WO2012019852A1

WO2012019852A1 - Thermostateinsatz

Info

Publication number: WO2012019852A1
Application number: PCT/EP2011/061863
Authority: WO
Inventors: Andreas Auweder; Martin Holzhauser
Original assignee: Behr Thermot-Tronik Gmbh
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2012-02-16
Also published as: US20130200167A1; US9292019B2; DE102010033564A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Thermostateinsatz umfassend mindestens eine Rückstellfeder (2), ein thermostatisches Arbeitselement (3) mit einem Arbeitskolben (30), welcher entgegen der Kraft der Rückstellfeder (2) aus einem Gehäuse (31) des Arbeitselements (3) austreibbar ist, ein Haupt-Ventilelement (5) und ein Kurzschluss-Ventilelement (8), welche mit dem beim Austreiben des Arbeitskolbens (30) aus dem Gehäuse (31) bewegten Arbeitselement (3) verbunden sind, ein insbesondere als Grundplatte (4) ausgebildetes Grundelement und ein Widerlager (7), an welchem die Rückstellfeder (2) abgestützt ist, wobei das Widerlager (7) mit dem Grundelement mechanisch verbunden ist, sodass eine die Rückstellfeder (2) käfigartig umgebende Baugruppe gebildet ist, und das Widerlager (7) an seiner Außenseite einen geschlossen umlaufenden Bund (72) aufweist, welcher an eine schräge Dichtfläche (80) eines Gegenstücks (8) nach einem Einbau anliegt und welcher durch die Rückstellfeder (2) belastet ist, sodass das Widerlager (7) abdichtend in Richtung der schrägen Dichtfläche (80) gezwungen ist.

Description

Thermostateinsatz

Die Erfindung betrifft einen Thermostateinsatz mit einem integrierten Kurzschlussventil mit Funktion eines 3/2-Wegeventils für einen Kühlkreislauf,

Ein derartiger Thermostateinsatz ist beispielsweise in einem Kühlkreis- lauf eines Verbrennungsmotors einsetzbar und dient beispielsweise zur Aufteilung von Kühlmittelströmen für eine Motoraustrittsregelung, wobei in Abhängigkeit einer Kühlmitteltemperatur ein von einem Verbrennungsmotor kommender Kühlmittelstrom aufgeteilt werden kann, um den Kühlmittelstrom je nach Temperatur über einen Kühler oder ganz oder teilweise wieder direkt dem Verbrennungsmotor zuzuführen. Alternativ kann ein Thermostateinsatz auch für eine Motoreintrittsregelung eingesetzt werden.

Es ist bekannt, eine sogenannte Mischkammer zu bilden, welche in Richtung des Kühlers durch ein Hauptventil und in Richtung eines Kurzschlusskanals durch ein Kurzschlussventil begrenzt ist. Bei einer Motoraustrittsregelung wird die Mischkammer auch als Verteilerkammer be- zeichnet. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden jedoch sowohl eine Verteilerkammer bei einer Motoraustrittsregelung als auch eine Mischkammer bei einer Motoreintrittsregelung einheitlich als Mischkammer bezeichnet. Um ein schnelles Ansprechen des thermostatischen Arbeitselements zu erzielen, ist das Thermostatventil in der Mischkammer angeordnet, so dass es sowohl in einem Kurzschlussbetrieb, einem Mischbetrieb als auch in einem Kühlerbetrieb von dem Kühlmittelström umströmt wird.

Aus der WO 2005/068799 A1 ist ein Thermostateinsatz umfassend ein thermostatisches Arbeitselement mit einem beweglich gelagerten Gehäuse bekannt, wobei an dem Gehäuse eine Ventileinheit gelagert ist und das Gehäuse entgegen der Kraft einer Rückstellfeder verschieblich ist. Die Ventileinheit weist ein Hauptventilglied und dazu axial beabstandet angeordnetes Kurzschlussventilglied auf, wobei durch Verschieben des Gehäuses wahlweise ein Hauptventil oder ein Kurzschlussventil geöffnet bzw. geschlossen sind. Die Rückstellfeder ist an einem Widerlager abgestützt. Das Widerlager führt das Gehäuse bei einer Verschiebung und fungiert auch als Ventilsitz für das Kurzschlussventil. Im Kurzschlussbetrieb beeinträchtigt bei einer derartigen Anordnung das Kurzschlussventilglied die Anströmung des thermostatischen Arbeltselements.

