DE3101248A1

DE3101248A1 - Temperaturabhaengig arbeitendes steuerventil

Info

Publication number: DE3101248A1
Application number: DE19813101248
Authority: DE
Inventors: Naoki Asaka Saitama Kamiyama; Shigeru Ayase Kanagawa Sato
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Fuji Thomson Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Fuji Thomson Co Ltd
Priority date: 1980-01-17
Filing date: 1981-01-16
Publication date: 1982-02-18
Also published as: JPS56101471A; JPS5947186B2; CA1155432A; DE3101248C2; GB2067723A; GB2067723B; FR2474129A1; FR2474129B1

Description

Patentanwälte Di.»l.-Ing. H. We'ckv \nn, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA .z 3101248

SBrt 8000 MÜNCHEN 86, DEN Jg₁ Jgp

POSTFACH 860 820 MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

1) HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA
27-8, Jingumae, 6-chome, Shibuya-ku
Tokyo, Japan

2) FUJI-THOMSON CO., LTD.

2-1, 5-chome Togoshi, Shinagawa-ku
Tokyo, Japan

Temperaturabhängig arbeitendes Steuerventil

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Die Erfindung betrifft ein temperaturabhängig arbeitendes Steuerventil, insbesondere für den Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine. Ein solches Steuerventil steuert die Strömung des Kühlmittels und damit dessen Temperatur in einer Brennkraft- oder ähnlichen Maschine.

Ein bisher bekanntes Ventil dieser Art enthält ein Hilfsventil mit einer kleinen Ventilöffnung, die geöffnet wird, wenn die Temperatur eines temperaturempfindlichen Kolbens auf einen ersten vorbestimmten Wert ansteigt. Die bekannte Ventilanordnung enthält ferner ein Hauptventil mit einer großen Ventilöffnung, die geöffnet wird, wenn die Kühlmitteltemperatur weiter auf einen zweiten, höheren Wert ansteigt. Bei dieser Konstruktion ist es möglich, ein Schwingen des Ventils zu verhindern, das durch Druckschwankungen vor und hinter dem Ventil verursacht werden kann, die durch plötzliches öffnen des Ventils hervorgerufen werden, wenn der temperaturempfindliche Kolben zur Öffnung des Ventils bei einer vorbestimmten Temperatur betätigt wird. Es ist auch möglich, eine Erhöhung der jeweiligen Öffnungstemperatur zu verhindern.

Bei einem solchen Ventil sind jedoch das Hauptventil und das Hilfsventil als separate Einheiten vorgesehen, wodurch der Ventilaufbau kompliziert ist und eine gewisse üngenauigkeit der Strömungssteuerung verursacht wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu vermeiden und ein temperaturabhängig arbeitendes Steuerventil anzugeben, bei dem das Hauptventil auch als Ventil oder Ventilsitz für das Hilfsventil arbeitet, während das Gehäuse des temperaturempfindlichen Kolbens gleichfalls als Ventil oder Ventilsitz des Hilfsventils arbeitet, so daß sich ein einfacherer Aufbau ergibt, der eine genauere Steuerung der Strömung ermöglicht.

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Ein temperaturabhängig arbeitendes Steuerventil ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Rahmen mit stationärem Ventilsitz, durch einen tempera turempflindlichen Kolben, der ein in dem Rahmen angeordnetes, axial bewegbares Gehäuse aufweist, durch ein den Kolben teilweise einschließendes bewegliches Ventilelement, das in axialer Gleitberührung mit dem stationären Ventilsitz steht und mit einer Fläche an einer Fläche des Gehäuses einen Nebenstromweg schließt, durch eine auf das Gehäuse einwirkende und die beiden Flächen aneinanderhaltende elastische Vorrichtung, durch ein an dem Gehäuse befestigtes Ventilbetätigungselement und durch eine derartige Arbeitsweise, daß das Gehäuse sich bei einer ersten vorbestimmten Temperatur des Kolbens in Richtung einer öffnung des Nebenstromweges bewegt, daß das bewegliche Ventilelement an dem stationären Ventilsitz während dieser Gehäusebewegung in Schließstellung bleibt und daß das Ventxlbetätigungselement das bewegliche Ventilelement von dem Ventilsitz trennt, wenn die Temperatur des Kolbens einen gegenüber dem ersten höheren, zweiten vorbestimmten Wert erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Ventils nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Ventil.

