WO2008028629A1 - Thermostatic operating element - Google Patents

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WO2008028629A1
WO2008028629A1 PCT/EP2007/007715 EP2007007715W WO2008028629A1 WO 2008028629 A1 WO2008028629 A1 WO 2008028629A1 EP 2007007715 W EP2007007715 W EP 2007007715W WO 2008028629 A1 WO2008028629 A1 WO 2008028629A1
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WO
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housing
interior
working
guide
element according
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Application number
PCT/EP2007/007715
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Inventor
Eike Willers
Original Assignee
Behr Thermot-Tronik Gmbh
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Publication date
Application filed by Behr Thermot-Tronik Gmbh filed Critical Behr Thermot-Tronik Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • G05D23/1921—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using a thermal motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like

Definitions

  • the invention relates to a thermostatic working element with a housing whose interior, which serves to receive expansion material, is closed with a guide part to the outside, in which a working piston is arranged in an axial guide.
  • a bag-like element made of elastic material is provided, which is held between the guide part and the housing and which projects into the interior of the housing.
  • this bag-like element of the working piston is inserted, which preferably has a conical shape in this area.
  • the invention has for its object to provide a simply constructed thermostatic working element of the type mentioned that has the shortest possible response time.
  • This object is achieved in that in the axial guide, which is open to the interior of the housing, a seal is provided to the outside and that the guide part has a projecting into the interior of the housing, preferably extending to near the bottom of the housing extending approach containing the axial guidance. Due to this design, it is possible to reduce the amount of expanding matter received in the interior of the housing. This ensures that the expansion material assumes temperature changes relatively quickly, ie that the thermostatic working element reacts quickly.
  • This thermostatic working element dispenses with a membrane-like or bag-like sealing element which is elastically deformed during the working movement of the working piston.
  • the working piston must also take over no sealing function, so that its dimensions and the dimension of the axial guide are relatively uncritical.
  • the Dichtungspfropfen consists of a lubricious plastic. Suitable plastics have proven, as they are known under the brands Teflon or Viton.
  • the axial guide is open with a reduced diameter portion to the interior of the housing.
  • This reduced section serves in particular as an assembly aid in the assembly of such a thermostatic working element.
  • the axial guide, the working piston and the Dichtungspfropfen have a diameter of less than 3mm.
  • Thermostatic working elements with such small dimensions of the working piston have hitherto been practically impossible to achieve in practice.
  • By means of a small-diameter working piston and Dichtungspfropfens it is possible to realize relatively large displacement paths even with a small amount of expanding material, in particular, the advantage of fast reaction time is given.
  • an electrical heating element is arranged in the interior of the housing, which is connected to electrical terminals which are passed through an insert forming the bottom of the housing.
  • the electric heating element has substantially the shape of a hollow cylinder and is arranged in the annular gap between the housing inner wall and the projection of the guide part.
  • the drawing shows an axial section through an inventive thermostatic working element.
  • the thermostatic working element shown in the drawing has a preferably made of a highly thermally conductive metal housing 10, the bottom of which is formed by an insert 11 of non-conductive material, in particular of a plastic material.
  • the insert 11, which is pressed into the housing 10, has an annular groove 12 which receives a ring seal 13, in particular an O-ring.
  • the interior 14 of the housing 10 serves to receive an expansion material, in particular a wax mixture.
  • This expansion material is designed so that it changes its volume depending on the temperature and, in particular, changes its state of aggregation at a set temperature.
  • the housing 10 is closed by means of a guide member 15 which has an axial bore 16 which serves to guide a working piston 17.
  • the working piston 17 is guided in the axial guide 16, without having to exert a sealing function to the interior 14 of the housing 10 out.
  • a sealing tion plug 18 arranged in the axial guide 16 on the side facing the interior 14 .
  • This Dichtungspfropfen 18 consists of a plastic with sliding properties against the guide member 15, which preferably consists of a metal.
  • the cylindrical sealing plug 18 is pressed into the axial bore 16 with an interference fit, preferably with a slight interference fit, which means that the sealing plug 18 has a slight excess with respect to the axial bore 16.