Aus der EP 2 104 015 A1 ist ebenfalls ein Thermostateinsatz mit einem als Ventilsitz für das Kurzschlussventil gestalteten Widerlager bekannt. Das Kurzschlussventilglied ist dabei als Kurzschlussschieber gestaltet. Das Widerlager ist dabei mit einem Thermostatgehäuse verbunden und in einen Kurzschlusskanal eines Gegenstücks eingesetzt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Thermostateinsatz zu schaffen, welcher eine geringe Anzahl an Einzelkomponenten aufweist und als vormontierte Baugruppe an einem Gegenstück abdichtend anbringbar ist und welcher gute Strömungsverhältnisse im Kühlerbetrieb und im Kurzschlussbetrieb aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Thermostateinsatz umfassend eine Rückstellfeder, ein thermostatisches Arbeitselement mit einem Arbeitskolben, welcher entgegen der Kraft der Rückstellfeder aus einem Gehäuse des Arbeitselements austreibbar ist, ein Haupt-Ventilelemeht und ein Kurzschluss-Ventilelement, welche mit dem beim Austreiben des Arbeitskolbens aus dem Gehäuse bewegten Element verbunden sind, ein Grundelement und ein Widerlager, an welchem die Rückstellfeder abgestützt ist, wobei das Widerlager mit dem Grundelement mechanisch verbunden ist, sodass eine die Rückstellfeder käfigartig umgebende Baugruppe gebildet ist, und das Widerlager an seiner Außenseite einen geschlossen umlaufenden Bund aufweist, welcher an eine schräge Dichtfläche eines Gegenstücks nach einem Einbau anliegt und welcher durch die Rückstellfeder belastet ist, sodass das Widerlager abdichtend in Richtung der Dichtfläche gezwungen ist.

Das Grundelement ist in vorteilhaften Ausgestaltungen als Grundplatte ausgebildet.

Bei dem erfindungsgemäßen Thermostateinsatz ist das Kurzschlussventil in dem Thermostateinsatz integriert, wobei mittels einer Rückstellfeder ein Schließen des Hauptventils, des Kurzschlussventils und ein Abdichten des Kurzschlusskanals realisiert ist. Der Thermostateinsatz weist die herkömmliche Funktion eines 3/2-Wegeventils für einen Kühlkreislauf auf.

Die Rückstellfeder ist in einer Ausgestaltung konisch gestaltet. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die Rückstellfeder zylindrisch gestaltet, um eine Fehlmontage auszuschließen. Das thermostatische Arbeitselement, insbesondere ein Dehnstoff, das Hauptventil und das Kurzschlussventil sind derart aufeinander abgestimmt, dass in Abhängigkeit einer Temperatur des Kühlmitteis, welches das thermostatische Arbeitselement umströmt, beim Austreiben des Arbeitskolbens zunächst das Hauptventil öffnet, wobei das Kurzschlussventil für einen Mischbetrieb geöffnet bleibt. Bei einem weiteren Hub des Arbeitskolbens schließt das Kurzschlussventil.

Das Widerlager und das Grundelement, insbesondere die Grundplatte, sind in einer Ausgestaltung starr miteinander gekoppelt oder einteilig ausgebildet.

In vorteilhaften Ausgestaltungen ist eine mechanische Kopplung derart realisiert, dass die gekoppelten Bauteile entgegen einer Kraft der Rückstellfeder relativ zueinander verschieblich sind. Dadurch ist ein Toleranzausgleich beim Einbau möglich, wobei das Widerlager abdichtend an das Gegenstück gezwungen wird. In einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, im Kontaktbereich zu dem Gegenstück auf Dichtelemente zu verzichten. in einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Widerlager mindestens zwei Stege auf, welche mit korrespondierenden Laschen des Grundelements mechanisch verbunden sind. Das Widerlager erlaubt so eine gute Umströmung des thermostatischen Arbeitselements, welches innerhalb des Widerlagers angeordnet ist.

