DE8906056U1 - Thermostatventil - Google Patents

Description

WILHELM & "DA'OS"TER
PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

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Anmelder:

Behr-Thomson-Dehnstoffregler GmbH & Co. Enzstraße 25

7014 Kornwestheiis

Stuttgart, den G 8710 Da/Ei

16.05.1989

Thermon tatventil

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Zulaufanschluß und einen Rücklaufanschluß aufweist, zwischen den^n ein Schieberventil mit einer Ventilbohrung und einem Ventilkolben angeordnet ist, an welchen in Öffnungsrichtung eine Rückstellfeder und in Schließrichtung ein Arbeitskolben eines Dehnstoffelementes angreift, das mit seinem Gehäuse in dem Ventilgehäuse mittels einer ein Dichtungselement enthaltenden Halterung gehalten ist.

Bei einem Thermostatventil der eingangs genannten Art (DE-A 37 03 092) ist vorgesehen, daß der Ventilkolben auf den Arbeitskolben des Dehnstoffelementes aufgesteckt ist. Die Rückstellfeder greift auf der dem Arbeitskolben gegenüberliegenden Seite an den Ventilkolben an, d.h. sie befindet sich innerhalb der Ventilbohrung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermostatventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Betriebssicherheit erhöht ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ventilkolben mit einem Führungsabschnitt versehen ist, der koaxial zu der Kolbenmante.1 fläche verläuft und der in einem Führungskanal des Ventilgehäuses geführt ist.

Durch diese Ausbildung wird sichergestellt, daß der Ventilkolben selbst auch in der geöffneten Betriebsstellung des Ventils mittels des Ventiigehäuses geführt ist, so daß sich kein Verkanten o.dgl. ergeben kann, das die Bewegung des Ventilkolbens hemmt. Die Führung des Ventilkolbens ist daher auch dann gewährleistet, wenn das Dehnstoff element mit Toleranzen in das Ventilgehäuse eingebaut ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Rückstellfeder eine den Ventilkolben umgebende Schraubenfeder ist, die mit einem Ende an dem Führungsabschnitt und mit dem anderen Ende an einem die Ventilbohrung umgebenden Anschlag des Ventilgehäuses abgestützt ist. Dadurch wird erreicht, daß auch die Ventilfeder mit zur Zentrierung und Führung des Ventilkolbens herangezogen werden kann. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird dabei weiter vorgesehen, daß die Rückstellfeder in eine ringförmig^ Axialnut des Ventilgehäuses eingesetzt ist. Damit ist die Rückstellfeder selbst innerhalb des Ventilgehäuses ausgerichtet, so daß sie diese Ausrichtung auch auf den Ventilkolben übertragen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Ventilkolben mit kreuzförmig oder sternförmig angeordneten Führungsstegen verlängert ist, die auch in der geöffneten Ventilsteliung in die Ventilbohrung ragen. Pamit wird sichergestellt, daß in jeder Stellung der Ventilkolben sich selbst zu der Ventilbonrung zentriert, so daß ein die Funktxonsfähigkeit aufhebendes Verkanten oder Verklemmen ausgeschlossen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Gehäuse des Dehnstoffelementes zwischen einem Anschlagein-

satz und einem Spanneinsatz eingespannt ist, die koaxial zu den Arbeitskolben in das Ventilgehäuse eingesetzt sind. Damit läßt sich eine sichere und genaue Anordnung des Gehäuses des Dehnstoffelementes gewährleisten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird dabei vorgesehen, daß zwischen dem Anschlageinsatz und dem Spanneinsatz ein Ringspalt für ein Dichtungsring belassen ist, der in axialer Richtung zwischen gegenüberliegenden Flächen des Spanneinsatzes und des Anschlageinsatzes und in radialer Richtung an einer Wandfläche des Gehäuses des Dehnstoffelementes und einer Innenwand des Ventilgehäuses anliegt. Damit wird eine sichere und wirkungsvolle Abdichtung erhalten. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn weiter vorgesehen wird, daß der Ringspalt zwischen Anschlageinsatz und Spanneinsatz in axialer Richtung kleiner als die axiale Abmessung des Dichtungsringes ist. Damit wird ein planmäßiges und vorbestimmtes Deformieren des Dichtungsringes vorgegeben, durch das die Dichtungswirkung bestimmt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Spanneinsatz mittels einer durch plastisches Verformen erzeugten Umbördelung eines oder mehrerer Teile des Ventilgehäuses gesichert ist. Damit wird gewährleistet, daß der Spanneinsatz so gehalten ist, daß er durch die Kräfte der Rückstellfeder nicht aus seiner Halterung gelöst werden kann. Um die Sicherheit ^.egen ein ungewolltes Lösen noch weiter zu erhöhen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Spanneinsatz mit einem Außengewinde in ein entsprechendes Innengewinde des Ventilgehäuses eingeschraubt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch ein erfindungsgelt.äßes Thermostatventil.