  • the Dichtungspfropfen 18 When pressed into the axial bore 16, its outer diameter is adapted to the inner diameter of the axial bore 16.
  • the Dichtungspfropfen 18 has a length which corresponds to at least three times its diameter.
  • At a temperature-induced expansion of the expansion of the Dichtungspfropfen 18 is extended together with the working piston.
  • working piston 17 and sealing plug 18 were again forced into the axial guide.
  • the guide member 15 is provided with a projection 20 which projects into the interior 14 of the housing 10 and which extends to the vicinity of the base 11 formed by the insert. This ensures that the volume of the interior 14 is relatively low and therefore the amount of expansion material to be accommodated therein.
  • the small amount of wax allows a reduction in the reaction time.
  • a seal is provided between the end of the housing 10 and the guide member, which is achieved by means of material deformation of the open end of the housing 10.
  • the edge of the housing 10 is only crimped to hold the guide member 15.
  • a sealing element is then used which has a sealing tion between the housing 10 and the guide member 15 causes.
  • the housing 10 is sealingly welded to the guide member or soldered sealingly.
  • an electrical heating element 21 is disposed in the interior 14 of the housing.
  • the heating element 21 has a cylindrical shape and is not anchored in detail in the insert 11.
  • electrical connection lines 22, 23 are laid to the heating element 21, which protrude as a plug element from the insert 11.
  • the heating element 21 has a hollow cylindrical shape and extends into the gap between the projection 20 of the guide member 15 and the inner wall of the housing 10. Thereby, the electric heating element extends practically over the entire area in which expansion material is located. It is thus possible to heat the expanding material very quickly, so that a high response speed is obtained.
  • the diameter of the axial bore 16 and the sealing plug 18 is correspondingly small. Despite the small amount of expansion material, a relatively large travel is obtained.
  • the diameter of the working piston and associated elements is not more than 3mm.
  • no electrical heating element is provided.
  • the housing 10 is integrally formed with a closed bottom, to which the projection 20 of the guide member 15 is brought relatively close.
  • a thermostatic working element can be, for example, within a conventional thermostatic valve for the Use regulation of the engine temperature of a motor vehicle.
  • a stud bolt is attached to the bottom of the housing 10, on which a short-circuit valve plate is guided.
  • the thermostatic working element with the electric heating element 21 can be advantageously used as a switch that switches quickly and, above all, noise-free.
  • the amount of expansion material and thus the switching time can be further reduced by the fact that between the projection 20 of the guide member 15 and the heating element 21, a ring or sleeve of insulating material, for example made of plastic, which covers the projection 20 in whole or in part and the space between approach 20 and heating element 21 fills.
  • the working piston 17 is sealed by means of one or more annular seals in the axial guide 16, so that the sealing plug 18 can be omitted.

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Abstract

Thermostatic operating element having a housing (10) whose interior (14), which is used to hold an expansion substance, is closed to the outside using a guide part (15) in which a working piston (17) is arranged in an axial guide (16). Provision is made for a sealing plug (18), which moves together with the working piston and whose outer circumference is guided in the axial guide (16) in a sealing manner, to be arranged in an axial extension of the working piston, and for the guide part (15) to have an attachment (20) which projects into the interior (14) of the housing (10), extends into the vicinity of the base of the housing and contains the axial guide (16).

Description

Beschreibung Thermostatisches Arbeitselement Description Thermostatic working element
Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Arbeitselement mit einem Gehäuse, dessen Innenraum, der zur Aufnahme von Dehnstoff dient, mit einem Führungsteil nach außen verschlossen ist, in welchem ein Arbeitskolben in einer Axialführung angeordnet ist.The invention relates to a thermostatic working element with a housing whose interior, which serves to receive expansion material, is closed with a guide part to the outside, in which a working piston is arranged in an axial guide.