In einer Ausgestaltung sind die Stege und die Laschen als korrespondierende Bügel und Haken ausgebildet, wobei die Haken in die Bügel eingehängt, insbesondere verschieblich eingehängt sind. Aufgrund der verschieblichen Verbindung ist es möglich, dass sich die Bauteile bei der Montage relativ zueinander bewegen und so das Widerlager aufgrund der Kraft der Rückstellfeder in Richtung der Dichtfläche des Gegen- Stücks gezwungen ist. In anderen Ausgestaltungen sind Dichtelemente an den Dichtflächen und/oder an dem Widerlager vorgesehen, welche eine Leckage aufgrund von Fertigungstoleranzen oder dergleichen verhindern.

Das Kurzschluss-Ventilelement ist in vorteilhaften Ausgestaltungen als Ringschieber gestaltet, wobei das Widerlager einen als Aufnahme gestalteten Kurzschlusskanal aufweist, welcher mittels des Kurzschluss- Ventilelements verschließbar ist. Das Kurzschluss-Ventilelement und die Aufnahme weisen zueinander korrespondierende Formen auf, vorzugsweise sind beide rotationssy metrisch, insbesondere zylindrisch gestaltet, sodass eine Relatiwerdrehung der Bauteile ohne Verkanten beim Verschieben des Kurzschluss-Ventilelements möglich ist.

In einigen Ausgestaltungen dient das Gehäuse des Arbeitselements als Kurzschluss-Ventilelement, wobei in einer Ausgestaltung eine Oberflächenbehandlung des Gehäuses, beispielsweise eine Beschichtung, vorgesehen ist In einer anderen Ausgestaltung weist das Kurzschluss- Ventilelement eine an dem beim Austreiben des Arbeitskolbens bewegten Element, vorzugsweise an dem Gehäuse, angeordnete Hülse auf. Durch die Hülse wird der Durchmesser des Kurzschluss-Ventilelements vergrößert. Dadurch ist es möglich, einen größeren Kurzschluss-Kanal vorzusehen ohne den Durchmesser des Gehäuses oder des Arbeitskolbens als Ganzes zu vergrößern, wodurch insbesondere bei einer Motoreintrittsregelung eine Umströmung des Arbeitselements im Kurzschlussbetrieb verbessert wird.

In vorteilhaften Ausgestaltungen weist das Grundelement einen Ventilsitz für das Haupt-Ventilelement auf. Das Grundelement ist dabei in einigen Ausgestaltungen als Grundplatte gestaltet, an weicher sich der Arbeitskolben oder das Gehäuse abstützt. Die Grundplatte weist dafür beispielsweise einen Bügel auf. In anderen Ausgestaltungen ist das Grundelement als Thermostatgehäuse gestaltet. Der Thermostateinsatz ist dabei als Integralthermostat ausgebildet, wobei das Widerlager auch als Traverse oder Zwischenwand bezeichnet wird.

In wieder anderen Ausgestaltungen ist das Grundelement einteilig mit dem Haupt-Ventilelement ausgebildet. Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Einzelkomponenten weiter zu reduzieren. Der Arbeitskolben des Arbeitselements ist dabei vorzugsweise vor einem Einbau des Thermostateinsatzes zwischen zwei Gehäuseteile unbelastet und stützt sich nach dem Einbau an einem der Gehäuseteile ab.

En vorteilhaften Ausgestaltungen ist das Widerlager zumindest abschnittsweise trichterförmig ausgebildet, sodass das thermostatische Arbeitselement umspült wird. Dadurch wird eine Umströmung insbesondere im Kurzschlussbetrieb verbessert.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet. Ais Teil eines Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale können ebenso In einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu erhalten.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Schnittansicht eines erstes Ausführungsbeispiels eines

Thermostateinsatzes in einem Kurzschlussbetrieb;

Fig. 2: eine Schnittansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 1 in einem Mischbetrieb; Fig. 3: eine Schnittansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 1 in einem Kühlerbetrieb;

Fig. 4: eine isometrische Darstellung des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 1 ;

Fig. 5: eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispieis eines Thermostateinsatzes in einem Kürzschiussbetrieb;

Fig. 6: eine Schnittansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 5 in einem Mischbetrieb;

Fig. 7: eine Schntttansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 5 in einem Kühlerbetrieb;

Fig. 8: eine isometrische Darstellung des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 5;

Fig. 9: eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispieis eines

Thermostateinsatzes in einem Kurzschlussbetrieb;

Fig. 10: eine Schnittansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 9 in einem Mischbetrieb;

Fig. 11 : eine Schnittansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 9 in einem Kühlerbetrieb;

