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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Thermostat-Ventilanordnung
von dem Typ, der z. B. zum Steuern des Fluß der Kühlflüssigkeit in einem Verbrennungsmotor
von Kraftfahrzeugen bestimmt ist eingesetzt zu werden.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere eine Thermostat-Ventilanordnung,
die eine mit einem ringförmigen
Ventilsitz ausgebildete Rohrverbindung, einen Hohlkörper, der
mit einem mit der Rohrverbindung verbundenen röhrenförmigen Durchgang ausgebildet
ist, und eine Ventileinheit aufweist, welche die Verbindung zwischen
dem röhrenförmigen Durchgang
des Hohlkörpers
und der Rohrverbindung steuert, sowie ein Thermostatelement, das
durch ein sich durch Hitze ausdehnbares Material enthaltendes Gehäuse ausgebildet
wird, einen Stab, der einem in der Rohrverbindung ausgebildeten
Lager entgegenwirkt und auf dem das Gehäuse zusammenschiebbar gleitend
gekoppelt ist, ein Scheibenventilabsperrmittel, das axial an dem
Gehäuse
befestigt ist und mit dem ringförmigen
Ventilsitz der Rohrverbindung zusammenwirkt, und ein elastisches
Druckstück,
das axial zwischen dem Absperrmittel und einem transversal verlaufenden
Trägerelement
angeordnet ist, über
welches das Gehäuse
axial verschiebbar geführt
wird.
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Bei
der gegenwärtigen
Herstellung von Ventilanordnungen des vorstehend aufgeführten Typs besteht
die Rohrverbindung günstigerweise
aus geformtem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus hochwiderstandsfähigen technischen
Kunststoffen, während
der Hohlkörper
gewöhnlich – jedoch
nicht notwendigerweise – aus
Metall, z. B. Druckguß-Aluminium
besteht.
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In
derartigen Ventilanordnungen muss ein Haltesystem für das transversal
verlaufende Trägerelement
des Thermostatelements bereitgestellt werden, das als Führungsträger für das Gehäuse, welches
das Scheibenabsperrmittel trägt,
und ebenso als ein Rückwirkelement
für die
in Zusammenhang stehende Druckfeder dient.
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In
einer bekannten Lösung
gemäß der EP-A-0
600 150 weist das transversal verlaufende Trägerelement des Thermostatelements
gegenüberliegende
Enden auf, die unter der Wirkung des elastischen Druckstücks mit
entsprechenden Lagerteilen axial in Eingriff stehen, die in den einstückigen Schenkeln
der Rohrverbindung gebildet sind und innerhalb des röhrenförmigen Durchgangs
des Hohlkörpers
axial hervorspringen. So sind insbesondere die Enden des transversal
verlaufenden Trägerelements
im wesentlichen U-förmig
gebogen und werden mit entsprechenden Endankerzähnen bereitgestellt, die mit
entsprechenden Ankersitzen der einstückigen Schenkel der Rohrverbindung
in Eingriff stehen.
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Obwohl
diese Lösung
den Vorteil einer vereinfachten Anbringung der Ventileinheit in
Bezug auf die Rohrverbindung bietet und somit der gesamten Anordnung
der Thermostat-Ventilanordnung, kann sie zu einem kritischen Umstand
führen,
falls die Rohrverbindung, genau gemäß dem gegenwärtigen Herstellungstrend,
aus geformtem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Tatsächlich stehen
in diesem Fall die einstückigen
Schenkel der Rohrverbindung während des
Gebrauchs aufgrund der Wirkung des elastischen Druckstücks enorm
unter Zugbeanspruchung, die dessen Bruch sogar nach einer kurzen
Betriebsdauer verursachen kann. Diese Brüche, die im weiteren die Funktionsunfähigkeit
der Thermostat-Ventilanordnung mit den daraus ableitbaren Konsequenzen zur
Folge haben, können
die Zuführung
von festen Bruchstücken
in die Flüssigkeit,
die durch die Ventilanordnung fließt, mit dem Risiko von weiteren
Ausfällen
und Schäden
anderer Komponenten (Pumpen und der gleichen) des Kreislaufs bewirken.
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Gemäß der GB-A-2286675
würde dieses
Risiko durch die Bereitstellung von axialen Trägerarmen verhindert werden,
die mit dem röhrenförmigen Durchgang
des Hohlkörpers
ausgebildet und relativ zu den einstückigen Schenkeln der Rohrverbindung radial
abgesetzt sind. Wenn die Trägerarme
in dem zusammengefügten
Zustand des Thermostats gemäß dieser
bekannten Lösung
mit dem transversal verlaufenden Element in Kontakt kommen, heben
sie ihn an und beseitigen die Last von den Schenkeln der Rohrverbindung.
