DE8208048U1

DE8208048U1 - Steuerkolben fuer ein thermostatventil

Info

Publication number: DE8208048U1
Application number: DE19828208048U
Authority: DE
Original assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Current assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Priority date: 1982-03-20
Filing date: 1982-03-20
Publication date: 1982-06-03

Description

a;n.wälte DR.- ING. H. HV¹WI LHELh/lI '·«■''D IPL.- I NG. H. DAUSTER

D-7000 STUTTGART 1 · GYMNASIUMSTRASSE 31Β· TELEFON (07 11) 291133/292857

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Anmelder:

Behr-Thomson
Dehnstoffregler GmbH
Enzstrasse 25

7014 Kornwestheim

Steuerkolben für ein Thermostatventil

Die Erfindung betrifft einen Steuerkolben für ein Thermostatventil mit einem hohlzylindrischen, mit seinem Außenumfang in einer Gleitführung eines Ventilgehäuses anzuordnenden Grundkörper, der innen mit einem Widerlager versehen ist, das eine Aufnahme für ein thermostatisches Arbeitselement und eine Abstützung für eine Rückstellfeder bildet.

Thermostatventile mit Steuerkolben der eingangs genannten Art werden in dem Kraftfahrzeugbau eingesetzt, beispielsweise als Steuerventil zur Regelung <ler öltemperatur. Dabei wird vorgesehen, daß das Thermostatventil das öl über einen By-Pass unter Umgehung eines Wärmeaustauschers zurückführt, solange das Medium noch nicht die Betriebstemperatur erreicht hat. Wenn die Betriebstemperatur erreicht ist, so wird der By-Pass geschlossen, so daß das Medium dann den Wärmeaustauscher durchströmt.

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Der Steuerkolben für ein Thermostatventil besitzt einen hohlzylindrischen, in einer Gleitführung eines Ventilgehäuses geführten Grundkörper, der üblicherweise als ein Metalldrehteil hergestellt ist, das auf seiner Außenseite und seiner Innenseite einer spanenden Bearbeitung unterzogen wird (DE-AS 22 03 079). Durch spanende Bearbeitung wird innen eine Eindrehung angebracht, in welche das als getrenntes Bauteil hergestellte Widerlager eingesetzt wird, so daß es formschlüssig gehalten ist. Die Herstellung eines derartigen Steuerkolbens erfordert wegen der vielen Arbeitsgänge einen hohen Aufwand.

Um den Aufwand zu verringern, ist es bekannt geworden (DE-GM 80 14 081), den Grundkörper innen nicht mehr spanend zu bearbeiten und an ihm das Widerlager, das ebenfalls als getrenntes Bauteil hergestellt wird, durch plastische Verformungen des Grundkörpers in axialer Richtung zu halten. Eine wesentliche Reduzierung des Herstellungsaufwandes für den Steuerkolben läßt sich auf diese Weise jedoch nicht erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Steuerkolbens der eingangs genannten Art zu vereinfachen und zu verbilligen, ohne jedoch seine Funktionsfähigkeit zu beeinträchtigen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Grundkörper und das Widerlager ein einteiliges Blechformteil sind.

Der höh!zylindrische Grundkörper ist somit nicht mehr wie bisher ein Drehteil sondern ein Blechformteil, so daß die Herstellungskosten für den Grundkörper wesentlich reduziert werden. Zusätzlich wird an den Grundkörper das Widerlager angeformt, so daß keine zusätzlichen Arbeitsgänge für die Herstellung des Widerlagers auf anderen Maschinen und eine nachträgliche Montage mit Hilfe weiterer Maschinen oder Werkzeuge erfolgen muß.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Grundkörper mit dem Widerlager, mit Löchern, mit Einschnitten und mit Durchbrechungen aus einer Blechplatine durch mehrere aufeinanderfolgende Stanz-, Tiefzieh- und Formstanzarbeitsgänge hergestellt wird. Dadurch wird es möglich, den Steuerkolben aus einem geeigneten Blechmaterial mit Hilfe einer einzigen Maschine herzustellen, die mehrere taktweise aufeinanderfolgende Arbeitsschritte ausführt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform und den ünteransprüchen.

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen einteiligen Steuerkolben,

Fig. 2 die linke Hälfte eines axial geschnittenen, erfindungsgemäßen Steuerkolbens und

Fig. 3 die rechte Hälfte eines axial geschnittenen

weiteren AusführungsbeispielE eines erfindungsgemäßen Steuerkolbens.