Das in den Figuren dargestellte Ventil hat einen Rahmen 10 und einen flachen Ring 11, einen Halter 12 sowie einen Bügel 13. Diese Elemente sind gegen Relativbewegung zueinander gesichert. An dem Innenumfang des Rings 11 ist ein stationärer zylindrischer Sitz 14 befestigt, der eine in

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axialer Richtung verlaufende Innenfläche 15 hat. An dem Bügel 13 ist eine Elalteachse 16 befestigt und ragt verschiebbar in das Innere eines temperaturempfindlichen Kolbens 17. Der Kolben 17 hat ein Gehäuse 18 mit einem zylindrischen Abschnitt 19, der in axialer Richtung innerhalb einer zentralen öffnung 21 des unteren Endes des Halters 12 verschiebbar ist. Das Gehäuse 18 hat einen vergrößerten Abschnitt 22 über dem zylindrischen Abschnitt 19, und dieser vergrößerte Abschnitt 22 hat eine konische Fläche 23 an seinem unteren Teil und eine konvex gekrümmte Fläche an seinem oberen Teil. Das Gehäuse 18 enthält ein kristallines Wachs solcher Art, daß es sich ausdehnt, wenn seine Temperatur über einen vorbestimmten kritischen Punkt angehoben wird.

Ein Federsitz 25 umgibt den temperaturempfindlichen Kolben und hat einen Abschnitt, der auf die konische Fläche 23 einwirkt. Eine Hauptfeder 26 hat ein unteres Ende, das an dem unteren Teil des Halters 12 anliegt, und ein oberes Ende, das den Federsitz 25 trägt.

Ein bewegliches Ventilelement 27 umgibt einen Teil des temperaturempfindlichen Kolbens 17 und umfaßt einen metallischen Ring 28, dessen Außenumfang 38 unter dem zylindrischen Sitz 14 liegt. Eine Abdeckplatte 29 ist auf der oberen Fläche des metallischen Rings 28 angeordnet und hat eine nach unten umgebogene Kante 31 , die in der axial verlaufenden Innenfläche 15 des zylindrischen Sitzes 14 gleitet. Eine ringförmige Scheibe 32 liegt unter dem metallischen Ring 28 und ist mit einer konkav gekrümmten Fläche 33 versehen, die der konvex gekrümmten Fläche 24 des Gehäuses 18 angepaßt ist. Die Abdeckplatte 29 und die ringförmige Scheibe 32 bestehen aus Gummi oder Kunstharz. Eine Hilfsfeder 34 liegt zwischen der ringförmigen Scheibe 32 und

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dem Federsitz 25. Ein Ventilbetätigungselement in Form einer Platte 35 ist an dem Gehäuse 18 nahe seinem oberen Ende befestigt und mit einer nach unten abgebogenen Umfangskante 36 versehen. Kleine öffnungen 37 sind am übergang zwischen der Umfangskante 36 und der Platte 35 vorgesehen und ermöglichen den Durchfluß von Flüssigkeit unter bestimmten Bedingungen, die im folgenden noch beschrieben werden.

Die Strömung von Kühlmittel durch die Ventilanordnung erfolgt, bezüglich der Darstellung in Fig. 1 von unten nach oben. Wenn die Temperatur des Kühlmittels einen ersten vorbestimmten Wert erreicht, so bewegt sich das Gehäuse 18 des temperaturempfindlichen Kolbens 17 axial nach unten, wodurch die konvex gekrümmte Fläche 24 des Gehäuses von der konkav gekrümmten Fläche 33 etwas entfernt wird. Diese Bewegung wird durch Kontakt zwischen dem ümfangsrand 36 der Platte 35 und der Abdeckplatte 29 des beweglichen Ventilelements 27 begrenzt. Eine geringfügige Strömung von Kühlmittel gelangt dann zwischen den Flächen 24 und 33, durch die zentrale öffnung 39 des beweglichen Ventilelements 27 und durch die kleinen öffnungen 37 der Platte 35 hindurch.

