DE2308453A1

DE2308453A1 - Ventil zur temperaturabhaengigen steuerung eines gasfoermigen oder fluessigen mediums

Info

Publication number: DE2308453A1
Application number: DE19732308453
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Wahler
Original assignee: WAHLER FA GUSTAV
Current assignee: WAHLER FA GUSTAV
Priority date: 1973-02-21
Filing date: 1973-02-21
Publication date: 1974-08-22
Also published as: FR2218523B1; IT1000842B; FR2218523A1; DE2308453C3; DE2308453B2

Description

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Fa. Gustav Wähler 16. Februar 1973

73 Esslingen Anujaltsakte 1268

Ventil zur temperaturabhängigen Steuerung eines gasförinigen oder flüssigen Mediums

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zur temperaturabhängigen Steuerung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, mit einer im Ventilgehäuse vorgesehenen Ventilöffnung mit Ventilsitzfläche, die von einem unter dem Druck einer Feder stehenden Ventilverschlußglied beherrscht wird und die bei von der Ventilsitzfläche abgehobenem Ventilverschlußglied zwei Ventilkanäle miteinander verbindet, und mit einem von der Umgebungstemperatur beaufschlagten thermostatischen Betätigungselement, das einen relativ zu seinem Gehäuse temperaturabhängig verschiebbaren Stößel aufweist, der mit dem Ventilverschlußglied in Wirkverbindung steht.

Es ist ein Ventil der eingangs genannten Art bekannt (Gb-PS 996 091), das außerordentlich groß ist und daher viel Platz beansprucht, und das aufwendig im Aufbau und in der Herstellung, somit teuer, und ferner störanfällig ist; denn das bekannte Ventil weist ein besonderes Übertragungssystem aus Zwischenhebeln, Zwischenfedern, Gehäusemuffen etc. auf, über die die Hubbewegung des Stößels des thermostatischen

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Betätigungselements übertragen wird auf ein mit dem Ventilverschlußglied verbundenes Zwischenstellglied. Die Zwischenhebel, Zwischenfedern, Gehäuseauffen etc. sind in einem be- . sonderen Gehäuse enthalten, in das das thermostatisch^ Betätigungselement, das ein eigenes Gehäuse besitzt, eingesetzt ist. Das Übertragungssystem ist besonderem mechanischen Verschleiß unterworfen, so daß ein häufiges Nachjustieren notwendig ist, z. B., um den Öffnungs- und Schließpunkt des Ventilverschlußgliedes an eine gewünschte Solltemperatur, die vom thermostatischen Betätigungselement getastet und in einen Meßwert umgeformt wird, genau anzupassen. Der mechanische Verschleiß erfordert eine regelmäßige Wartung und führt dazu, daß von Zeit zu Zeit ein Austausch verschlissener Teile im Übertragungssystem notwendig ist. Die Verwendung mehrerer Federn im Übertragungssystem birgt die. Gefahr in sich, daß bei Ausfall, z. B. Bruch, einer Feder das Übertragungssystem nicht mehr funktionsfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zur temperaturabhängigen Steuerung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums zu schaffen, das billig, außerordentlich klein und raumsparend, sowie nahezu völlig wartungs- und störungsfrei ist.

Die Aufgabe ist bei einem Ventil der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Längsmittelachse des Stößels in einer Flucht mit der Mittelachse der Ventilöffnung und des Ventilverschlußgliedes verläuft und daß der Stößel mit seinem freien, aus dem Gehäuse des Betätigungselementes vorstehenden Ende unmittelbar am Ventilverschlußglied anliegt und dieses bei infolge Temperatursteigerung eintretender Verschiebebewegung gegen die Wirkung der Feder von der Ventilsitzfläche abhebt bzw. auf diese zubewegt.

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Durch die Erfindung wird erreicht, daß zum Übertragen des vom thermostatischen Betätigungselement entsprechend einer getasteten Umgebungstemperatur in Form einer Hubbewegung des Stößels oder eines äquivalenten Gliedes abgegebenen Meßwertes auf das Ventilverschlußglied ein besonderes Übertragungssystem entbehrlich ist. Vielmehr wird diese Hubbewegung des Stößels und damit der Meßwert unmittelbar als Stellgröße zur Betätigung des Ventilverschlußgliedes auf Letzteres geführt. Mit dem Wegfall des Übertragungssystems entfallen auch evtl. Übertragungsfehler, Verschleiß im Übertragungssystem, Wartungsanfälligkeit, Ausfallgefahr etc. Das Ventil gemäß der Erfindung ist daher nahezu wartungsfrei, besitzt eine große Lebensdauer und liefert über lange Einsatzzeit reproduzierbare Werte. Wesentlicher Vorteil sind auch der geringe Material- und Fertigungsaufwand und somit der niedrige Gestehungspreis, und vor allem die erreichbare außerordentlich kleine Baugröße. So sind Ventile gemäß der Erfindung in verblüffend kleinen Größen, z. B. mit Abmessungen von etwa 55 mm Länge und Durchmessern bei kreiszylindrischer Ausbildung von ca. IO - 12 mm herstellbar. Dadurch wird ein völlig neues Einsatzgebiet für derartige Ventile erschlossen. So sind Ventile gemäß der Erfindung u.a. vorteilhaft z. B. für die Verwendung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, wo der Raumbedarf und die Kosten bekanntlich eine wesentliche Rolle spielen, geeignet, z. B. zum direkten Einsetzen in das Vergasergehäuse eines Vergasermotors und zur temperaturabhängigen Kraftstoff-Luft-Gemisch-Steuerung, . beispielsweise zur Kraftstoffanreicherung beim Kaltstart. Hierbei kann aie Anordnung z. B. so getroffen sein, daß das- Ventilverschlußglied bei niedrigen iUotorunigebungstemperaturen, die vom thermostatischen Betätigungselement getastet werden, somit also bei Kaltstarts, von der Ventilsitzfläche abgehoben ist und somit über die offene Ventilöffnung eine Verbindung zwischen beiden Ventilkanälen zuläßt, so daß über diese zusätzlich Kraftstoff zur Anreicherung des Gemisches zugeführt wird. Im warmen Zustand des Motors, der bei