Fig. 12: eine isometrische Darstellung des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 9; Fig. 13: eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Thermostateinsatzes in einem Kurzschlussbetrieb;

Fig. 14: eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels eines

Thermostateinsatzes in einem Kurzschlussbetrieb;

Fig. 15: eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels eines Thermostateinsatzes in einem Kurzschlussbetrieb;

Fig. 16: eine Schnittansicht eines siebten Ausführungsbeispiels eines Thermostateinsatzes in einem Kurzschlussbetrieb;

Fig. 17: eine Schnittansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 16 in einer Einbausituation;

Fig. 18: eine Schnittansicht eines achten Ausführungsbeispiels eines

Thermostateinsatzes in einem Kurzschlussbetrieb und

Fig. 19: eine Schnittansicht des Thermostateinsatzes gemäß Fig. 18 in einer Einbausituation.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermostateinsatzes 1 in einem Kurzschlussbetrieb, einem Mischbetrieb, einem Kühlerbetrieb bzw. in einer isometrischen Darstellung.

Der Thermostateinsatz 1 umfässt eine Rückstellfeder 2, ein thermostatisches Arbeitselement 3 mit einem Arbeitskolben 30, welcher entgegen der Kraft der Rückstellfeder 2 aus einem Gehäuse 31 des Arbeitsele- ments 3 austreibbar ist. Der Thermostateinsatz 1 umfasst weiter ein als Grundplatte 4 ausgebildetes Grundelement, an welchem sich der Ar- beitskolben 30 abstützt. Beim Austreiben des Arbeitskolbens 30 aus dem Gehäuse 31 aufgrund einer Erwärmung des in dem Gehäuse 31 angeordneten Dehnstoffs wird das Gehäuse 31 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 2 verschoben. Die Rückstellfeder 2 ist an einem Widerlager 7 abgestützt. Mit dem Gehäuse 31 sind ein Haupt-Ventilelement 5 und ein Kurzschluss-Ventilelement 6 verbunden. Die Grundplatte 4 fungiert als Ventilsitz für das Haupt-Ventilelement 5, wobei das Haupt- Ventilelement 5 mittels der Rückstellfeder 2 an die Grundplatte 4 gezwungen ist. Im Bereich des Ventilsitzes weist das Haupt-Ventilelement 5 zum Beispiel einen Dichtring 50 auf. Das Kurzschluss-Ventilelement 6 ist einteilig mit einem zylindrischen Schaft des Gehäuses 31 ausgebildet ist. Das Widerlager 7 weist eine zu der Form des Kurzschluss- Ventilelements 6 korrespondierende Aufnahme 70 auf. In dem dargestellten Ausführungsform sind der Schaft des Gehäuses 31 und damit das Kurzschluss-Ventilelement 6 und die korrespondierende Aufnahme 70 zylindrisch ausgebildet. Durch Eintauchen des Kurzschluss- Ventilelements 6 in die korrespondierende Aufnahme 70 wird das Kurzschlussventil geschlossen.

Das Widerlager 7 weist weiter mehrere bügeiförmige Stege 71 , in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Stege 71 auf, welche sich in Richtung der Grundplatte 4 in Axialrichtung des Thermostateinsatzes 1 erstrecken. Die Stege 71 sind in korrespondierende, an der Grundplatte 4 ausgebildete Laschen 40 eingehängt. Für die Montage werden das thermostatische Arbeitselement 3 und die Rückstellfeder 2 zwischen der Grundplatte 4 und dem Widerlager 7 eingesetzt und die Stege 71 durch Kompression der Rückstellfeder 2 in die Laschen 40 eingehängt. Aufgrund der Rücksteilkraft der Rückstellfeder 2 ist nach Rücknahme der für die Kompression notwendigen Kraft das Widerlager 7 mit der Grundplatte 4 mechanisch verbunden, sodass eine Baugruppe gebildet ist. Die Laschen 40 und Stege 71 sind auch nach einem Einhängen entgegen der Kraft der Rückstellfeder 2 relativ zueinander verschieblich. Der Thermostateinsatz 1 wird in ein gestrichelt dargestelltes Gegenstück 8 eingesetzt. In den Fig. 1 bis 4 sind weiter ein Kurzschlusskanal 82 und ein Kanal 83 zu dem Motor schematisch dargestellt. Das HauptVentilelement 5 ist zwischen den Kanal 83 zu dem Motor und dem Kuhlerzufluss oder -abfluss angeordnet. Das Widerlager 7 weist an seiner Außenseite einen geschlossenen umlaufenden Bund 72 auf, welcher sich an die Aufnahme 70 anschließt und an einer schrägen Dichtfläche 80 des Gegenstücks 8 nach einem Einbau anliegt. Das Widerlager 7 verschließt bis auf einen Durchfluss über die Aufnahme 70 den Kurzschlusskanal 82. Der Bund 72 ist durch die Rückstellfeder 2 belastet, sodass das Widerlager 7 abdichtend in Richtung der schrägen Dichtfläche 80 gezwungen ist.