Bei thermostatischen Arbeitselementen der eingangs genannten Art ist es bekannt, den Innenraum des Gehäuses mittels einer Membran abzudichten, die von dem Führungseinsatz und dem Gehäuse gehalten wird. Bei einem temperaturabhängigen Ausdehnen des Dehnstoffes wird die Membran in die Axialführung des Arbeitskolbens hinein ausgedehnt, so dass der Arbeitskolben ausgetrieben wird.In thermostatic working elements of the type mentioned, it is known to seal the interior of the housing by means of a membrane which is held by the guide insert and the housing. In a temperature-dependent expansion of the expansion material, the membrane is expanded into the axial guidance of the working piston, so that the working piston is expelled.
Bei einer anderen bekannten Bauart der eingangs genannten Art ist ein sackartiges Element aus elastischem Material vorgesehen, das zwischen dem Führungsteil und dem Gehäuse gehalten ist und das in den Innenraum des Gehäuses hineinragt. In dieses sackartige Element ist der Arbeitskolben eingesteckt, der bevorzugt in diesem Bereich eine kegelförmige Gestalt aufweist.In another known type of the aforementioned type, a bag-like element made of elastic material is provided, which is held between the guide part and the housing and which projects into the interior of the housing. In this bag-like element of the working piston is inserted, which preferably has a conical shape in this area.
Es ist auch bekannt, bei einem thermostatischen Arbeitselement der eingangs genannten Art zwischen dem Kolben und der Axialführung ein oder mehrere Dichtungselemente vorzusehen, die an dem Arbeitskolben anliegen und in diesem Bereich ein Austreten von Dehnstoff verhindern sollen.It is also known to provide in a thermostatic working element of the type mentioned between the piston and the axial guide one or more sealing elements which abut against the working piston and to prevent leakage in this area of expansion material.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfach aufgebautes thermostatisches Arbeitselement der eingangs genannten Art zu schaffen, dass eine möglichst kurze Ansprechzeit besitzt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Axialführung, die zum Innenraum des Gehäuses offen ist, eine Abdichtung nach außen vorgesehen ist und dass das Führungsteil einen in den Innenraum des Gehäuses hineinragenden, sich vorzugsweise bis in die Nähe des Bodens des Gehäuses erstreckenden Ansatz aufweist, der die Axialführung enthält. Aufgrund dieser Ausbildung ist des möglich, die Menge an Dehnstoff zu reduzieren, die in dem Innenraum des Gehäuses aufgenommen wird. Dadurch wird erreicht, dass der Dehnstoff relativ schnell Temperaturänderungen annimmt, d.h. dass das thermostatische Arbeitselement schnell reagiert.The invention has for its object to provide a simply constructed thermostatic working element of the type mentioned that has the shortest possible response time. This object is achieved in that in the axial guide, which is open to the interior of the housing, a seal is provided to the outside and that the guide part has a projecting into the interior of the housing, preferably extending to near the bottom of the housing extending approach containing the axial guidance. Due to this design, it is possible to reduce the amount of expanding matter received in the interior of the housing. This ensures that the expansion material assumes temperature changes relatively quickly, ie that the thermostatic working element reacts quickly.
Bei einer Ausführungsform ist in axialer Verlängerung des Arbeitskolbens zwischen diesem und dem Innenraum des Gehäuses ein sich mit dem Arbeitskolben mitbewegender Dichtungspfropfen angeordnet, der mit seinem Außenumfang dichtend in der Axialführung geführt ist.In one embodiment, in the axial extension of the working piston between this and the interior of the housing with a moving piston mitbewegender sealing plug is arranged, which is guided sealingly with its outer periphery in the axial guide.