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Erreichen der Solltemperatur eine Hubbewegung des Stößels zur Folge hat, wird dadurch das Ventilverschlußglied auf die Ventilsitzfläche gepreßt und das Ventil geschlossen, so daß die Kraft st off anreicherung über die nuntnehr voneinander getrennten Ventilkanäle, unterbleibt. In anderen Fällen kann das Ventil auch den Kraftstoffdurchfluß durch einen Bypass steuern, der im kalten Zustand des Motors geschlossen ist und somit über die Hauptkraftstoffzuführung eine große Kraftstoffmengenzuführung gestattet, und der im warmen Zustand des Motors bei Erreichen der Solltemperatur des Ventils durch Ab heben des Ventilverschlußgliedes freigegeben wird, so daß ein gewisser Anteil der Kraftstoffmenge über den Bypass abgeleitet wird und nicht zur Gemischbildung beiträgt. Im erstgenannten Fall wirkt das Ventil nach den Begriffen der Schaltertechnik als Schließer, im zweiten Fall als Öffner. In entsprechender Weise ist auch eine Verwendung des Ventils gemäß der Erfindung in verfahrenstechnischen Anlagen usw. mit allen dadurch erzielten Vorteilen möglich. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Ventils gemäß der Erfindung sind das Ventilgehäuse und das Gehäuse des Betätigungselementes zu einer vorzugsweise in einer Flucht verlaufenden Einheit zusammengefaßt. Dadurch wird erreicht, daß das Ventil noch kompakter und bei z. B. kreiszylindrischer Form einfacher zu lagern, zu säubern und beim Einbau leichter zu handhaben ist, weil sich kreiszylind— rische Teile z. B. bei schlecht zugänglichen Vergasergehäusen von Kraftfahrzeugen leicht montieren lassen. Das Ventil hat hierbei z. B. etwa die Gestalt einer Schraube.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Anordnung so getroffen, daß als thermostatisches Betätigungselement ein Dehnstoff thermostat vorgesehen ist, dessen mit den Stößel umgebendem Dehnstoff gefülltes Gehäuse durch einen Deckel verschlossen ist, der vom Stößel durchsetzt wird, und daß der Deckel des thermostatischen Betätigungselements einstückiger Bestandteil des Ventilgehäuses ist. Die Ausbildung des thermostatischen Betätigungselementes als Dehnstoffthermostat

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hat den Vorteil, daß dessen Abmessungen bei relativ großen Hüben des Stößels außerordentlich klein gehalten werden können, was die kompakte Ausbildung noch steigert, und daß dabei und bei geringerem Herstellungs- und Kostenaufwand große Stellkräfte zum Beaufschlagen des Venüilverschlußgliedes aufgebracht werden können. Dadurch, daß der Deckel des thermostatischen Betätigungselements einstückiger Bestandteil des Ventilgehäuses ist, ist ein besonderer Deckel für das Gehäuse des Dehnstoffthermostaten entbehrlich, wodurch die Kosten, das Gewicht und die Baugröße das Ventils noch weiter herabgesetzt werden. Von Vorteil kann es ferner sein, wenn das Ge- hause des Betätigungselements mit dem stirnseitigen Ende, das vom Stößel durchsetzt wird, an den den Deckel bildenden Gehäuseteil des Ventilgehäuses angesetzt ist und mit diesem mittels einer am den Deckel bildenden Gehäuseteil vorspringenden und damit einstückigen Hülse verbunden ist, die das Gehäuse des Betätigungselements im Endbereich übergreift und an diesem befestigt, vorzugsweise hinter einer Schulter des Gehäuses umgebördelt ist. Hierbei entfallen besondere Befestigungselemente, über die das thermostatische Betätigungselement am Ventilgehäuse befestigt ist. Die Befestigung des Gehäuses des Betätigungsgliedes am Ventilgehäuse kann lösbar sein, z. B. durch Anordnung einer Schraubverbindung beispielsweise der Gestalt, daß die Hülse Innengewinde und das Gehäuse des Betätigungselements ein entsprechendes Außengewinde besitzt. Diese lösbare Verbindung vereinfacht evtl. erforderliche Reparaturarbeiten. In der Regel wird aber wegen der erreichten hohen Lebensdauer und geringen Kosten des Ventils gemäß der Erfindung bei Verschleiß ein Austausch der gesamten Ventileinheit vorgezogen werden, so daß dann die unlösbare Verbindung durch Umbördeln vorteilhafter ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Anordnung so getroffen sein, daß das Ventilgehäuse auf einem zum