Das dargestellte Thermostatventil besitzt ein einteiliges Ventilgehäuse (10) aus Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Polyamid. Das Ventilgehäuse weist einen Zulaufanschluß (11) und einen Rücklaufanschluß (12) auf, die zur gleichen Seite hin gerichtet sind. Zwischen diesem Zulaufanschluß (11) und dem Rücklaufanschluß (12) ist innerhalb des Ventilgehäuses (10) ein Schieberventil vorgesehen. Dieses Schieberventil besitzt eine Ventilbohrung (13) und einen Ventilkolben (14) . Der Ventilkolben (14) , der zum Schließen des Schieberventils in die Ventilbohrung (13) eindringt, ist mit einem in einer Ringnut angeordneten O-Ring (15) versehen.

Der Ventilkolben (14) ist einteilig mit einem Führungsabschnitt (16) versehen, der in einer zur Ventilbohrung (13) koaxialen, zylindrischen Führung des Ventilgehäuses (10) geführt ist. An der dem Ventilkolben (14) abgewandten Stirnfläche des Führungsabschnittes (16) liegt ein Arbeitskolben (18) eines thermostatischen Dehnstoffelementes an, das ein Gehäuse (19) aufweist, in welchem, in nicht näher dargestellter Weise ein temperaturabhängig sein Volumen veränderbares Element angeordnet ist, insbesondere ein Wachs, das abhängig von der jeweiligen Temperatur den Arbeitskolben (18) um vorgegebene Wege austreibt.

Auf der dem Arbeitskolben (18) gegenüberliegenden Seite des Führungsabschnittes (16) stützt sich eine Rückstellfeder (20) ab, die an dem Führungsabschnitt (16) mittels einer eine Ringschulter und einen Ringbund bildenden Profilierung (28) geführt ist. Die als Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder (20) umgibt den Ventilkolben (14) und ist in eine ringförmige Axialnut (21) eingesetzt, die die Ventilbohrung (13) koaxial umgibt.

Der Ventilkolben (14) ist im Bereich seines der Ventilbohrung (13) zugewandten Endes mittels kreuzförmig angeoiineten Stegen

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(22) verlängert, die auch in der dargestellten vollständig geöffnete.. Ventilstellung noch in die Ventilbohrung (13) hineinragen. Der Ventilkolben (14) ist somit innerhalb des Ventilgehäuses (10) mittels des rührungsabschnittes (16) und der Führungsstege (22) jederzeit geführt, so daß ein Verkanten o.dgl. ausgeschlossen ist. Dabei unterstützt diese Ausrichtung auch noch die Anordnung der Rückstellfeder (20). Selbst wenn der Arbeitskolben (18) des Dehnstoffelementes (17) in seiner Bewegungsrichtung nicht exakt mit dem Ventilkolben (14) fluchten sollte, so ist die Gefahr eines Verkantes oder Verklemmens o.dgl. praktisch ausgeschlossen.

Der Führungsabschnitt (16) des Arbeitskolbens (14), der ebenfalls aus einem Kunststoff hergestellt sein kann, stützt sich in der vollständig geöffneten Stellung gegen einen Anschlageinsatz (23) ab, der in das Ventilgehäuse (10) auf der der Ventilbohrung (13) gegenüberliegenden Seite eingesetzt ist. An dem gegenüberliegenden Ende des Anschlageinsatzes (23) ist das Gehäuse (19) des Dehnstoffelementes (17) abgestützt, das gegenüber diesem Anschlageinsatz (23) mittels eines Spanneinsatzes (24) verspannt ist. Der Spanneinsatz (24) umgreift mit einem f Ringbund eine entsprechende Ringschulter des Gehäuses (19).