Das elastische Druckstück,
das dem transversal verlaufenden Element entgegenwirkt, wird dann
in der zusammengefügten
Position stärker
komprimiert als unter den nicht-zusammengefügten (d. h. in dem Lager) Bedingungen
des Thermostats. Dies kann zu Schwierigkeiten bei der Genauigkeit
der Thermostateinstellung führen,
bei welcher die unterschiedliche Federvorspannung vor bzw. nach
dem Zusammensetzen in Betracht gezogen werden sollte, wobei die
Thermostatzuverlässigkeit
in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den vorstehenden Nachteil
in einer einfachen, praktischen und wirtschaftlichen Weise zu überwinden,
die es zusätzlich
ermöglicht,
weniger wertvolles Kunststoffmaterial für die Herstellung der Rohrverbindung
zu verwenden.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilanordnung der vorstehenden
aufgeführten Art
bereitzustellen, welche angepaßt
ist, im Gebrauch einen höheren
Zuverlässigkeits-
und Sicherheitsgrad, selbst nach langer Betriebsdauer, zu garantieren.
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Erfindungsgemäß werden
diese Aufgaben mittels einer Thermostat-Ventilanordnung gelöst, wie z.
B. im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben, wobei deren Hauptmerkmal
darauf beruht, dass der röhrenförmige Durchgang
des Hohlkörpers
mit einem Paar nach innen vorspringender, gegenüberliegender Trägersitze
mit je einer Ausnehmung zum axialen Eingriff der einstückigen Schenkel
der Rohrverbindung ausgebildet ist.
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Infolge
dieser Lösungsidee
sind die einstückigen
Schenkel der Rohrverbindung in der Praxis abgestützt oder besonderes in Bezug
auf die Zugbeanspruchung sozusagen „verstärkt", die durch das elastische Druckelement über das
transversal verlaufende Trägerelement
darauf wirkt, welches erlaubt, die vorstehend aufgeführten Nachteile
des Standes der Technik zu überwinden.
Dieser vorteilhafte Effekt kann sowohl im Fall eines aus Metall
gefertigten Hohlkörpers
als auch im Fall, dass selbiger ebenso aus geformtem Kunststoffmaterial
gefertigt ist, erhalten werden.
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Gemäß einer
bevorzugen Ausführungsform der
Erfindung sind die Trägersitze
in unmittelbarer Nähe
der Enden des transversal verlaufenden Trägerelements an der Seite gegenüber des
elastischen Druckstücks
angeordnet und sind praktischerweise durch besondere Formkanten
begrenzt, die mit den Enden des transversal verlaufenden Trägerelements wechselseitige,
winklig eingerastete Kopplungen eingehen.
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Entsprechend
ist selbst in dem Fall – wie auch
immer entfernt – eines
Bruchs von einem oder beiden einstückigen Schenkeln der Rohrverbindung der
Betrieb der Thermostat-Ventilanordnung auf jeden Fall infolge der
Lagerung des transversal verlaufenden Trägerelementes gesichert, die
durch die Kanten der Trägersitze
des röhrenförmigen Durchgangs
des Hohlkörpers
erfolgt. In einem derartigen Fall sollten jegliche Bruchstücke ebenso
innerhalb dieser Trägersitze
gehalten werden, die somit das Risiko deren Eindringens in die durch
die Ventilanordnung zirkulierende Flüssigkeit verhindern.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
ausführlich
erläutert,
die lediglich nicht begrenzende Beispielen darstellen, in denen:
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1 eine
perspektivische Explosionszeichnung ist, die graphisch eine Thermostat-Ventilanordnung
gemäß der Erfindung
zeigt,
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2 eine
teilweise axiale Schnittansicht der Ventilanordnung von 1 ist,
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3 eine
Aufrißansicht
gemäß Pfeil
III in 1 ist, und
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4 eine
perspektivische Ansicht ist, die in vergrößerter Ansicht das Besondere
zeigt, das durch den Pfeil IV in 2 gekennzeichnet
ist.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen umfasst eine erfindungsgemäße Thermostat-Ventilanordnung
im wesentlichen eine Rohrverbindung oder eine Verbindung 1 (z.
B. glasverstärktes
Polyamidharz „66"), die aus geformtem
Kunststoffmaterial hergestellte ist, einen Hohlkörper 2, der gewöhnlich aus
Druckguß-Aluminium
hergestellt ist (oder sogar aus hochwiderstandsfähigem geformtem Kunststoffmaterial
hergestellt ist), und eine Thermostatventileinheit, die im allgemeinen
mit 3 bezeichnet ist.