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Stößel koaxialen Teil ein Gewinde zum Einschrauben aufweist und daß der den Deckel bildende Gehäuseteil eine V/erkzeugangriffsf lache, z. B. einen Sechskant, aufweist. Hierbei bestehen also der das Einschraubgewinde tragende Teil des Ventilgehäuses und der die Werkzeugangriffsfläche tragende Gehäuseteil aus einem Stück, weshalb z. B. zum Ein- oder Aus-, schrauben an der V/erkzeugangriffsflache angreifende äußere Kräfte nicht etwa über eine Verbindungsstelle zwischen zwei Gehäuseteilen mit der evtl. Gefahr der Belastung und des Lösens der Verbindungsstelle, sondern unmittelbar weitergeleitet werden.

Zweckmäßigerweise ist der Stößel etwa lotrecht zur Ventilsitzfläche angeordnet. Als Ventilverschlußglied kann eine Kugel vorgesehen sein. Diese Anordnung ist außerordentlich einfach, störungsfrei und billig. Als Ventilverschlußglied kann auch ein tellerförmiges Teil, beispielsweise eine kreiszylindrische Scheibe, vorgesehen sein, die auf dem Bereich, auf dem sie mit der Ventilsitzfläche in Berührung gelangt., eine besondere Sitzfläche oder einen Dichtungsring oder dergl. besitzt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Feder des Ventilverschlußgliedes vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet und greift auf der dem freien Ende des Stößels abgewandten Seite des Ventilverschlußgliedes an. Von Vorteil kann es sein, wenn die Längsmittelachse der Feder mit derjenigen des Stößels fluchtet und wenn die Feder vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildet ist. Die Feder kann als Schließfeder, z. B. bei Ausbildung des Ventils als Öffner, oder als Öffnungsfeder, z. 3..bei Ausbildung des Ventils als Schließer ausgebildet sein.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Ventilkanal durch mindestens eine quer zur Längsmittelachse des Stößels verlaufende, im Ventilgehäuse

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vorgesehene und nach außen offene Querbohrung gebildet, die in die Ventilöffnung übergeht. Wird auch der andere Ventilkanal durch mindestens eine derartige Querbohrung gebildet, so wird diese, in Längsrichtung des Ventils gesehen, zweckmäßige rwei se hinter der Ventilsitzfläche vorgesehen, so daß die Ventilsitzfläche in Ventillängsrichtung zwischen beiden Querbohrungen sitzt und im geschlossenen Zustand des Ventils in Ventillangsrichtung die Verbindung zwischen den beiden Querbohrungen unterbrochen ist. Hebt dagegen das Ventilverschlußglied ab, so ist eine Verbindung beider Ventilkanäle geschaffen, so daß ein Medium, das einem Ventilkanal, z. B. mit Druck zugeführt wird, dann in Ventillängsrichtung die Ventilöffnung durchströmen und unter Umlenkung in den anderen Ventilkanal einströmen kann. Beide Ventilkanäle sind für die Zuführung bzw. Abführung des Mediums auf der Außenseite des Ventilgehäuses offen, wobei die Ventilkanäle mit diesen Öffnungen im eingebauten Zustand des Ventils in entsprechende Zuführungs- bzw. Abführungskanäle z. B. über Ringräume einmünden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der andere Ventilkanal durch den die Feder enthaltenden,-vorzugsweise sich etwa quer zu der Querbohrung, erstreckenden Gehäuseinnenraum des Ventilgehäuses gebildet, der an einem Ende in die Ventilöffnung übergeht und am anderen, dem Ventilverschlußglied gegenüberliegenden Ende eine, z. B. mittels eines Siebes verdeckte, Öffnung aufweist. Hierdurch wird das Ventil noch weiter vereinfacht; denn der Gehäuseinnenraum des Ventilgehäuses, der zur Aufnahme der Feder vorgesehen ist, wird selbst als Ventilkanal herangezogen. Bei geöffnetem Ventil strömt somit ein dem einen Ventilkanal zugeführtes Medium in Ventillängsrichtung durch die Ventilöffnung hindurch und durchströmt in gleicher Richtung den Genau se innenr-auin als anderen Ventilkanal, aus dem es z. B. am stirnseitigen Ende abströmt. Hierbei sind im übrigen evtl. Strömungsverluste durch Umlenkung der Strömung geringer.

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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Vent.ilsitzfläche auf der Seite des Ventilverschlußgliedes vorgesehen, die dein freien Ende des Stößels zugev/andt ist. Bei dieser Ausführungsf or;a ist das Ventil als Öffner aasgebildet, d.h., bei niedriger Umgebungstemperatur des thermostatischen Betätigungselements geschlossen una bei höherer, der Solltemperatur entsprechender Temperatur geöffnet. Bei dieser Ausführungsform kann der Stößel die Ventilöffnung unter Bildung eines zum Stößel konzentrischen, in die Ventilöffnung übergehenden Hingraumes durchsetzen. Die Querbohrung im Ventilgehäuse mündet dabei in den den Stößel umgebenden Ringraum ein.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Anordnung so getroffen, daß die Ventilsitzfläche auf der Seite des Ventilverschlußgliedes vorgesehen ist, die dem freien Ende des Stößels abgewandt ist, und daß das Ventilverschlußglied mittels der Feder von der Ventilsitzfläche abhebbar und gegen die Wirkung der Feder mittels des Stößels bei steigender Temperatur in Richtung auf die Ventilsitzfläche bewegbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Ventil als Schließer ausgebildet, d.h. bei niedriger Umgebungstemperatur des thermostatischen Betätigungselementes geöffnet und bei höherer, der Solltemperatur entsprechender Temperatur geschlossen.

