DE4427340A1 - Thermostatventil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil für eine Kühlanlage
eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges, das ein Dehn
stoffelement enthält, das in Abhängigkeit von der Temperatur
eines in der Kühlanlage strömenden Kühlmittels die Position ei
nes unterhalb einer vorgegebenen Öffnungstemperatur geschlos
senen Ventils und eines unterhalb der Öffnungstemperatur
offenen Kurzschlußventils regelt, das ein Kurschlußventilele
ment und eine Kurzschlußöffnung enthält.
Thermostatventile der eingangs genannten Art werden praktisch
in allen flüssigkeitsgekühlten Kraftfahrzeugen eingesetzt. Das
Thermostatventil sorgt dafür, daß nach einem Starten des kalten
Verbrennungsmotors das von dem Verbrennungsmotor kommende Kühl
mittel in einem Kurzschluß zurück zu dem Verbrennungsmotor ge
führt wird. Das Dehnstoffelement liegt in dieser Kurzschluß
strömung, so daß es bei ansteigender Temperatur des Kühlmittels
mit erwärmt wird. Wenn eine bestimmte Öffnungstemperatur er
reicht und überschritten wird, die durch den Dehnstoff festge
legt wird, der in der Regel eine Wachsmischung ist, fährt das
Dehnstoffelement einen Arbeitskolben aus, wodurch das Ventil,
das beispielsweise zwischen dem Kühlerrücklauf und dem Motor
vorlauf angeordnet ist, geöffnet und das Kurzschlußventil
allmählich geschlossen wird. In Zwischenstellungen, in denen
das Kurzschlußventil noch nicht geschlossen ist, ergibt sich
ein Mischbetrieb, in welchem von dem Kühlerrücklauf kommendes
Kühlmittel und von dem Motorrücklauf kommendes Kühlmittel
gleichzeitig dem Motorvorlauf zugeführt werden. Wenn das
Kurzschlußventil geschlossen ist, ergibt sich ein reiner
Kühlbetrieb, in welchem praktisch das gesamte Kühlmittel von
dem Kühlerrücklauf dem Motorvorlauf zugeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermostatventil
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Warmlaufpha
se, d. h. die Zeitspanne bis zum Erreichen der Öffnungstempera
tur, verkürzt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Kurzschlußventil
durch Gestaltung der Kurzschlußventilöffnung und/oder durch Ge
staltung des Kurzschlußventilelementes derart ausgebildet ist,
daß bis zum Erreichen der Öffnungstemperatur der Strömungsquer
schnitt für Kühlmittel durch die Kurzschlußventilöffnung hin
durch auf ein Minimum begrenzt ist, daß sich der Strömungsquer
schnitt nach Überschreiten der Öffnungstemperatur und sich wei
terbewegendem Kurzschlußventilelement bis zu einem vorbestimm
ten Weg des Kurzschlußventilelementes zunehmend erweitert, da
nach wieder verringert und dann schließt.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die bei Starten des
kalten Verbrennungsmotors in dem Kurzschlußkreis strömende
Kühlmittelmenge auf ein Minimum begrenzt wird, so daß eine
schnelle Aufheizung dieser Teilmenge des Kühlmittels und damit
des Verbrennungsmotors erreicht wird. Dabei wird der die Mini
malmenge bestimmende Strömungsquerschnitt so festgelegt, daß
eine ausreichende Strömung erhalten bleibt, um eine Dampfbla
senbildung im Bereich des Verbrennungsmotors zu verhindern und
um in dem Kurzschlußkreis liegende Hilfsaggregate, beispiels
weise die Innenraumbeheizung des Kraftfahrzeuges, funktions
tüchtig zu halten.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß auf der einem Kurzschlußventilteller gegenüberliegenden
Seite der Kurzschlußventilöffnung ein Ventilglied angeordnet
ist, das mit dem Dehnstoffelement antriebsfest verbunden
gleichsinnig mit dem Kurzschlußventilteller verstellbar ist und
das bis zum Erreichen der Öffnungstemperatur den Strömungsquer
schnitt für Kühlmittel durch die Kurzschlußventilöffnung
hindurch begrenzt und nach Erreichen und Überschreiten der
Öffnungstemperatur zunehmend vergrößert.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Kurz
schlußventilelement ein von dem Dehnstoffelement angetriebener
Schieber, der zusammen mit der Kurzschlußventilöffnung ein
Schieberventil bildet. Dabei wird vorteilhaft vorgesehen, daß
der Schieber ein geschlossener Hohlzylinder ist, dessen Seiten
wand mit wenigstens einer Durchbrechung versehen ist. Auf diese
Weise läßt sich eine bezüglich der Herstellung kostengünstige
Konstruktion verwirklichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläu
tert.
Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Thermostatventil,
Fig. 2 zeigt in einem Diagramm den Verlauf der Größe des Strömungs
querschnittes für durch eine Kurzschlußventilöffnung
strömendes Kühlmittel, der über dem Weg eines Kurz
schlußtellers aufgetragen ist,
Fig. 3 und 4 zeigen einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform mit
einem als Schieberventil ausgebildeten Kurzschlußventil
und den Verlauf der Größe des Strömungsquerschnitts,
Fig. 5 und 6 zeigen einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform ähnlich
Fig. 3 und den zugehörigen Verlauf der Größe des Strö
mungsquerschnittes,
Fig. 7 und 8 zeigen einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Thermostatventil mit einem Kurzschlußventil, das einen
Kurzschlußventilteller und ein tellerförmiges zweites
Ventilglied enthält, und den Verlauf der Größe des
Strömungsquerschnittes für die Kurzschlußströmung,
Fig. 9 und 10 zeigen einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform ähnlich
Fig. 7 und den Verlauf des Strömungsquerschnittes der
Kurzschlußströmung und
Fig. 11 und 12 zeigen einen Axialschnitt durch eine zur Motoraustrittsrege
lung eingesetzte Ausführungsform ähnlich Fig. 9 und
den Verlauf des Strömungsquerschnittes der Kurzschluß
strömung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich ein Ther
mostatventil (10) in einem mittels eines Anschlußstutzens (11)
und eines Gehäuseteils (12) gebildeten Ventilgehäuse. Das Ther
mostatventil (10) enthält ein bekanntes Dehnstoffelement, das
ein Gehäuse (13) aufweist, in welchem ein Dehnstoff angeordnet
ist. Als Dehnstoff wird eine Wachsmischung verwendet, die durch
das Mischungsverhältnis auf eine Öffnungstemperatur eingestellt
ist, d. h. auf eine Temperatur, bei welchem das Wachs von einem
festen in einen flüssigen Zustand übergeht. Der sich dabei aus
dehnende Dehnstoff treibt einen Arbeitskolben (14) aus dem Ge
häuse (13) aus, der sich an einem Widerlager (15) des Anschluß
stutzens (11) abstützt. Aufgrund der Relativbewegung des Ar
beitskolbens (14) zu dem Gehäuse (13) wird das Gehäuse (13)
verschoben, das einen an ihm befestigten Ventilteller (16) mit
nimmt, der einem Ventilsitz (17) zugeordnet ist. Der Ventiltel
ler (16) ist mit einer Schließfeder (18) belastet, die den Ven
tilteller (16) gegen den Ventilsitz (17) drückt.
Auf einem zapfenförmigen Ansatz (19) des Gehäuses (13) ist ein
Kurzschlußventilteller (20) gleitend geführt, dessen Grundposi
tion durch eine von dem Ansatz (19) abgestochene Bördelung de
finiert wird. Der Kurzschlußventilteller (20) ist mit einer
Kurzschlußfeder (21) belastet, die zwischen dem Kurzschlußven
tilteller (20) und dem Ventilteller (16) angeordnet ist.