Der Anschlageinsatz (23) und der Spanneinsatz (24) besitzen den f gleichen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des auf dieser Seite offenen Ventilgehäuses (10) angepaßt ist. Der Anschlageinsatz (23) liegt an einer Ringschulter des Ventilgehäuse ses (10) an. Zwischen dem Anschlageinsatz (23) und dem Spann- s einsatz (24) ist ein Ringspalt belassen, der zur Aufnahme eines J Dichtungsringes (25), insbesondere eines O-Ringes dient. Dieser 'ü Ringspalt ist kleiner bemessen als der Durchmesser des O-Ringes f\ (25) , so daß dieser elastisch deformiert und damit auch gegen die Außenwandung des Gehäuses (19) des Dehnstoffelementes und gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses (10) angedrückt wird. Durch diese vorgegebene Verformung des Dichtungsringes läßt fe sich die gewünschte Dichtungswirkcmg von vornherein sichern.

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Der Spanneinsatz (24) ist in der offenen Seite des Venti!gehäuses (10) dadurch gesichert, daß der Rand (26) des Ventilgehäuses (10) um den Spanneinsatz (24) vollständig oder segmentweise herumgebördelt ist. Dieses Herumbördeln läßt sich bei dem aus Kunststoff bestehenden Ventilgehäuse (10) durch Erwärmung bewirken.

Um eine zusätzliche Sicherung des Spanneinsatzes (24) in dem ventilgehäuse (10) zu erhalten, kann alternativ und/oder ergänzend vorgesehen werden, daß der Spanneinsatz (24) mit einem Außengewinde (27) versehen ist, das vor dem Umbördeln in ein entsprechendes Innengewinde des Ventilgehäuses (10) eingeschraubt ist.

Claims (10)

Ansprüche

1. Thermostarventil mit einem Ventilgehäuse, das einer Zulaufanschluß und einen Rücklaufanschluß' aufweist, zwischer denen ein Schieberventil mit einer Ventilbohrung und einem Ventilkolben angeordnet ist, an welchem in Öffnungsrichtung ein« Rückstellfeder und in Schließrichtung ein Arbeitskolben eines Dehnstoffelementes angreift, das mit seinem Gehäuse in dem Ventilgehäuse mittels einer ein Dichtungselement enthaltenden Halterung gehalten ist,dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (14) mit einem Führungsabschnitt (16) versehen ist, der koaxial zu der Kolbenmantelfläche verläuft und der in einem Führungskanal des Ventilgehäuses (10) geführt ist.

2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (20) eine den Ventilkolben (14) umgebende Schraubenfeder ist, die mit einem Ende an dem Führungsabschnitt (16) und mit dem anderen Ende an einem die Ventilbohrung (13) umgebenden Anschlag (21) des Ventilgehäuses (10) abgestützt ist.

3. Thermostatventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (20) in eine ringförmige Axialnut (21) des Ventilgehäuses (10) eingesetzt ist.

4. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (20) an einei Ringschulter und einem Ringbund des FUhrungsabschnittes (16) abgestützt ist.

5. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (14) mit kreuzförmic oder sternförmig angeordneten Führungsstegen (22) verlängert ist, die auch in der geöffneten Ventilstejl lung in die Ventilbohrung (13) ragen.

6. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (19) des Dehnstoffelementes (17) zwischen einem Anschlageinsatz (23) und einem Spanneinsatz (24) eingespannt ist, die koaxial zu dem Arbeitskolben (14) in das Ventilgehäuse (10) eingesetzt sind.

7. Thermostatventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem A&schlageinsatz (23) und dem Spanneir>-~atz (24) ein Ringspalt t'ux eisen Dichtungsring (25) belassen ist, der in axialer Richtung zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen des Spanneinsatzes (24) und des Anschlageinsatzes (23) und in radialer Richtung an einer Wandfläche des Gehäuses (10) des Dehnstoffelejnentes (17) und einer Innenwand des Ventilgehäuses (10) anliegt.

8. Thermostatventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt zwischen dem Anschlageinsatz (23) und dem Spanneinsatz (24) in axialer Richtung kleiner als die axiale Abmessung des Dichtungsringes (25) ist.

9. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanneinsatz (24) mittels einer durch plastisches Verformen erzeugten ümbördelung eines oder mehrerer Teile (26) des Ventilgehäuses (10) gesichert ist.

10. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanneinsatz (24) mit eimern Außengewinde (27) in ein entsprechendes Innengewinde des Ventilgehäuses (10) eingeschraubt ist.