Bekanntlich erfordern Ventile gemäß der Erfindung eine Justierung entsprechend den gewünschten Steuerbedingungen. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird bei diesen Justierarbeiten derart vorgegangen, daß man bei einer gewünschten Öffnungs- bzw. Schließtemperatur des Ventils das Volumen des den bei Erwärmung sich ausdehnenden Dehnstoff enthaltenden Hohlraumes im Gehäuse des thermostatischen Betätigungselementes durch äußere Kräfte, z. B. durch Einbringen von Sicken, Dellen, Vertiefungen etc., solange verkleinert, bis das Ventilverschlußglied von der Ventilsitzfläche abhebt

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bzw. gegen diese gepreßt wird und sich eine gewünschte Größe bzw. ein Wert Null für die Durchströmmenge des von einem Ventilkanal über die Ventilöffnung zum anderen Ventilkanal strömenden, zu steuernden Mediums ergibt, und daß man den Hub we ,2; des Ventilverschlußgliedes oder die Größe der Durchströmmenge oder den Druck des gesteuerten Mediums als Stellgröße heranzieht, über die die Energiezufuhr für die äußeren Kräfte dann unterbrochen wird.

Von Vorteil kann es sein, wenn bei dem Justierverfahren als Geber für die Stellgröße ein Fühlstift vorgesehen ist, der am Ventilverschlußglied anliegt und infolge dessen Hubbewegung translatorisch verschoben wird, und wenn der Fühlstift mit einem die Energiezufuhr für die ärgeren Kräfte unmittelbar oder mittelbar steuernden, von der Fühlstiftbewegung beaufschlagten Steuerglied verbunden ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung greift der Fühlstift an einem Schaltglied, z. B. einer beweglichen Schaltzunge eines elektrischen Schalters, im Öffnungs- oder Schließsinn an, das in eine elektrische Zufuhrleitung geschaltet ist, mittels der elektrische Energie für die äußeren Kräfte übertragen wird, wobei ein Abheben des Ventilverschlußgliedes von der Ventilsit zf lache auf das gewünschte Sollmaß eine öffnung oder Schließung des Schalters und Unterbrechung bzw. Einschaltung der elektrischen Energie zur Steuerung der äußeren Kräfte zur Folge hat.

Als vorteilhaft hat sich ferner erwiesen, wenn die äußeren Kräfte mittels hydraulischer oder pneumatischer, umsteuerbarer Antriebe aufgebracht werden, bei denen das Arbeitsmedium über ein in Abhängigkeit vom Hub des Ventilverschlußgliedes betätigbares Steuerventil gesteuert wird. Von Vorteil ist es dabei, wenn das Steuerventil elektromagnetisch betätigbar ist

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und mit dem Elektromagneten in einen elektrischen Erregerkreis geschaltet ist, der in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Ventilverschlußgliedes kontaktlos oder mittels Kontakten ab- oder einschaltbar ist. Die Zu- bzw. Abschaltung des Erregerkreises kann über mechanische Schalter, Halbleiterelamente, sowie induktiv oder kapazitiv erfolgen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt des Ventiles in Fig. 1, jedoch eingebaut, im geschlossenen Schaltzustand,

Fig. 3 einen Schnitt des Ventiles entsprechend Fig. 2, jedoch im geöffneten Schaltzustand,

Fig. 4 einen teilweisen vertikalen Längsschnitt eines Ventiles gemäß einem·zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht des Ventils mit einer schematischen Darstellung einer Justiereinrichtung, und

Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt eines Teiles eines Ventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Die in den Zeichnungen dargestellten Ventile sind gegenüber der Originalgröße im Maßstab 2 : 1 gezeigt.

Das Ventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1-3 besitzt ein zylindrisches Ventilgehäuse 10, das einen hohlen

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Gehäuseinnenraum 11 und an dem in Fig. 2 oberen stirnseitigen Ende eine axiale Öffnung 12 besitzt. An dem der öffnung 12 gegenüberliegenden Ende weist das Ventilgehäuse IO eine axiale Ventilöffnung 13 mit einer radialen Ventilsitzfläche IA- auf, die von einen unter dem Druck einer zylindrischen Schraubenfeder 15 stehenden, tellerförmigen Ventilverschlußglied 16 beherrscht wird, das mit der der Ventilsitzfläche 14 zugewandten Fläche auf letzterer aufsitzt und in diesem Bereich des Sitzes einen eingelassenen Dichtring 17 aufweist. Die Schraubenfeder 15 ist zwischen dem die Öffnung 12 aufweisenden stirnseitigen Ende des Ventilgehäuses 10 und dem Ventilverschlußglied 16 unter Druck eingesetzt. Das Ventilverschlußglied 16 steuert zwei Ventilkanäle, von denen ein Ventilkanal beispielsweise durch zwei sich kreuzende Querbohrungen 18, die in einen Ringraum 19 einmünden, und der andere Ventilkanal durch den Gehäuseinnenraum 11 selbst gebildet sind. Das Ventilgehäuse 10 weist ein über einen wesentlichen Teil der axialen Länge verlaufendes Außengewinde 20 auf, mit dem das Ventilgehäuse 10 in eine Bohrung 21, z. B. eines Vergasergehäuses 22, unter Zwischenfügen eines O-Ringes 23 zur Abdichtung eingeschraubt ist. Die Querbohrungen 18 sind auf der Außenseite des Ventilgehäuses 10 geöffnet und münden in einen Ringraum 24 des Vergasergehäuses 22 ein. Der Genauseinnenraum 11 mündet über die axiale öffnung 12 in die Bohrung 21 des Vergasergehäuses 22.