Wenn die Temperatur des Kühlmittels einen zweiten, höheren vorbestimmten Wert erreicht, bewegt sich das Gehäuse 18 des temperaturempfindlichen Kolbens 17 weiter abwärts, wodurch die Umfangskante 36 das bewegliche Ventilelement 27 gegen die Kraft der Hauptfeder 26 bewegt. Dabei bewegt sich das untere Ende des Gehäuses 18 durch die öffnung 21 am unteren Ende des Halters 12. Diese Bewegung bewirkt ein Gleiten der Abdeckplatte 29 des beweglichen Ventilelements 27 innerhalb der Fläche 15 des Sitzes 14, bis sie von diesem vollständig getrennt ist. Eine stärkere Kühlmittelströmung kann dann unter dem zylindrischen Sitz 14 hindurch und über die Abdeckplatten 29 geführt werden. Ein nachfolgender Temperaturverlust

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des Kühlmittels bewirkt ein Zusammenziehen des temperaturempfindlichen Kolbens 17 in axialer Richtung, das durch die Hauptfeder 26 unterstützt wird. Das bewegliche Ventilelement 27 schließt zuerst beim Kontakt mit dem zylindrischen Sitz 14, und der Nebenstromweg zwischen den Flächen 24 und 33 wird geschlossen, wenn die Aufwärtsbewegung des beweglichen Ventilelements 27 durch Kontakt zwischen der ünterkante des zylindrischen Sitzes 14 und dem Außenumfang 38 des metallischen Rings 28 unterbrochen wird. .. .

Es sei bemerkt, daß der zylindrische Ventilsitz 14 eine vorbestimmte Länge in Bewegungsrichtung des Ventilelements 27 hat. Deshalb muß das Ventilelement vor einer Bewegung in die Öffnungsstellung über eine vorbestimmte relativ große axiale Länge bewegt werden. Um das Hauptventil zu öffnen, muß deshalb die Kühlmitteltemperatur kontinuierlich auf Werten über einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden. Diese Eigenschaft vermeidet den Nachteil der bisherigen temperaturabhängig arbeitenden Steuerventile, der darin besteht, daß das Hauptventilelement nicht über eine wesentliche axiale Länge bewegt wird, wodurch Schwankungen der Kühlmitteltemperatur hervorgerufen werden, die wiederum wiederholte Öffnungen und Schließungen des Hauptventils zur Folge haben. Dadurch können Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels durch das Hauptventil hindurch verursacht werden. Damit kann wiederum das unerwünschte Schwingen des Hauptventils verbunden sein.

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Claims

Patentansprüche

.j Temperaturabhängig arbeitendes Steuerventil, insbesondere für den Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch einen Rahmen (10) mit stationärem
Ventilsitz (14), durch einen temperaturempfindliehen
Kolben (17), der ein in dem Rahmen (10) angeordnetes, axial bewegbares Gehäuse (18) aufweist, durch ein den
Kolben (17) teilweise einschließendes bewegliches Ventilelement (27) das in axialer Gleitberührung mit dem stationären Ventilsitz (14) steht und mit einer Fläche (33)
an einer Fläche (24) des Gehäuses (18) einen Nebenstromweg schließt, durch eine auf das Gehäuse (18) einwirkende und die beiden Flächen (33, 24) aneinander haltende elastische Vorrichtung (26), durch ein an dem Gehäuse (18) befestigtes Ventilbetätigungselement (35) und durch eine
derartige Arbeitsweise, daß das Gehäuse (18) sich bei
einer ersten vorbestimmten Temperatur des Kolbens (17) in Richtung einer öffnung des Nebenstromweges bewegt, daß
das bewegliche Ventilelement (27) an dem stationären Ventilsitz (14) während dieser Gehäusebewegung in Schließstellung bleibt und daß das Ventilbetätigungselement (35) das bewegliche Ventilelement (27) von dem Ventilsitz (14) trennt, wenn die Temperatur des Kolbens (17) einen gegenüber dem ersten höheren, zweiten vorbestimmten Wert erreicht.
2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) mit einem Federsitz (25) in Berührung
steht, daß die elastische Vorrichtung eine Hauptfeder (26) ist, die zwischen dem Rahmen (10) und dem Federsitz (25)
liegt, und daß zwischen dem Federsitz (25) und dem beweglichen Ventilelement (27) eine Hilfsfeder (34) angeordnet ist.

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3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilbetätigungselement eine Platte (35) ist, die mit Öffnungen (37) zum Durchgang von Kühlmittel durch den Nebenstromweg versehen ist.

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