Das Gegenstück 8 ist beispielsweise ein Wasserpumpengehäuse, ein Zylinderblock, ein Kurbelgehäuse oder dergleichen. Die schrägen Dichtfläche 80 weist vorzugsweise eine Schräge von ca. 45* auf. Die schräge Dichtfläche 80 ermöglicht eine gute Zentrierung während der Montage und eine gute Abdichtung mit geringer oder keiner Leckage im Betrieb, Durch ein Andrücken der Widerlagers 7 an das Gegenstück 8 mittels der Rückstellfeder 2 sind in der Einbausituation die Laschen 40 und Stege 71 entlastet.

Das dargestellte Widerlager 7 weist in einem Einströmbereich einen trichterförmigen Abschnitt 73 auf. Durch den trichterförmigen Abschnitt 73 werden die Strömungsverhältnisse im Kurzschlussbetrieb (Fig. 1) und irrt Mischbetrieb (Fig. 2) verbessert.

Der Thermostateinsatz 1 ist sowohl in einer Motoreintrittsregelung als auch in einer Motoraustrittsregelung einsetzbar. In den Figuren sind die Kühlmittelströme bei einer Motoreintrittsregelung und bei einer Motoraustrittsregelung schematisch durch Pfeile dargestellt Dabei zeigen die mit I gekennzeichneten Pfeile eine Motoraustriftsregelung und die mit II gekennzeichneten Pfeile eine Motoreintrittsregelung

Der Thermostateinsatz 1 weist die herkömmliche Funktion eines 3/2- Wegeventils für einen Kühlkreislauf auf, wobei das Kurzschlussventil in den Thermostateinsatz 1 integriert ist. Bei einer ansteigenden Temperatur des das thermostatische Arbeitselement 3 umströmenden Kühlmediums wird der Arbeitskolben 30 aus dem Gehäuse 31 ausgetrieben. In dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel taucht der als Kurzschluss-Ventilelement 6 gestaltete Schaft des Gehäuse 31 dabei in die an dem Widerlager 7 gebildete Aufnahme 70, um die zylindrische Aufnahme 70 radial zu verschließen. Dadurch wird unter Reduzierung der Einzelkomponenten in der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Einbausituation ein Kurzschlussventil gebildet.

Die Laschen 40 greifen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach innen in die Stege 71. in anderen Ausgestaltungen greifen die Laschen 40 nach außen. Weiter ist es denkbar, die Stege mit Haken auszubilden, welche in zugehörige Bügel an den Laschen 40 greifen. Die Verbindung mittels Stege 71 und Laschen 40 dient vor einem Einbau in das Gegenstück auch als Transportsicherung.

An die Aufnahme 70 schließen Rippen 74 an, welche sich in Richtung der Grundplatte 4 erstrecken und welche das Gehäuse 31 in der Bewegung führen. Die Anzahl der Rippen 74 ist dabei so gewählt, dass ein gutes Durchströmen und eine gute Führung des Gehäuses 31 sichergestellt sind. Dabei haben sich drei oder fünf Rippen 74 als vorteilhaft herausgestellt.

Dadurch, dass nur eine Rückstellfeder 2 vorgesehen ist, sind die auf das thermostatische Arbeitselement 3 einwirkenden Kräfte geringer, sodass ein im Vergleich zum Stand der Technik mit zwei Rückstellfedern kleiner dimensioniertes thermostatisches Arbeitselement 3 einsetzbar ist.

