ventilverschlußglied 68 bei einer
Verschiebung des Gehäuses 21 in 1 – 3 nach
oben formschlüssig
angekoppelt, so daß es
dann vom Endanschlag 33 formschlüssig mit nach oben genommen
wird. Bei einer gegensinnigen Verschiebung, in 1 – 3 nach
unten, des Gehäuses 21 wird
diese Verschiebung über
die Schulter 30 und die Feder 69 auf das Ventilverschlußglied 68 übertragen,
wobei die Feder 69 nach Erreichen der in 3 gezeigten
Position noch einen Überhub
in gleicher Richtung federelastisch aufnehmen kann.
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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, durchsetzt ist. Mit dem Boden 73 ist
das Ventilverschlußglied 68 gegen
den Endanschlag 33 gedrückt.
Die Feder 69 befindet 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 Gehäuses 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 1 – 3 nach oben,
weist.
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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 enthält 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, verschiebbar, 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
Endabschnitts 32 angepaßt ist.
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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.
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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 1 über eine Öffnungsstellung
gemäß 2 in
eine Stellung gemäß 3 verschiebbar,
in der deren Teller 75 auf der oberseitigen Sitzfläche 35 der
Bohrung 34 aufliegt und letztere und somit die Ventildurchflußöffnung 31 verschließt.
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Die
Wirkungsweise des Thermostatventils 10 ist wie folgt. Bei
kalter Brennkraftmaschine und dementsprechend kalter Kühlflüssigkeit
ergibt sich die in 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 anströmendes Medium
ist also am Durchgang durch das Kühlerventil 5 und in
Richtung zum Pfeil 17 gehindert.
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In
dieser gezeigten Ausgangsstellung ist das Kurzschlußventil 6 in Öffnungsstellung,
da der Teller 75 in Abstand oberhalb der Bohrung 34 mit
Sitzfläche 35 steht.
Das Warmlaufventil 7 befindet sich hingegen in Schließstellung;
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 unterhalb 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
Kühlkreislauf
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 Warmlaufphase bekanntlich besonders hoch ist, wirksam reduziert.
Auch wirkt dies hinsichtlich der Brennkraftmaschine verschleißmindernd.
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Mit
zunehmender Erwärmung
des Kühlmittels
in der Brenn kraftmaschine und im Kühlkreislauf dehnt sich der
Dehnstoff 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 1, 2 nach
unten. Dabei wird das Ventilverschlußglied 68 mitgenommen.
Das Kühlerventil 5 bleibt
dabei solange geschlossen, bis bei dieser Bewegung der oberseitige
Anschlag 28 am Ventilverschlußglied 22, insbesondere
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.
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Beim Übergang
von der Position in 1 zu derjenigen in 2 bleibt
somit das Kühlerventil 5 nach
wie vor geschlossen, wobei in diesem Bereich lediglich der Vorlaufweg
zwischen dem Anschlag 28 und dem Ventilverschlußglied 22 durchlaufen
wurde. Das Kurzschlußventil 6 steht
weiterhin in geöffneter Stellung.
Hingegen ist das Warmlaufventil 7 von seiner Schließstellung
gemäß 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 Durchbrüche 72 in
das Innere der Schieberhülse 70 gelangen und
aus den Durchbrüchen 72 aus
dem Inneren der Schieberhülse 70 heraus
in den Bereich unterhalb des Teils des Ventilgehäuses 11 gelangen und
in Pfeilrichtung 19 abströmen. Diese Phase entspricht der
Kurzschlußphase,
in der nach wie vor der Durchgang in Richtung zum Wärmeaustauscher,
insbesondere Kühler,
gesperrt ist, hingegen der Durchgang durch den Bypaß und zurück zur Brennkraftmaschine geöffnet ist.
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Mit
zunehmender Erwärmung
des Kühlmittels
wird das Gehäuse 21 des
Betätigungselements 20 weiter
nach unten ausgeschoben, bis die in 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 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.
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Das
Thermostatventil 10 kann so eingestellt sein, daß die in 1 gezeigte
Stellung bei einer Kühlmitteltemperatur
von z.B. 65° C
und kleiner, die in 2 gezeigte Stellung bei einer
Kühlmitteltemperatur
von z.B. 85° C
und kleiner und die in 3 gezeigte Stellung bei einer
Kühlmitteltemperatur
von z.B. 100° C
und größer eingenommen
wird.
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In 4 ist
schematisch ein Kennlinienverlauf gezeigt. Al bedeutet Öffnungsbeginn
des Warmlaufventils 7, ausgehend von der geschlossenen Stellung
in 1. Bei B ist der Beginn der Öffnungsbewegung des Kühlerventils 5 eingezeichnet,
somit bei gegenüber
der Stellung in 2 noch weiter ansteigender Kühlmitteltemperatur.
Dem Temperaturwert C entspricht z.B. die in 3 erreichte
Ventilstellung.
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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,
insbesondere die Schieberhülse 70,
bereits bei niedrigerer Temperatur von der Schließstellung
(1) in die Öffnungsstellung (2)
verschiebt, z.B. schon nach Erreichen einer Temperatur von 50° C. Dies
ist in 4 mit A2 gekennzeichnet. Dann ergibt sich beim
Durchlaufen des Temperaturbereichs von A2 bis B der in 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.
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Eine
solche nicht gezeigte Einrichtung besteht bei einem nicht gezeigten
Ausführungsbeispiel in
einer Heizeinrichtung, z.B. einer elektrischen Heizeinrichtung,
am oder im Betätigungselement 20.
Eine solche Heizeinrichtung kann z.B. im Inneren des Kolbens 26 angeordnet
sein. Durch bedarfsweises Einschalten dieser Heizeinrichtung wird
im Inneren des Betätigungselements 20 eine
Temperaturerhöhung 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.
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Die
genannte Einrichtung kann bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel
auch durch eine Dehnstoffmischung, insbesondere Wachsmischung, im
Gehäuse 21 des
Betätigungselements 20 gebildet
sein, die aus zumindest zwei Komponenten mit unterschiedlichen Schmelzpunkten
besteht.
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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 zylindrischen
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.