Das dargestellte Thermostatventil wird beispielsweise als öltemperaturregler für ein Kraftfahrzeug eingesetzt. Es besitzt ein Ventilgehäuse 12, das mit einem Einlaß 13 und zwei Auslässen 14 und 15 versehen ist. über den Einlaß strömt das zu kühlende Medium ein, das entweder über den Auslaß 14 oder den Auslaß 15 abhängig von der Temperatur ; des Mediums abströmt. Der Auslaß 14 führt zu einem Wärme- Ϊ austauscher, nach dessen Durchströmung das zu kühlende

Medium in nicht näher dargestellter Weise wieder zu dem

; Wärmeerzeuger, dem Motor, zurückgeführt wird. Wenn das Medium noch nicht seine Betriebstemperatur erreicht hat und eine Kühlung deshalb nicht erforderlich ist, bildet

das Thermostatventil einen Kurzschluß öder By-Pass, der den Wärmeaustauscher umgeht, so daß das Medium über den Auslaß

15 direkt dem Wärmeerzeuger, dem Motor, zurückgeführt wird. Die Freigabe der Auslässe 14 und 15 wird von einem Steuerkolben gesteuert, der in dem Ventilgehäuse 12 angeordnet ist.

Der Steuerkolben besteht aus einem hohlzylindrischen Grundkörper 1, der mit Durchbrechungen Π versehen ist, so daß er als Ventilschieber dient, der abhängig von seiner Stellung die Auslässe 14 und 15 freigibt, die über Ringkammern

16 und 17 mit dem Innenraum des Ventilgehäuses 12 in Verbindung stehen, die von dem Steuerkolben "ι , d.h. von den Begrenzungskanten der Durchbrechungen 11 freigegeben oder verschlossen werden.

In der dargestellten Ausgangsstellung, d.h. der Stellung bei noch kühlem Medium, befinden sich die Durchbrechungen 11 im Bereich der Ringkammer 17 und geben damit den Auslaß 15 frei. Bei steigender Temperatur des Mediums wird der Steuerkolben axial verschoben, so daß in einer tibergangsphase zunächst die Durchbrechungen 11 beide Ringkammern 16 und 17 und anschließend nur noch die Ringkammer freigeben, so daß das Medium über den Auslaß 14 dem Wärmeaustauscher zugeführt wird.

Die Bewegung des Steuerkolbens wird durch ein thermostatisches Arbeitselement 6 und eine Rückstellfeder 5 gesteuert, die auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Widerlagers 2 wirken, das mit dem Grundkörper 1 einteilig ist. Das thermostatische Arbeitselement 6 enthält ein Gehäuse 18 mit einem Dehnstoff, in das ein Kolben 19 eindringt, der bei Ausdehnung des Dehnstoffes infolge Erwärmung ausgefahren wird. Der Kolben 19 stützt sich über ein Zwischenstück 20 an einem Deckel 21 des Ventilgehäuses 12 ab, der als einschraubbar in das Ventilgehäuse 12 eingesetztes Teil aus-

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gebildet sein kann und der auch als axialer Begrenzungsanschlag für die Ausgangsstellung des Steuerkolbens dient. An die andere Seite des Widerlagers 2 greift die Rückstellfeder 5 an, die sich am Boden des Ventilgehäuses abstützt und die bei einer Abkühlung den Steuerkolben in die dargestellte Ausgangsstellung zurückführt und den Kolben 19 in das Gehäuse 18 des thermostatischen Arbeitselementes 6 zurückschiebt.

Der Grundkörper 1 und das Widerlager 2 des Steuerkolbens sind als ein einteiliges Blechformteil aus einem bandförmigen Blech oder einer Blechplatine durch mehrere aufeinanderfolgende Stanz-, Tiefzieh- und Formstanzarbeitsgänge hergestellt. Es besitzt den hohlzylindrischen Grundkörper 1, an dessen dem Deckel 21 des Ventilgehäuses zugekehrtes Ende eine Innenhülse 3 angeformt ist, die parallel zur Zylinderfläche des Grundkörpers 1 verläuft und innen an diesem anliegt, so daß in diesem Bereich das Material in doppelter Wandstärke vorliegt. Das Widerlager 2 ist an das innere Ende der Innenhülse 3 angeformt und besteht zunächst aus einem im wesentlichen radial gerichteten Flansch 4, an welchen sich die Rückstellfeder 5 abstützt. An diesem Flansch schließt ein erster kegelstumpfförmiger Abschnitt 7 an, der der kegelstumpfförmigen Kontur des Gehäuses 18 des thermostatischen Arbeitselementes 6 angepaßt ist. Auf diesen ersten Abschnitt folgt ein ebenfalls der Kontur des Gehäuses 18 angepaßter, im wesentlichen zylindrischer Abschnitt 8. Das Gehäuse 18 wird mit Festsitz in die beiden Abschnitte 7 und 8 des Widerlagers 2 eingefügt. Der Abschnitt 8 des Widerlagers ist mit axialen, sich zum Abschnitt 7 hin verjüngenden Einschnitten 10 versehen, die bis in den Bereich der Abschnitte 7 hineinragen. In den Flansch 4 sind Löcher 9 eingestanzt, die zum Druckausgleich zwischen dem Einströmraum des Ventilgehäuses und dem oberen Raum dienen, der durch den