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Die
Rohrverbindung 1 wird mit einem vergrößerten Basisbereich 4 bereitgestellt,
der eine kreisförmige
Gestalt aufweist, innerhalb welcher ein in herkömmlicher Weise gefertigter
ringförmiger
Ventilsitz gebildet ist, der nicht in den Zeichnungen dargestellt
ist.
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Unterhalb
der vergrößerten Basis 4 wird
die Rohrverbindung 1 mit einem Paar diametral gegenüberliegenden
und axial verlängerten
Schenkeln 5 bereitgestellt, die mit entsprechend nebeneinanderliegenden
Sitzen 6 ausgebildet sind. Wie in 4 mit gepunkteten
Linie ausführlich
gezeigt, weisen die Endbereiche der Schenkeln 5, welche über die
Sitze 6 hinaus vorspringen, mit 7 bezeichnet,
eine kanalartige Anordnung auf.
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Der
Hohlkörper 2,
wie in den Zeichnungen dargestellt, ist nur angedeutet, da er irgendeine
andere Anordnung aufweisen kann. Im allgemeinen wird der Körper 2 mit
Einlaß-AuslaßDurch gängen zur Zirkulation
einer Flüssigkeit,
z. B. der Kühlflüssigkeit eines
Verbrennungsmotors, bereitgestellt und ist somit zu deren Verbinden
mit dem Kreislauf dieser Flüssigkeit
in herkömmlicher
Weise ausgelegt.
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In
Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, dass
der Körper 2 mit
einem röhrenförmigen Durchgang 8 ausgebildet
ist, der einen äußeren Flansch 9 (oder
irgendein anderes gleichartiges System) zu dessen axialen Ankoppeln mit
der Basis 4 der Rohrverbindung 1 aufweist.
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Gemäß dem grundlegenden
Merkmal der Erfindung ist der röhrenförmige Durchgang 8 des
Hohlkörpers 2 mit
einem Paar diametral gegenüberliegenden
Trägersitzen 10 ausgebildet,
deren Funktion hier nachfolgend klargestellt werden soll, welche
in Richtung des Inneren des röhrenförmigen Durchgangs 8 mit
einem vorbestimmten Abstand von dem äußeren Flansch 9 hervorspringen.
Bei Herstellung aus Aluminium oder aus Kunststoffmaterial sind die
zwei Trägersitze 10 sind
durch Druckgießen
bzw. Formen des Hohlkörpers 2 einstückig ausgebildet.
Diese Sitze 10 weisen eine im wesentlichen axiale Tiefe
auf und sind an ihren Enden in Richtung auf den äußeren Flansch 9 geöffnet. Diese
Enden der Trägersitze 10 sind
in Richtung des Innenraums des röhrenförmigen Durchgangs 8 jeweils
durch eine Formkante 11 begrenzt, welche im Fall des dargestellten
Beispiels, als eine im wesentlichen V-förmige Vertiefung ausgebildet
ist. Diese Konfiguration der Kanten 11, wie es im nachfolgenden
weiter dargelegt wird, darf jedoch nicht als Einschränkung betrachtet
werden.
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Die
Ventileinheit 3 ist von einer allgemeinen herkömmlichen
Art und entspricht im wesentlichen sowohl dem strukturellen als
auch dem funktionellen Gesichtspunkt derjenigen, die in dem bereits
aufgeführten
Dokument EP-A-0600150 offenbart ist. Insofern es die vorliegende
Erfindung betrifft, ist es ausreichend klarzustellen, dass die Ventileinheit 3 ein
zylindrisches Gehäuse 12,
das ein unter Wärme
ausdehnendes Material (z. B. Wachs) beinhaltet, und einen Stab 13 aufweist,
der axial gegen ein vorderes Lager 14 wirkt, das einstückig innerhalb
der Rohrverbindung 1 gebildet ist, und auf welchen das
Gehäuse 12 gleitend
zusammenschiebbar gekoppelt ist. Ein Scheibenventilabsperrmittel 15 ist
axial an das Gehäuse 12 befestigt,
das angepaßt
ist, mit dem ringförmigen
Ventilsitz zusammenzuwirken, der innerhalb der Basis 4 der
Rohrverbindung 1 gebildet ist. Dieses Scheibenabsperrmittel 15 unterliegt
einer axialen Schubkraft einer helikalen Kompressionsfeder 20, die
zwischen dem Scheibenabsperrmittel 15 und einem transversal
verlaufenden Trägerelement 16 angeordnet
ist, über
welches das Gehäuse 12 axial
verschiebbar geführt
wird.
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Das
Thermostatelement 3 kann des weiteren mit einem zweiten
Scheibenabsperrmittel 17 und einer beigeordneten Schubfeder 18 bereitgestellt
werden, die auf der gegenüberliegenden
Seite von dem Scheibenabsperrmittel 15 angeordnet sind.