Das Widerlager 7 und die Grundplatte 4 sind in dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel als Stanzteile ausgebildet. Eine Fertigung als Stanzteil ist dabei mit einem geringen Verschnitt möglich. In anderen Ausgestaltungen ist eines der Bauteile oder sind beide Bauteile als Kunststoffteil ausgebildet.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermostateinsatzes 1 in einem Kurzschlussbetrieb, einem Mischbetrieb, einem Kühlerbetrieb bzw. in einer isometrischen Darstellung. Der Thermostateinsatz 1 ist ähnlich dem Thermostateinsatz 1 gemäß den Flg. 1 bis 4 und für gleiche oder ähnliche Bauteile werden einheitliche Bezugszeichen verwendet. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauteile wird teilweise verzichtet.

Der Thermostateänsatz 1 umfasst ein als Grundplatte 4 ausgebildetes Grundelement und ein Widerlager 7, welche jeweils als Kunststoffteile ausgebildet sind. Das Widerlager 7 ist dabei derart geformt dass der Bund 72 mit einem hülsenförmigen Bereich und dem trichterförmigen Abschnitt 73 ausgebildet ist, wobei ein Abstützen an dem Gegenstück über einen Rand des Bundes 72 erfolgt. Als Kunststoff ist in vorteilhaften Ausgestaltung ein Elastomer eingesetzt, welcher mittels einer zweiKomponenten-Kunststoff-Technologie verarbeitet wird.

Im Randbereich des Bundes 72, auch als Rand bezeichnet, ist dabei zusätzlich eine axiale Dichtung 75 eingesetzt oder angebracht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 75 als zwei Komponenten-Kunststoffteil angespritzt. In anderen Ausgestaltungen ist die Dichtung 75 als Rundschnurrring oder O-Ring gestaltet. In wieder anderen Ausgestaltungen ist eine radiale Dichtung vorgesehen. Dabei ist in einer Ausgestaltung weiter vorgesehen, dass die Grundplatte 4 und das Widerlager 7 starr miteinander verbunden oder einteilig gestaltet sind. Aufgrund der Dichtung 75 wird eine ausreichende Leckagesicherheit im Bereich der Dichtfläche 80 sichergestellt.

Das Kurzsehluss-Ventilelement 6 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als hutförmige Hülse gestaltet, welche auf dem Gehäuse 31 gelagert ist. Dadurch ist es möglich, einen größeren Kurzschlusskanal 82 zu schaffen, ohne dass das Gehäuse 31 als Ganzes mit einem größeren Durchmesser gestaltet ist.

In die Aufnahme 70 ist in einer Ausgestaltung ein Rundschnurrring oder O-Ring für eine bessere Abdichtung des Kurzschlussventils eingesetzt. In der dargestellten Ausgestaltung ist eine Elastomerschicht als Dichtung 76 im Bereich der Aufnahme 70 vorgesehen.

Die Grundplatte 4 und das Widerlager 7 werden beispielsweise mittels Kunststoffspritzguss hergestellt, wobei die Dichtungen 75, 76, sowie eine weitere Dichtung 41 an der Grundplatte 4 direkt angespritzt werden. Dadurch ist es möglich, auf einen weiteren Montageschritt zu verzichten.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermostateinsatzes 1 , welcher als Integralthermostat ausgebildet ist, in einem Kurzschlussbetrieb, einem Mischbetrieb, einem Kühlerbetrieb bzw. in einer isometrischen Darstellung. Der Thermostateinsatz 1 ist ähnlich dem Thermostateinsatz 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 und für gleiche oder ähnliche Bauteile werden einheitliche Bezugszeichen verwendet. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauteile wird verzichtet.

Bei der Ausgestaltung gemäß den Fig. 9 bis 12 ist als Grundelement ein Thermostatgehäuse 400 vorgesehen. Das Widerlager 7 fungiert als Tra- verse. Das Thermostatgehäuse 400 weist Laschen 40 auf, welche bügeiförmig gestaltet sind. In die Laschen 40 greifen als Haken gestaltete Stege 71 des Widerlagers 7 ein. Der Thermostateinsatz 1 ist auf einem Gegenstück 8 montierbar, wobei zwischen dem Thermostateinsatz 1 und dem Gegenstück 8 Profildichtungen 42 gegen eine externe Leckage vorgesehen sind. Das dargestellte Widerlager 7 ist aus Kunststoff und über einen Bund 72 an dem Gegenstück 8 abgestützt. In anderen Ausgestaltungen ist ein Blechteil vorgesehen.