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Deckel 21 verschlossen ist. Auch die Durchbrüche 11, deren Durchtrittsfläehe insgesamt wenigstens der Querschnitts fläche des Einlasses 13 entspricht, sind eingestanzt. Dabei wird die Einstanzung so vorgenommen, daß der Außenmantel des Grundkörpers 1 mit Sicherheit gratfrei ist. Das Stanzen der Durchbrechungen 11 wird an dem bereits zylindrisch geformten Grundkörper 1 ausgeführt. Um ein Herausfallen der ausgestanzten Teile zu erleichtern, ist es gegebenenfalls sinnvoll, mehrere kleinere Durchbrechungen anzubringen, so daß auch die ausgestanzten Teile relativ klein sind. Auch das offene Ende des Grundkörpers 1 wird so ausgebildet, daß es gratfrei ist. Die Außenfläche des Grundkörpers wird zweckmäßigerweise nach dem Herstellen durch Stanz-, Tiefzieh- und Formstanzvorgänge außen poliert, damit eine gute, dichtende Gleitführung zu dem Ventilgehäuse 12 gewährleistet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist an den Grundkörper 1 eine nach innen zu dem Widerlager 2 hin sich verjüngende Innenhülse angeformt," das mit Abschnitten 7 und 8 (Fig* 1) das thermostatische Arbeitselement 6 aufnimmt. Aus der Innenhülse 3 sind sternförmig angeordnete Lappen 22 ausgestanzt und nach außen zu dem Grundkörper 1 herausgebogen, die als Abstützung für die Rückstellfeder dienen. Durch das Herausbiegen der Lappen 22 werden gleichzeitig zum Druckausgleich dienende Öffnungen in der Innenhülse 3 geschaffen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 schließt die Innenhülse 3, die eine aus Abschnitten 7 und 8 (Fig. 1) gebildete Aufnahme für das Arbeitselement 6 trägt, über einen radialen Steg an das Ende des Grundkörpers 1 an.

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Die Rückstellfeder 5 erstreckt sich bei diesem Ausführungsbeispiel bis zu dem Steg, der als Abstützung für die Rückstellfeder 5 dient. Die sich leicht nach innen zu dem Widerlager 2 hin verjüngende Innenhülse 3 ist zum Druckausgleich mit eingestanzten Löchern
23 versehen.

Claims

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1. Steuerkolben für ein Thermostatventil mit einem hohlzylindrischen, mit seinem Außenumfang in einer Gleitführung eines Ventilgehäuses angeordneten Grundkörper, der innen mit einem Widerlager versehen ist, das eine Aufnahme für ein thermostatisches Arbeitselement und eine Abstützung für eine Rückstellfeder bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) und das Widerlager (2) ein einteiliges Blechformteil sind.

2. Steuerkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an ein Ende des Grundkörpers (1) eine Innenhülse (3) angeformt ist, die innerhalb des Grundkörpers (1) verläuft und an die das nach innen ragende Widerlager (2) angeformt ist.

3. Steuerkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) parallel zu dem Grundkörper (1) verläuft und innon an diesem anliegt.

4. Steuerkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) sich kegelstumpfförmig zu dem Widerlager (2) hin verjüngt.

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5. Steuerkolben nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (2) einen an die Innenhülse (3) angeformten, etwa radial zur Achse des Grundkörpers (1) gerichteten Flansch (4) aufweist, der als Abstützung für eine Rückstellfeder (5) dient.

6. Steuerkolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) mit mehreren zum Grundkörper (1) hin nach außen abgebogenen ausgestanzten Lappen (22) versehen ist, die eine Abstützung für die Rückstellfeder (5) bilden.

7. Steuerkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) über einen als Abstützung für die Rückstellfeder (5) dienenden Steg an den Grundkörper (1) angeformt ist.

8. Steuerkolben nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Innenhülse (3) oder den radial gerichteten Flansch (4) die Aufnahme für das thermostatisehe Arbeitselement (6) angeformt ist, die aus einem sich kegelstumpfförmigen nach innen verjüngenden ersten Abschnitt (7) und einem daran anschließenden etwa zylindrischen zweiten Abschnitt (8) besteht.

9. Steuerkolben nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) oder der etwa radial gerichtete Flansch (4) mit eingestanzten Löchern (9, 23) versehen ist.

10. Steuerkolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (8) der Aufnahme mit eingestanzten axialen Einschnitten (10) versehen ist.

11. Steuerkolben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Einschnitte (10) sich bis in den kegelstumpf förmigen Abschnitt (7) der Aufnahme erstrecken.

12. Steuerkolben nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) in axialem Abstand zu dem Widerlager (2) mit einander gegenüberliegenden eingestanzten Durchbrechungen (11) versehen ist.

13. Steuerkolben nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) mit dem Widerlager (2), mit den Löchern (9, 23) und/ oder den Lappen (22), den Einschnitten (10) und den Durchbrechungen (11) aus einer Blechplatine durch mehrere aufeinanderfolgende Stanz-, Tiefzieh- und Formstanzarbeitsgange hergestellt ist.

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