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Das
transversal verlaufende Trägerelement 16 wird
mit gestalteten gegenüberliegenden
Enden 19 gebildet, welche innerhalb der jeweiligen Sitze 6 des
einstückigen
Schenkels 5 der Rohrverbindung 1 eingepaßt sind,
um die Schubfeder 20 in vorgespanntem Zustand zu halten.
Wie es in 4 ausführlicher gezeigt, weist jedes
Ende 19 des transversal verlaufenden Trägerelements 16 (das
gewöhnlich aus
Metall gefertigt ist) eine zu der Kante 11 eines entsprechenden
Trägersitzes 10 des
Hohlkörpers 2 komplementäre Form
auf. In dem gezeigten Beispiel ist jedes Ende 19 mit einem
im wesentlichen V-förmigen
Vorsprung 21 gebildet.
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In
dem in 2 gezeigten befestigten Zustand der erfindungsgemäßen Thermostat-Ventilanordnung
ist die Rohrverbindung 1 an den röhrenförmigen Durchgang 8 des
Hohlkörpers 2 mit
seiner Basis 4 gekoppelt, die auf dem äußeren Flansch 9 aufliegt.
Die zwei einstückigen
Schenkel 5 sind in winkliger Entsprechung des Trägersitzes 10 des
Hohlkörpers 2 angeordnet
und springen axial innerhalb des röhrenförmigen Durchgangs 8 mit
ihren Enden 7 hervor, die innerhalb dieser Trägersitze 10 eingepaßt sind.
In dieser Anordnung ist das transversal verlaufende Trägerelement 16 unmittelbar
oberhalb der Trägersitze 10 angeordnet
und die Vorsprünge 21 der
Enden 19 des transversal verlaufenden Trägerelements 16 sind
gegen die Kanten 11 der Sitze 10 gelagert, so
dass eine statische und winklig feste Kopplung des transversal verlaufenden
Trägerelements 16 bezüglich dem
röhrenförmigen Durchgang 8 unter der
Vorspannung der Feder 20 bereitgestellt wird.
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Das
freie Ende des Stabs 13 steht in Eingriff mit dem vorderen
Lager 14 der Rohrverbindung 1 und das Scheibenabsperrmittel 15 ist
normalerweise gegen den ringförmigen
Ventilsitz der Basis 4 geschlossen.
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Wenn
die Temperatur während
des Betriebs innerhalb des röhrenförmigen Durchgangs 8 einen zuvor
festgelegten Wert erreicht, dehnt sich das innerhalb des Gehäuses 12 beinhaltete
wärmeempfindliche
Material aus, das folglich eine axial Verschiebung des letzteren
in die entgegengesetzte Richtung der Rohrverbindung 1 und
folgend eine Trennung des Scheibenabsperrmittels 15 bezüglich des
Ventilsitzes gegen die Wirkung der Feder 20 verursacht.
Der Durchflußweg
zwischen der Rohrverbindung 1 und dem Hohlkörper 2 ist
daher geöffnet.
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Die
Bereitstellung der Trägersitze 10,
die mit den freien Enden der einstückigen Schenkel 5 in
Eingriff stehen, ermöglicht,
das Risiko eines Bruchs dieser Schenkel 5 infolge der Zugbeanspruchung,
die durch das transversal verlaufende Element 16 darauf unter
der Wirkung der Schubfeder 20 wirkt, erheblich zu verringern.
Andererseits würde
im jedoch entfernten Fall von Brüchen
der einwandfreie Betrieb des Thermostatelements 3 jedenfalls
durch den Vorteil der direkten Auflage zwischen den Enden 19 des transversal
verlaufenden Trägerelements 16 und
den Kanten 11 der Trägersitze 10 sichergestellt
sein. Außerdem
würden
in so einem Fall irgendwelche Bruchstücke der einstückigen Schenkel 5 (normalerweise deren
freie Enden 7) innerhalb des Trägersitzes 10 verbleiben,
wobei somit im wesentlichen dem Risiko vorbeugt wird, dass diese
Bruchstücke
in die Flüssigkeit
eingebracht werden können,
die durch die Thermostat-Ventilanordnung
zirkuliert.
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Verständlicherweise
können
die Details der Konstruktion und der Ausführungsformen bezüglich dem
offenbarten und dargestellten weit variieren, ohne dabei den Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie in den beigefügten Ansprüchen festgelegt
wird. Der Entwurf der Vertiefung der Kanten 11 des Trägersitzes 10 und
der komplementäre
Entwurf des Vorsprungs 21 der Enden 19 der transversal
verlaufenden Trägerelemente 16 könnten folglich
zum Beispiel umgekehrt werden oder irgendwie verschiedenartig sein,
vorausgesetzt, dass zwischen ihnen eine feste gegenseitige Kopplung
sichergestellt ist.