Dieses erfindungsgemäße thermostatische Arbeitselement verzichtet auf ein membranartiges oder sackartiges Dichtungselement, das während der Arbeitsbewegung des Arbeitskolbens elastisch verformt wird. Der Arbeitskolben muss außerdem keine Dichtungsfunktion übernehmen, so dass seine Abmessungen und die Abmessung der Axialführung relativ unkritisch sind.This thermostatic working element according to the invention dispenses with a membrane-like or bag-like sealing element which is elastically deformed during the working movement of the working piston. The working piston must also take over no sealing function, so that its dimensions and the dimension of the axial guide are relatively uncritical.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass der Dichtungspfropfen aus einem gleitfähigen Kunststoff besteht. Als geeignet haben sich Kunststoffe erwiesen, wie sie unter den Marken Teflon oder Viton bekannt sind.In a further embodiment of the invention, it is provided that the Dichtungspfropfen consists of a lubricious plastic. Suitable plastics have proven, as they are known under the brands Teflon or Viton.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass die Axialführung mit einem im Durchmesser verringerten Abschnitt zu dem Innenraum des Gehäuses hin offen ist. Dieser verringerte Abschnitt dient insbesondere als Montagehilfe bei dem Zusammenbau eines derartigen thermostatischen Arbeitselementes.In a further embodiment of the invention it is provided that the axial guide is open with a reduced diameter portion to the interior of the housing. This reduced section serves in particular as an assembly aid in the assembly of such a thermostatic working element.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass die Axialführung, der Arbeitskolben und der Dichtungspfropfen einen Durchmesser von weniger als 3mm aufweisen. Thermostatische Arbeitselemente mit derart kleinen Abmessungen des Arbeitskolbens waren bisher in der Praxis nahezu nicht realisierbar. Mittels eines im Durchmesser kleinen Arbeitskolbens und Dichtungspfropfens ist es möglich, auch bei einer geringen Menge an Dehnstoff relativ große Verstellwege zu realisieren, wobei insbesondere auch der Vorteil der schnellen Reaktionszeit gegeben ist.In a further embodiment of the invention it is provided that the axial guide, the working piston and the Dichtungspfropfen have a diameter of less than 3mm. Thermostatic working elements with such small dimensions of the working piston have hitherto been practically impossible to achieve in practice. By means of a small-diameter working piston and Dichtungspfropfens it is possible to realize relatively large displacement paths even with a small amount of expanding material, in particular, the advantage of fast reaction time is given.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Innenraum des Gehäuses ein elektrisches Heizelement angeordnet, das mit elektrischen Anschlüssen verbunden ist, die durch einen den Boden des Gehäuses bildenden Einsatz hindurchgeführt sind. Mittels des elektrischen Heizelementes ist es möglich, das thermostatische Arbeitselement als ein Schaltelement einzusetzen, das aufgrund einer Bestromung des Heizelementes den Arbeitskolben ausfährt. Ein derartiges thermostatisches Arbeitselement ist insbesondere in Verbindung mit einer Thermostatventilregelung der Temperatur von mit Flüssigkeit gekühlten Kraftfahrzeugmotoren vorteilhaft. Durch Bestromen des elektrischen Heizelements lässt sich insbesondere der Strömungsquerschnitt des Thermostatventils von einem Kühler zu dem Motor vergrößern und damit bei Bedarf die Kühlleistung erhöhen. Auch hierbei ist die geringe Menge an Dehnstoff von Vorteil, da eine kurze Ansprechzeit möglich ist.In a further embodiment of the invention, an electrical heating element is arranged in the interior of the housing, which is connected to electrical terminals which are passed through an insert forming the bottom of the housing. By means of the electric heating element, it is possible to use the thermostatic working element as a switching element, which extends the working piston due to energization of the heating element. Such a thermostatic operating element is particularly advantageous in connection with a thermostatic valve control of the temperature of liquid-cooled motor vehicle engines. By energizing the electric heating element, in particular the flow cross-section of the thermostatic valve can be increased from a cooler to the engine and thus increase the cooling capacity as needed. Again, the small amount of wax is advantageous because a short response time is possible.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass das elektrische Heizelement im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders aufweist und in dem Ringspalt zwischen Gehäuseinnenwand und dem Ansatz des Führungsteils angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird - -In a further embodiment of the invention, it is provided that the electric heating element has substantially the shape of a hollow cylinder and is arranged in the annular gap between the housing inner wall and the projection of the guide part. In this embodiment - -
erreicht, dass nahezu der gesamte in dem Gehäuse befindliche Dehnstoff unmittelbar von dem elektrischen Heizelement erreicht wird, so dass eine sehr schnelle Verstellgeschwindigkeit des thermostatischen Arbeitselementes erreicht wird.ensures that almost all of the expansion material in the housing is reached directly by the electric heating element, so that a very fast adjustment of the thermostatic working element is achieved.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of the embodiment shown in the drawing.
Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes thermostatisches Arbeitselement.The drawing shows an axial section through an inventive thermostatic working element.
Das in der Zeichnung dargestellte thermostatische Arbeitselement weist ein vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Metall hergestelltes Gehäuse 10 auf, dessen Boden von einem Einsatz 11 aus nichtleitendem Material gebildet wird, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial. Der Einsatz 11 , der in das Gehäuse 10 eingepresst ist, besitzt eine Ringnut 12, die eine Ringdichtung 13 aufnimmt, insbesondere einen O- Ring.The thermostatic working element shown in the drawing has a preferably made of a highly thermally conductive metal housing 10, the bottom of which is formed by an insert 11 of non-conductive material, in particular of a plastic material. The insert 11, which is pressed into the housing 10, has an annular groove 12 which receives a ring seal 13, in particular an O-ring.
Der Innenraum 14 des Gehäuses 10 dient zur Aufnahme eines Dehnstoffes, insbesondere einer Wachsmischung. Dieser Dehnstoff ist so ausgelegt, dass er temperaturabhängig sein Volumen ändert und insbesondere bei einer eingestellten Temperatur seinen Aggregatzustand ändert.The interior 14 of the housing 10 serves to receive an expansion material, in particular a wax mixture. This expansion material is designed so that it changes its volume depending on the temperature and, in particular, changes its state of aggregation at a set temperature.
Das Gehäuse 10 ist mittels eines Führungsteils 15 verschlossen, das eine Axialbohrung 16 besitzt, die zur Führung eines Arbeitskolbens 17 dient. Der Arbeitskolben 17 ist in der Axialführung 16 geführt, ohne dass er eine Dichtungsfunktion zu dem Innenraum 14 des Gehäuses 10 hin ausüben muss. In axialer Verlängerung des Arbeitskolbens 17 ist in der Axialführung 16 auf der dem Innenraum zugewandten Seite 14 ein Dich- tungspfropfen 18 angeordnet. Dieser Dichtungspfropfen 18 besteht aus einem Kunststoff mit Gleiteigenschaften gegenüber dem Führungsteil 15, das bevorzugt aus einem Metall besteht. Der zylindrische Dichtungspfropfen 18 wird in die Axialbohrung 16 mit einem Presssitz einge- presst, vorzugsweise mit einem leichten Presssitz, das bedeutet, dass der Dichtungspfropfen 18 gegenüber der Axialbohrung 16 ein leichtes Übermaß besitzt. Bei dem Einpressen in die Axialbohrung 16 wird sein Außendurchmesser an den Innendurchmesser der Axialbohrung 16 an- gepasst. Bevorzugt hat der Dichtungspfropfen 18 eine Länge, die wenigstens dem dreifachen seines Durchmessers entspricht. Die Axialbohrung 16, die zu dem Innenraum 14 des Gehäuses 10 offen ist, endet in dem Innenraum 14 mit einem Abschnitt 19 mit verringertem Durchmesser, so dass ein Anschlag für den Dichtungspfropfen 18 vorhanden ist. Bei einer temperaturbedingten Ausdehnung des Dehnstoffs wird der Dichtungspfropfen 18 zusammen mit dem Arbeitskolben ausgefahren. Bei einem Abkühlen und einer damit verbundenen Reduzierung des Volumens des Dehnstoffes wurden Arbeitskolben 17 und Dichtungspfropfen 18 wieder in die Axialführung hinein gedrückt.The housing 10 is closed by means of a guide member 15 which has an axial bore 16 which serves to guide a working piston 17. The working piston 17 is guided in the axial guide 16, without having to exert a sealing function to the interior 14 of the housing 10 out. In the axial extension of the working piston 17 is in the axial guide 16 on the side facing the interior 14 a sealing tion plug 18 arranged. This Dichtungspfropfen 18 consists of a plastic with sliding properties against the guide member 15, which preferably consists of a metal. The cylindrical sealing plug 18 is pressed into the axial bore 16 with an interference fit, preferably with a slight interference fit, which means that the sealing plug 18 has a slight excess with respect to the axial bore 16. When pressed into the axial bore 16, its outer diameter is adapted to the inner diameter of the axial bore 16. Preferably, the Dichtungspfropfen 18 has a length which corresponds to at least three times its diameter. The axial bore 16, which is open to the interior 14 of the housing 10, terminates in the interior space 14 with a portion 19 of reduced diameter, so that a stop for the Dichtungspfropfen 18 is present. At a temperature-induced expansion of the expansion of the Dichtungspfropfen 18 is extended together with the working piston. Upon cooling and concomitant reduction in the volume of expanding material, working piston 17 and sealing plug 18 were again forced into the axial guide.