Das Ventil weist ferner ein thermostatisches Betätigungselement 25 in Form eines Dehnstoffthermostaten auf. Das Betätigungselement 25 ist aus einem Gehäuse 26, einem im Gehäuse in dessen Längsrichtung verschiebbaren Stößel 27, der von Dehnstoff 28, beispielsweise Wachs, umgeben ist, und einer Stopfbuchse 29 zur Abdichtung gebildet, die vom Stößel 27 durchsetzt wird und eine Abdichtung für den Dehnstoff 28 bildet. Der Stößel 27 ist etwa lotrecht zur Ventilsitzfläche 14 und zum Ventilverschlußglied 16 angeordnet und stößt mit

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seinem aus dem Gehäuse 26 vorstehenden, stirnseitigen Ende auf der Seite unmittelbar am Ventilverschlußglied 16 an, die der Schraubenfeder 15 abgewandt ist. Die Längsmittelachse der Schraubenfeder 15 fluchtet im wesentlichen mit derjenigen des Stößels 27· Bei dieser Anordnung liegt die Ventilsitzflache 14· auf der Seite des Ventilverschlußgliedes 16, die dem freien Ende des Stößels 27 zugewandt ist. Insbesondere aus Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß der Stößel die Ventilöffnung 13 so durchsetzt, daß im Bereich der Ventilöffnung 13 zwischen der Umfangsflache des Stößels 27 der Ringraum 19 gebildet ist. Das Ventilgehäuse 10 und das Gehäuse 26 des thermostatischen Betätigungselementes 25 sind zu einer in einer Flucht verlaufenden, im wesentlichen zylindrischen Einheit zusaxamengefaßt. Hierbei ist der in Fig. 2 obere, deckeIförmige Abschluß des Gehäuses 26 des thermostatischen Betätigungselementes 25 durch einen Gehäuseteil 30 gebildet, der einstückig mit dem Ventilgehäuse 10 ist. Das Gehäuse 26 des Betätigungselementes 25 ist mit dem in Fig. 2 oberen stirnseitigen Ende, das vom Stößel durchsetzt ist, an diesen Gehäuseteil 30 des Ventilgehäuses angesetzt und. mit diesem mittels einer am Gehäuseteil 30 vorspringenden und damit einstückigen zylindrischen Hülse 31 verbunden. Die Hülse 31 übergreift das Gehäuse 26 des Betätigungselementes 25 im Endbereich una ist an diesem hinter einer Schulter 32 bei 33 umgebördelt. Der den Deckel für das Gehäuse 26 des Betätigungselementes 25 bildende Gehäuseteil 30 des Ventilgehäuses 10 besitzt auf der Außenfläche eine Werkzeugangriffsfläche 34, beim gezeigten Ausführungsbeispiel einen Sechskant.

Die Wirkungsweise des Ventils ist nachfolgend anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben. Dem Ringraum 24- des Vergasergehäuses 22 wird z. B. mit Druck ein flüssiges oder gasförmiges Medium zugeführt. Bei gemäß Fig. 2 geschlossenem Ventil kann dieses Medium nicht von den Querbohrungen 18 in den Gehäuseinnenraum 11 des Ventils und von dort aus in die Bohrung 21 des

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Vergasergehäuses 22 überströmen. Erhöht sich nun die vom thermostatischen Betätigungselement 25 getastete Umgebungstemperatur, so dehnt sich der Dehnstoff 28 im Gehäuse 26 aus und übt auf den Stößel 27 eine Kraft aus, infolge der der Stößel 27 in Richtung der Längsmitte!achse des Gehäuses 26 bei der Anordnung in Fig. 2 und 3 nach oben entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 15 verschoben wird. Hierbei hebt der Stößel 27 das Ventilverschlußglied 16 von der Ventilsitzfläche 14 ab. Dadurch wird der Ringraum 19, in den die Querbohrungen 18 einmünden, mit dem Gehäuseinnenraum 11 über die Ventilöffnung 13 verbunden, so daß das im Ringraum 24 anstehende Medium nun über die Querbohrungen 18 in den Ringraiun 19 einströmen und von diesem im wesentlichen in axialer Richtung zum Ventilgehäuse 10 in den Gehäuseinnenraum 11 und aus diesem über die Öffnung 12 in die Bohrung 21 gelangen kann. Der Strömungsweg für das Medium von dem Ringraum 24 des Vergasergehäuses 22 zur Bohrung 21 ist somit freigegeben.