Die Fig. 13 bis 15 zeigen weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Thermostateinsatzes 1 , mit einem thermostatischen Arbeitselement 3, das als elektronisches Arbeitselement 3 oder Kennfeld- Arbeitselement 3 ausgebildet ist. Das In den Fig. 13 bis 15 dargestellte Widerlager 7 ist jedoch auch für ein konventionelles Arbeitselement 3 einsetzbar, welches im Vergleich zu den Fig. 1 bis 4 um 180° verdreht angeordnet ist. Der Thermostateinsatz 1 ist ähnlich dem Thermostateinsatz 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 und für gleiche oder ähnliche Bauteile werden einheitliche Bezugszeichen verwendet Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauteile wird teilweise verzichtet.

Bei dem Ausführungsbeispiel mit einem Kennfeld-Arbeitselement 3 ist das Gehäuse 31 statisch gelagert, wobei ein in dem Gehäuse 31 angeordneter Dehnstoff zusätzlich elektrisch beheizbar ist, um ein gewünschtes Ansprechverhalten zu erzielen.

Dabei zeigt Fig. 13 eine Ausgestaltung mit einer Grundplatte 4, welche eine in Richtung eines (in Fig. 13 nicht dargestellten Gehäuses) weisende Öffnung aufweist. Die Grundplatte 4 ist als Stanzteil gestaltet, wohingegen das Widerlager 7 als Kunststoffteil ausgebildet ist. Der umlaufende Bund 72 umfasst einen hülsenförmigen Abschnitt und den trichterförmigen Abschnitt 73, wobei ein Abstützen an dem Gegenstück 8 im Bereich eines äußeren Endes der Aufnahme 70 für das Kurzschluss- Ventilelement 6 vorgesehen ist. Dabei ist die Dichtung 76 sowohl für die radiale Abdichtung des Kurzschluss-Ventilelements 6, als auch für die axiale Abdichtung des Widerlagers 7 vorgesehen. Das Kurzschluss- Ventilelement 6 und das Haupt-Ventilelement 5 sind einteilig als Kunststoffteil ausgebildet. Im Bereich der Aufnahme für das Gehäuse 31 des Arbeitselements 3 ist dabei eine weitere Dichtung 52 vorgesehen. Die Dichtungen 50, 52 sind dabei beim Spritzgießen des Bauteils in dem Bauteil integrierbar,

Fig. 14 zeigt eine Ausgestaltung ähnlich Fig. 13, wobei die Grundplatte 4 einen Bügel 43 aufweist. Die Variante gemäß Fig. 13 ohne den Bügel 43 ist dabei für eine Anströmung des Arbeitselements 3 und für ein Vermeiden von Einflüssen aufgrund der Wärmeübertragung des Bügels 43 in einigen Ausgestaltungen von Vorteil. Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 14 ist das Widerlager 7 ähnlich Fig. 13 gestaltet, wobei ein Abstützen an dem Gegenstück 8 an einem äußeren Rand des Bundes 72 vorgesehen ist.

Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 13 und 14, wobei der Thermostateinsatz 1 als Integralthermöstat mit einem Thermostatgehäuse 400 ausgebildet ist. Ein Abstützen an dem Gegenstück 8 ist dabei ebenfalls an dem Rand des Bundes 72 vorgesehen.

Die Fig. 16 bis 19 zeigen weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Thermostateinsatzes 1 , wobei das Grundelement 401 einteilig mit dem Haupt-Ventilelement 5 ausgebildet ist. Dabei ist bei der Ausgestaltung gemäß den Fig. 16 und 17 das Grundetement 401 als Stanzteil ausgebildet und bei der Ausgestaltung gemäß den Fig. 18 und 19 als Kunststoffteil. Die Fig. 16 und 18 zeigen dabei jeweils den Thermostateinsatz 1 in einem montierten Zustand vor einem Einbau und die Fig. 17 und 19 den Thermostateinsatz 1 gemäß Fig. 16 beziehungsweise Fig. 17 in einer Einbausituation. Das Grundelement 401 weist Laschen 40 auf, welche mit Stegen 71 eines Widerlagers 7 mechanisch verbunden sind, so dass eine eine Rückstellfeder 2 käfigartig umgebende Baugruppe gebildet wird. Die Stege 71 und die Laschen 40 sind dabei verschieblich miteinander verbunden, sodass das Grundelement 401 mit dem Haupt-Ventilelement 5 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 2 zum Öffnen des Hauptventils verschieblich ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 16 und 17 weist das Grundelement 401 für seine Funktion als Haupt-Ventilelement 5 einen pilzförmigen Rand auf. Durch einen derartigen Rand kann ein Druckverlust bei einer Motoreintrittsregelung minimiert werden. Die Stege 71 weisen Haken auf, mit welchen sie in bügeiförmige Bereiche der Laschen 40 greifen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 18 und 19 weist das Grundelement 401 für seine Funktion als Haüpt-Ventilelement 5 ebenfalls einen pilzförmigen Rand auf. Die Laschen 40 weisen Haken auf, mit welchen sie in bügeiförmige Bereiche der Stege 71 greifen.