Das Führungsteil 15 ist mit einem Ansatz 20 versehen, der in den Innenraum 14 des Gehäuses 10 hineinragt und der sich bis in die Nähe des von dem Einsatz 11 gebildeten Boden erstreckt. Dadurch wird erreicht, dass das Volumen des Innenraums 14 relativ gering ist und mithin die darin aufzunehmende Menge an Dehnstoff. Die geringe Menge an Dehnstoff erlaubt eine Verkürzung der Reaktionszeit.The guide member 15 is provided with a projection 20 which projects into the interior 14 of the housing 10 and which extends to the vicinity of the base 11 formed by the insert. This ensures that the volume of the interior 14 is relatively low and therefore the amount of expansion material to be accommodated therein. The small amount of wax allows a reduction in the reaction time.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Ende des Gehäuses 10 und dem Führungsteil eine Abdichtung vorgesehen, die mittels Materialverformung des offenen Endes des Gehäuses 10 erreicht wird. Bei einer anderen Ausführungsform wird vorgesehen, dass der Rand des Gehäuses 10 nur umgebördelt wird, um das Führungsteil 15 zu halten. In diesem Fall wird dann ein Dichtungselement eingesetzt, das eine Abdich- tung zwischen dem Gehäuse 10 und dem Führungsteil 15 bewirkt. Bei einer anderen Ausführungsform wird vorgesehen, dass das Gehäuse 10 mit dem Führungsteil dichtend verschweißt oder dichtend verlötet ist.In the embodiment, a seal is provided between the end of the housing 10 and the guide member, which is achieved by means of material deformation of the open end of the housing 10. In another embodiment, it is provided that the edge of the housing 10 is only crimped to hold the guide member 15. In this case, a sealing element is then used which has a sealing tion between the housing 10 and the guide member 15 causes. In another embodiment, it is provided that the housing 10 is sealingly welded to the guide member or soldered sealingly.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist in dem Innenraum 14 des Gehäuses ein elektrisches Heizelement 21 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt das Heizelement 21 eine zylindrische Gestalt und ist in nicht näherer Weise in dem Einsatz 11 verankert. In dem Einsatz 11 sind elektrische Anschlussleitungen 22, 23 zu dem Heizelement 21 verlegt, die als Steckerelement aus dem Einsatz 11 herausragen. Das Heizelement 21 besitzt eine hohlzylindrische Gestalt und erstreckt sich in den Spalt zwischen dem Ansatz 20 des Führungsteils 15 und der Innenwand des Gehäuses 10. Dadurch erstreckt sich das elektrische Heizelement praktisch über den gesamten Bereich, in welchem sich Dehnstoff befindet. Es ist somit möglich, den Dehnstoff sehr schnell aufzuheizen, so dass eine hohe Ansprechgeschwindigkeit erhalten wird.In the illustrated embodiment, an electrical heating element 21 is disposed in the interior 14 of the housing. In the illustrated embodiment, the heating element 21 has a cylindrical shape and is not anchored in detail in the insert 11. In the insert 11 electrical connection lines 22, 23 are laid to the heating element 21, which protrude as a plug element from the insert 11. The heating element 21 has a hollow cylindrical shape and extends into the gap between the projection 20 of the guide member 15 and the inner wall of the housing 10. Thereby, the electric heating element extends practically over the entire area in which expansion material is located. It is thus possible to heat the expanding material very quickly, so that a high response speed is obtained.