Sinkt dagegen die vom thermostatischen Betätigungselement 25 getastete Umgebungstemperatur wieder ab, dann verringert sich das Volumen des Dehnstoffe3 28, so daß über die Schraubenfeder 15 das Ventilverschlußglied 16 wieder gegen die Ventilsitzfläche 14 gepreßt und damit zugleich der Stößel 27 wieder nach unten geschoben wird.

Die Öffnung 12 des Ventilgehäuses 10 kann mittels eines Siebes 35 im Inneren des Gehäuseinnenraumes 11 abgedeckt sein.

Bei dem in Fig. 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des Ventiles sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles Bezug genommen ist.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten

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im wesentlichen allein dadurch, daß als Ventilverschlußglied 116 statt eines tellerförmigen Gliedes eine Kugel vorgesehen ist. Die Ventilsitzfläche 114 ist in entsprechender Anpassung leicht konisch geformt.

Die in Fig. 5 im Zusammenhang mit dem Ventil gemäß dem zwei-· ten Ausführungsbeispiel gezeigte Justiereinrichtung iat später noch näher beschrieben.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel eines Ventiles sind aus deutleicheη Grund wia beim zweiten Ausführungsbeispiel für entsprechende Teile um 200 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch auf die vorangehende Beschreibung der vorangehenden Ausführungsbeispiele Bezug genommen ist.

Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorangehenden insoweit, als.die Ventilsitzfläche 214 auf der Seite des tellerförmigen Ventilverschlußgliedes 216 vorgesehen ist, die dem freien Ende des Stößels 227 abgewandt ist. Ferner besteht ein Unterschied insoweit, als das Ventilverschlußglied 216 mittels der Schraubenfeder 215 bei der Umgebungstemperatur des thermostat!seheη Betätigungselementes 225» bei der der Stößel 227 noch nicht aus seiner Ruhestellung herausgeschoben ist, von der Ventilsitzfläche 214 in Richtung auf den Stößel 227 abgehoben ist und das Ventilverschlußglied 216 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 215 mittels des Stößels 227 bei Erreichen der Solltemperatur, also bei steigender Temperatur, in Richtung auf die Ventilsitzfläche 214 bewegbar und gegen diese anpreßbar ist. Somit ist das Ventil.₍.gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel al3 Schließer ausgebildet. Die Schraubenfeder 215 erstreckt sich durch die Ventilöffnung 213 hindurch. Der erste Ventilkanal ist entsprechend den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ausgebildet, beispielsweise durch Querbohrungen 218 gebildet. Abweichend von den voran-

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gehenden Ausführungsbeispielen ist jedoch auch der zweite Ventilkanal durch Querbohrungen 236 gebildet, die in Verschieberichtung des Ventilverschlußgliedes 216 in Richtung auf die Ventilsitzfläche 214 gesehen, jenseits der Ventilsit ζ fläche 21A- in die Ventilöffnung 213 einmünden und die aul der Umfangsflache des Ventilgehäuses 210 geöffnet sind und mit den dort vorgesehenen Öffnungen in einen im Vergasergehäuse 222 vorgesehenen Ringraum 237 einmünden..Zwischen den beiden Ringräumen 224 und 237 im Vergasergehäuse 222 befinden sich gegenüber dem Ventilgehäuse 210 abdichtende O-Ringe 223· Das zu steuernde Medium wird über einen Kanal 238 im Vergasergehäuse 222 dem Ringraum 224 zugeführt und strömt bei geöffnetem Ventil über die Ventilöffnung 213 ein. in die Querbohrungen 236, von denen es in den Ringraum 237 des Vergasergehäuses 222 eintreten kann und vom Ringraum 237 weitergeleitet wird über einen im Vergasergehäuse 222 vorgesehenen Kanal 239·

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 kann wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen statt der Querbohrung 236 auch der Gehäuseinnenraum 211 als Ventilkanal herangezogen werden, wobei dann, wie gestrichelt angedeutet ist, das Ventilgehäuse 210 an dem in Fig. 6 oberen, stirnseitigen Ende ein oder mehrere Durchgangsöffnungen 240 aufweist, die in die Bohrung 221 im Vergasergehäuse 222 einmünden, so daß das Medium dann, statt über den Kanal 239 über die Bohrung 221 des Vergasergehäuses 222 weitergeleitet wird.

Das Justieren eines Ventils gemäß der Erfindung ist nachfolgend anhand der in Fig. 5 gezeigten Justiereinrichtung näher beschrieben. Die Justiereinrichtung weist zwei Justierstempel 141, 142 auf, die beispielsweise diametral einander gegenüberstehend am Gehäuse 126 des thermostatischen Betätigungselementes 125 angreifen. Die Justierstempel 141, 142 sind in Richtung der Pfeile 143 hin und her verschiebbar, und zwar mittels

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zugeordneter Kraftantriebe 144 bzw. 145, die über eine Zuflußleitung 146 bzw. Abflußleitung 147 mit einem pneumatischen oder hydraulischen Arbeitsmedium, das unter Druck steht, je nach Arbeit;srichtung gespeist werden. Zur Um-• steuerung der beiden-'Kraftantriebe 14A-, 145 ist ein federoelastetes, elektromagnetisch betätigbares Steuerventil 148 vorgesehen. Der iSlektiromagnet 149 des Steuerventils 148 ist an eine Erregerleitung 150 angeschlossen, in die ein Schalter 151 geschaltet Mt, der eine schwenkbeweglich gelagerte Schaltzunge 152 und eine feststehende Schaltzunge 153 aufweist. An die bewegliche Schaltzunge 152 ist ein Fühlstift 154 angelenkt, der durch die Öffnung 112 des Ventilgehäuses 110 in den Gehäuseinnenraum 111 hineingreift und mit dem in Fig. 5 unteren Ende auf dem Ventilverschlußglied 116 aufstößt.