Wie in den Fig. 17 und 19 erkennbar ist, weist ein gestrichelt dargestelltes Gegenstück 8 eine schräge Dichtfläche 80 für das Widerlager 7 auf, wobei die Rückstellfeder 2 das Widerlager 7 an die schräge Dichtfläche 80 zwingt. Das Haupt- Ventilelement 5 wirkt mit einem in einem Gehäuse 9 gebildeten Ventilsitz 90 zusammen, wobei der Ventilsitz 90 ebenfalls mit einer Schräge gestaltet ist. Durch die zusätzliche Schräge wird die Montage des Thermostateinsatzes 1 weiter vereinfacht.

Claims

Patentansprüche

1. Thermostateinsatz umfassend mindestens eine Rückstellfeder (2), ein thermostatisches Arbeitselement (3) mit einem Arbeitskolben (30), welcher entgegen der Kraft der Rückstellfeder (2) aus einem Gehäuse (31) des Arbeitselements (3) austreibbar ist, ein Haupt- Ventilelement (5) und ein Kurzschluss-Ventilelement (6), welche mit dem beim Austreiben des Arbeitskolbens (30) aus dem Gehäuse (31) bewegten Arbeitselement (3) verbunden sind, ein Grundelement und ein Widerlager (7), an welchem die Rückstellfeder (2) abgestützt ist, wobei das Widerlager (7) mit dem Grundelement mechanisch verbunden ist, sodass eine die Rückstellfeder (2) käfigartig umgebende Baugruppe gebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Widerlager (7) an seiner Außenseite einen geschlossen umlaufenden Bund (72) aufweist, welcher an eine schräge Dichtfläche (80) eines Gegenstücks (8) nach einem Einbau anliegt und welcher durch die Rückstellfeder (2) belastet ist, sodass das Widerlager (7) abdichtend in Richtung der schrägen Dichtfläche (80) gezwungen ist.

2. Thermostateinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (7) und das Grundelement entgegen der Kraft der Rückstellfeder (2) verschieblich verbunden sind.

3. Thermostateinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (7) mindestens zwei Stege (71) aufweist, weiche mit korrespondierenden Laschen (40) des Grundeiements mechanisch verbunden sind.

4. Thermostateinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (71 ) und die Laschen (40) als korrespondierende Bügel und Haken ausgebildet sind, wobei die Haken in die Bügel eingehängt, insbesondere verschieblich eingehängt sind.

5. Thermostateinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (7) einen als Aufnahme (70) gestalteten Kurzschlusskanal (82) aufweist, weicher mittels des Kurzschiuss- Ventilelements (6) verschließbar ist.

6. Thermostateinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurzschluss-Ventllelement (6) eine an dem beim Austreiben des Arbeitskolbens (31 ) bewegten Arbeitselement (3), vorzugsweise an dem Gehäuse (30), angeordnete Hülse aufweist.

7. Thermostateinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement einen Ventilsitz für das Haupt-Ventilelement (5) aufweist.

8. Thermostateinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement als Grundplatte (4) gestaltet ist, an welcher sich der Arbeitskolben (31) oder das Gehäuse (30) abstützt.

9. Thermostateinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement als Thermostatgehäuse (400) gestaltet ist.

10. Thermostateinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (401) einteilig mit dem Haupt-Ventilelement (5) ausgebildet ist.

11. Thermostateinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (7) zumindest abschnittsweise trichterförmig ausgebildet ist, sodass das thermostatische Arbeitseiement (3) umspült wird.