Der Arbeitskolben 17, der bei kaltem thermostatischem Arbeitselement bündig mit der Außenseite des Führungsteils 15 abschließt oder geringfügig darüber übersteht, besitzt einen relativ kleinen Durchmesser. Entsprechend klein ist auch der Durchmesser der Axialbohrung 16 und des Dichtungspfropfens 18. Trotz der geringen Menge an Dehnstoff wird ein relativ großer Stellweg erhalten. Der Durchmesser des Arbeitskolbens und der zugehörigen Elemente beträgt nicht mehr als 3mm.The working piston 17, which terminates flush with the outside of the guide part 15 when the thermostatic working element is cold, or projects slightly beyond it, has a relatively small diameter. The diameter of the axial bore 16 and the sealing plug 18 is correspondingly small. Despite the small amount of expansion material, a relatively large travel is obtained. The diameter of the working piston and associated elements is not more than 3mm.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist kein elektrisches Heizelement vorgesehen. In diesem Fall ist das Gehäuse 10 einteilig mit einem geschlossenen Boden ausgebildet, bis zu dem der Ansatz 20 des Führungsteils 15 relativ nahe herangeführt ist. Es ergibt sich dann ein sehr kompaktes thermostatisches Arbeitselement mit kleinen Abmessungen. Ein derartiges thermostatisches Arbeitselement lässt sich beispielsweise innerhalb eines konventionellen Thermostatventils für die Regelung der Motortemperatur eines Kraftfahrzeuges einsetzen. In diesem Fall wird an dem Boden des Gehäuses 10 beispielsweise ein Stehbolzen angebracht, auf dem ein Kurzschlussventilteller geführt ist.In a modified embodiment, no electrical heating element is provided. In this case, the housing 10 is integrally formed with a closed bottom, to which the projection 20 of the guide member 15 is brought relatively close. This results in a very compact thermostatic working element with small dimensions. Such a thermostatic working element can be, for example, within a conventional thermostatic valve for the Use regulation of the engine temperature of a motor vehicle. In this case, for example, a stud bolt is attached to the bottom of the housing 10, on which a short-circuit valve plate is guided.
Das thermostatische Arbeitselement mit dem elektrischen Heizelement 21 kann vorteilhaft als ein Schalter eingesetzt werden, der schnell und vor allem geräuschfrei schaltet. Die Dehnstoffmenge und damit die Schaltzeit lässt sich weiter dadurch reduzieren, dass zwischen dem Ansatz 20 des Führungsteils 15 und dem Heizelement 21 ein Ring oder eine Hülse aus isolierendem Material, beispielsweise aus Kunststoff angeordnet ist, der den Ansatz 20 ganz oder teilweise abdeckt und den Raum zwischen Ansatz 20 und Heizelement 21 ausfüllt.The thermostatic working element with the electric heating element 21 can be advantageously used as a switch that switches quickly and, above all, noise-free. The amount of expansion material and thus the switching time can be further reduced by the fact that between the projection 20 of the guide member 15 and the heating element 21, a ring or sleeve of insulating material, for example made of plastic, which covers the projection 20 in whole or in part and the space between approach 20 and heating element 21 fills.
Bei einer anderen abgewandelten Ausführungsform ist der Arbeitskolben 17 mittels einer oder mehrerer Ringdichtungen in der Axialführung 16 abgedichtet, so dass der Dichtungspfropfen 18 entfallen kann. In another modified embodiment, the working piston 17 is sealed by means of one or more annular seals in the axial guide 16, so that the sealing plug 18 can be omitted.