Bei der Justierung wird wie folgt vorgegangen; Das Ventil wird zumindest mit dem thermostatischen Betätigungselement 125 einer gewünschten Soll-Öffnungstemperatur der Umgebung ausgesetzt, bei der der Stößel 127 das Ventilverschlußglied 116 von der Ventilsitzfläche 114 abheben soll, und zwar um den Betrag, der ausreicht, die bewegliche Schaltzunge 125 über den Fühlstift 154 an die feststehende Schaltzunge 153 elektrisch leitend anzudrücken, wodurch die Erregerleitung 150 geschlossen wird. Geschieht bei der gewünschten Sollöffnungstemperatur diese Hubbewegung nicht, so werden die Justierstempel 141, 142 mittels der Kraftantriebe 144, 145 gegen das Gehäuse 126 gepreßt, und zwar mit einer solche«. Kraft, daß im Gehäuse Eindrücke oder Vertiefungen entstehen, die eine Verringerung des Volumens im Inneren des Gehäuses und eine Kompression des darin enthaltenen Dehnstoffes 128 und eine damit einhergehende Verschiebung des Stößels 127 aus dem Gehäuse des thermostatischen Betätigungselementes 125 heraus zur Folge haben. Die äußere, über die Justierstempel 141, 142 aufgebrachte Kraft wirkt solange, bis der Stößel das Verschlußglied 116 um die gewünschte Hublänge von der

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Ventilsitzfläche 114 abhebt und der Schalter 151 geschlossen wird, wodurch die Erregung des Elektromagneten 149 eingeschaltet wird, der sodann das Steuerventil 148 umsteuert, was zur Folge hat, daß selbsttätig die Justierstempel 141, 142 mittels der Kraftantriebe 144 bzw. 145 vom Gehäuse 126 weggezogen werden. Anstelle der in Fig. 5 gezeigten mechanischen Übertragung der Hubbewegung des Ventilverschlußgliedea 116 auf den Schalter 151 kann als Meßgröße zum Schließen des Schalters beispielsweise auch ein bestimmter Druck des an der Öffnung 112 austretenden, zu steuernden Mediums oder eine bestimmte Durchsatzmenge herangezogen werden.

Bei einem anderen nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann anstelle des mechanischen Schalters 15I auch eine kontaktlose Schalteinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein kontaktlos arbeitender elektronischer Schalter oder ein kapazitiver oder induktiver Meßwertgeber, die zur Steuerung der Kraftantriebe 144, 145, z. 3. der Erregung des Elektromagneten, dienen. Anstelle der relativ breiten stabförmigen Justierstempel, die, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, längliche Sicken im Gehäuse 126 des thermostatischen Betätigungselementes 125 zurücklassen, können auch zylindrische Stäbe oder anders geformte Druckstempel vorgesehen sein.

Statt der hydraulischen oder pneumatischen Kraftantriebe 144, 145 kann die Kraft bei einem anderen nicht gezeigten.Ausführungsbeispiel auch auf andere Weise aufgebracht werden.

Bei einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann als Meßgröße für die Steuerung der Kraftantriebe 144, 145, z. B. der Erregung des Elektromagneten, auch eine Druckänderung oder Änderung der Durchflußmenge und/oder —geschwindigkeit des dem Ventil zugeführten, von diesem zu steuernden Mediums herangezogen werden. Ist das Ventil z. B. gemäß Fig» 5 als öffner ausgebildet, so tritt bei Abheben des Ventilverschlußgliedes

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von der Ventilsitzfläche eine Druckabnahme des zugeführten Mediums auf, die als Meß- und Stellgröße verwendbar ist. Ferner tritt eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit, und. zwar von Null auf einen bestimmten Wert ein, die ?⁺„.> " der Druckabnahme als Meß- und Stellgröße herangezo^e erden kann.