Claims

Patentansprüche claims
1. Thermostatisches Arbeitselement mit einem Gehäuse, dessen Innenraum, der zur Aufnahme von Dehnstoff dient, mit einem Führungsteil nach außen verschlossen ist, in welchem ein Arbeitskolben in einer Axialführung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Axialführung (16), die zum Innenraum (14) des Gehäuses (10) offen ist, eine Abdichtung nach außen vorgesehen ist und dass das Führungsteil (15) einen in den Innenraum (14) des Gehäuses (10) hineinragenden, vorzugsweise sich bis in die Nähe des Bodens des Gehäuses erstreckenden Ansatz (20) aufweist, der die Axialführung (16) enthält.1. Thermostatic working element with a housing, whose interior, which serves to receive wax, is closed with a guide part to the outside, in which a working piston is arranged in an axial guide, characterized in that in the axial guide (16) to the interior (14) of the housing (10) is open, a seal is provided to the outside and in that the guide part (15) into the interior (14) of the housing (10) protruding, preferably extending to the vicinity of the bottom of the housing approach (20) containing the axial guide (16).
2. Arbeitselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung des Arbeitskolbens (17) zwischen diesem und dem Innenraum (14) des Gehäuses (10) ein sich mit dem Arbeitskolben (17) mitbewegender Dichtungspfropfen (18) angeordnet ist, der mit seinem Außenumfang dichtend in der Axialführung (16) geführt ist.2. Working element according to claim 1, characterized in that in extension of the working piston (17) between this and the interior (14) of the housing (10) with the working piston (17) mitbewegender Dichtungspfropfen (18) is arranged, with his Outer circumference sealing in the axial guide (16) is guided.
3. Arbeitselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungspfropfen (18) aus einem gleitfähigen Kunststoff besteht.3. Working element according to claim 1, characterized in that the sealing plug (18) consists of a lubricious plastic.
4. Arbeitselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Arbeitskolben (17) und der Axialführung (16) wenigstens ein Dichtungselement vorgesehen ist.4. Working element according to claim 1, characterized in that between the working piston (17) and the axial guide (16) is provided at least one sealing element.
5. Arbeitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialführung (16) mit einem im Durchmes- ser verringerten Abschnitt (19) zu dem Innenraum (14) des Gehäuses (10) hin offen ist.5. Working element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the axial guide (16) with a diameter in the the reduced portion (19) to the interior (14) of the housing (10) is open.
6. Arbeitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialführung (16), der Arbeitskolben (17) und der Dichtungspfropfen (18) einen Durchmesser von maximal 3mm aufweisen.6. Working element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axial guide (16), the working piston (17) and the Dichtungspfropfen (18) have a maximum diameter of 3mm.
7. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (15) gegenüber dem Innenraum (14) des Gehäuses (10) mittels Materialverformung, insbesondere des Randes des Gehäuses, abgedichtet ist.7. Thermostatic valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the guide part (15) relative to the interior (14) of the housing (10) by means of material deformation, in particular of the edge of the housing, is sealed.
8. Arbeitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (15) mit dem Gehäuse (10) dichtend verschweißt oder verlötet ist.8. Working element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the guide part (15) with the housing (10) sealingly welded or soldered.
9. Arbeitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (14) des Gehäuses (10) ein elektrisches Heizelement (21) angeordnet ist, das mit elektrischen Anschlüssen (22, 23) verbunden ist, die durch einen den Boden des Gehäuses (10) bildenden Einsatz (11 ) hindurchgeführt sind.9. Working element according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the interior (14) of the housing (10), an electrical heating element (21) is arranged, which is connected to electrical terminals (22, 23) by a the bottom of the housing (10) forming insert (11) are passed.
10. Arbeitselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (21 ) im Wesentlichen die Form eines Hohl- zylinders aufweist und in den Ringspalt zwischen der Gehäuseinnenwand und dem Ansatz (20) des Führungsteils (15) angeordnet ist.10. Working element according to claim 9, characterized in that the heating element (21) has substantially the shape of a hollow cylinder and in the annular gap between the housing inner wall and the projection (20) of the guide member (15) is arranged.
11. Arbeitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ansatz (20) des Führungsteils (15) und dem Heizelement (21 ) ein Ring aus isolierendem Material angeordnet - -11. Work element according to claim 10, characterized in that between the projection (20) of the guide part (15) and the heating element (21) arranged a ring of insulating material - -
ist, der sich wenigstens teilweise über die axiale Länge des Ansatzes erstreckt. is that extends at least partially over the axial length of the neck.
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