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Claims

Patentansprüche

Ventil zur temperaturabhängigen Steuerung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, mit einer im Ventilgehäuse vorgesehenen Ventilöffnung mit Ventilsitzfläche, die von einem unter dem Druck einer Feder stehenden Ventilverschlußglied beherrscht wird und die bei von der Ventilsitzfläche abgehobenem Ventilverschlußgiied zwei Ventilkanäle miteinander verbindet, und mit einem von der Umgebungstemperatur beaufschlagten thermostatischen Betätigungselement, das einen relativ zu seinem Gehäuse temperaturabhängig verschiebbaren Stößel aufweist, der mit dem Ventilverschlußglied in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittelachse des Stößels (27; 127; 227) in einer Flucht mit der Mittelachse der Ventilöffnung (13; 113; 213) und des Ventilverschlußgliedes (16; 116; 216) verläuft und daß der Stößel mit seinem freien, aus dem Gehäuse (26; 126; 226) des Betätigungselementes (25; 125; 225) vorstehenden Ende unmittelbar am Ventilverschlußglied (16; 116; 216) anliegt und dieses bei infolge Temperatursteigerung eintretender

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Verschiebebewegung gegen die Wirkung der Feder (15; 115; 215) von-der Ventilsitzfläche (14; 114; 214) abhebt bzw. auf diese zubewegt.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (10; 110; 210) und das Gehäuse (26; 126; 226) des Betätigungselements (25; 125; 225) zu einer vorzugsweise in einer Flucht verlaufenden Einheit zusammengefaßt sind.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichnet, daß als thermostatisches Betätigungselement (25; 125; 225) ein Dehnst offthermostat vorgesehen ist, dessen mit den Stößel (27; 127; 227) umgebendem Dehnstoff (28; 128; 228) gefülltes Gehäuse (26; 126; 226) durch einen Deckel verschlossen ist, der vom Stößel durchsetzt wird, und daß der Deckel des thermostatischen Betätigungselements einstückiger Bestandteil (30; 130; 230) des Ventilgehäuses (10; 110; 210) ist.
4. Ventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26; 126; 226) des Betätigungselements (25; 125; 225)'mit dem stirnseitigen Ende, das vom Stößel (27; 127; 227) durchsetzt wird, an den den Deckel bildenden Gehäuseteil (30; 13O; 230) des Ventilgehäuses (10; 110; 210) angesetzt ist und mit diesem mittels einer am den Deckel bildenden Gehäuseteil (30; 130; 230) vorspringenden und damit einstückigen Hülse (31; 131; 231) verbunden ist, die das Gehäuse (26; 126; 226) des Betätigungselementes im Endbereich übergreift und an diesem befestigt ist, vorzugsweise hinter einer Schulter (32; 132) des Gehäuses umgebördelt ist.
5· Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (10;110;210)

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auf einem zum Stößel (27; 127; 227) koaxialen Teil ein Gewinde (20; 120; 220) zum Einschrauben aufweist und daß der den Deckel bildende Gehäuseteil (30; 130; 230) eine Werkzeugangriffsfläche (34; 134; 234), z. B. einen Sechskant, aufweist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (27; 127; 227) etwa lotrecht zur Ventilsitzfläche (14; 114; 214) angeordnet ist.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch- eine Kugel als Ventilverschlußglied (116).
8. Ventil nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch ein tellerförmiges Verschlußglied (16; 216).
9· Ventil nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge kennze ichnet, daß die Feder (15; 115» 215) des Ventilverschlußgliedes (16; 116; 216) vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet ist und auf der dem freien Ende des Stößels (27; 127; 227) abgewandten Seite des Ventilverschlußgliedes (16; 116; 216) angreift.
10. Ventil nach einem der Ansprüche 1-9» dadurch gekennze ichnet, daß die Längsmittelachse der Feder (15; 115; 215) mit derjenigen des Stößels (27; 127; 227) fluchtet und daß die Feder vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildet ist.
11. Ventil nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch' gekennze ichnet, daß zumindest ein Ventilkanal durch mindestens eine quer zur Längsmittelachse des

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Stößels (27; 127; 227) verlaufende, im Ventilgehäuse (10; 110; 210) vorgesehene und nach außen offene Quer bohrung (18; 118; 218) gebildet ist, die in die Ventil- Öffnung (13; 113; 213) übergeht.
12. Ventil nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennze ichnet, daß der andere Ventilkanal durch den die Feder (15; 115) enthaltenden, vorzugsweise sich etwa quer zu der Querbohrung (18; 118) erstreckenden Gehäuseinnenraum (11; 111) des Ventilgehäuses (10; 110) gebildet ist, der an einem Ende in die Ventilöffnung (13; 113) übergeht und am anderen, dem Ventilverschluß glied (16; 116) gegenüberliegenden Ende eine, z.B. mittels eines Siebes (35) verdeckte,Öffnung (12; 112) aufweist.
13· Ventil nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennze ichnet, daß die Ventilsitzfläche (14; 114) auf der Seite des Ventilverschlußgliedes (16; 116) vorgesehen ist, die dem freien Ende des Stößels (27; 127) zugewandt ist.
14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (27; 127) die Ventilöffnung (13; 113) unter Bildung eines zum Stößel konzentrischen in die Ventilöffnung (13; 113) übergehenden Ringraumes (19; 119) durchsetzt.
15· Ventil nach Anspruch 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (18; 118) im Ventilgehäuse (10; 110) in den den Stößel (27; 12?) umgebenden Ringraum (19; 119) einmündet.
16. Ventil nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennze ichnet, daß die Ventilsitzfläche (214) auf der Seite des Ventilverschlußgliedes (216)·

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vorgesehen ist, die dem freien Ende des Stößels (227) abgewandt ist, und daß das Ventilverschlußglied (216) mittels der Feder (215) von der Ventilsitzfläche abhebbar und mittels des Stö-'iels (227) bei steigender Temperatur ^egen die Wirkung der Feder in Richtung auf die Ventilsitzfläche (214-) bewegbar ist.

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