Das von dem Ventilteller (16) und dem Ventilsitz (17) gebildete
Ventil ist zwischen dem einen Kühlerrücklauf darstellenden An
schlußstutzen (11) und einer zum Motorvorlauf führenden An
schlußöffnung (22) des Gehäuseteils (12) angeordnet. In dem Ge
häuseteil (12) ist des weiteren eine Anschlußöffnung (23) für
einen Motorrücklauf vorgesehen. Zwischen der Anschlußöffnung
(23) für den Motorrücklauf und der Anschlußöffnung (22) für den
Motorvorlauf ist eine Kurzschlußventilöffnung (24) vorgesehen,
die mit dem Kurzschlußventilteller (20) ein Kurzschlußventil
bildet. Vor der Kurzschlußventilöffnung (24) ist eine weitere
Anschlußöffnung (25) vorgesehen, die von der Anschlußöffnung
(23) zu dem nicht dargestellten Kühler führt.
Das den Kurzschlußventilteller (20) und die Kurzschlußventil
öffnung (24) umfassende Kurzschlußventil enthält ein zusätzli
ches Ventilglied (26), das fest auf einem Fortsatz (27) des
Zapfens (19) angeordnet ist. Dieses Ventilglied (26), das mit
einer kegelstumpfförmigen Gestalt in die Kurzschlußventilöff
nung (24) hineinragt, begrenzt den Strömungsquerschnitt für
Kühlmittel durch die Kurzschlußventilöffnung (24) hindurch, so
lange die Öffnungstemperatur des Dehnstoffelementes noch nicht
erreicht ist. Damit wird die Menge an Kühlmittel begrenzt, die
über die Kurzschlußventilöffnung (24) von der Anschlußöffnung
(23) des Motorrücklaufes zu der Anschlußöffnung (22) des Motor
vorlaufes strömt. Der Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventil
glied (26) und der Kurzschlußventilöffnung (24) wird derart
festgelegt, daß eine möglichst geringe Menge an Kühlmittel
durch die Kurzschlußventilöffnung (24) strömt, die jedoch so
groß ist, daß eine ausreichende Strömung innerhalb des Verbren
nungsmotors vorhanden ist, um eine Dampfblasenbildung zu ver
hindern und um die Funktion von Zusatzaggregaten, wie beispiels
weise einer in dem Kurzschlußkreislauf angeordneten Innenraum
beheizung, aufrechtzuerhalten.
In der kalten Stellung, d. h. vor Erreichen der Öffnungstempera
tur, bestimmt das Ventilglied (26) den freien Querschnitt durch
die Kurzschlußventilöffnung (24) hindurch. Nach Erreichen und
Überschreiten der Öffnungstemperatur wird das Ventilglied (26)
von der Kurzschlußventilöffnung (24) hinwegbewegt, während
gleichzeitig der synchron zu dem Ventilglied bewegte Kurzschluß
ventilteller (20) der Kurzschlußventilöffnung (24) zugestellt
wird. Dabei wird über einen Teil des Weges (Hub des Arbeitskol
bens 14) der Strömungsquerschnitt durch die Kurzschlußventil
öffnung (24) hindurch noch von dem Ventilglied (26) bestimmt.
Bei einem weiteren Weg nähert sich der Kurzschlußventilteller
(20) derart der Kurzschlußventilöffnung (24), daß er den freien
Öffnungsquerschnitt bestimmt und schließlich dann die Kurz
schlußventilöffnung (24) absperrt, wenn er sich an diese anlegt.
Durch eine geeignete Auslegung des Kurzschlußventiltellers (20)
und/oder des Ventilgliedes (26) in Abstimmung mit der Kurz
schlußventilöffnung (24) kann ein stetiger Verlauf der Erweite
rung und der Verringerung des freien Strömungsquerschnittes der
Kurzschlußventilöffnung (24) erreicht werden, wie dies in Fig.
2 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel vergrößert
sich der freie Querschnitt (Q) stetig bis etwa zur Hälfte der
Zustellbewegung (s) des Kurzschlußventiltellers (20) zu der
Kurzschlußventilöffnung (24). In diesem Bereich wird der Strö
mungsquerschnitt im wesentlichen noch von dem Ventilglied (26)
bestimmt. Danach reduziert sich der freie Strömungsquerschnitt
(Q) mit einem stetigen Verlauf wieder, bis der Kurzschlußven
tilteller (20) die Kurzschlußventilöffnung (24) verschließt.
Da es für die Funktion des Ventilgliedes (26) nicht notwendig
ist, daß sich der Kurzschlußventilteller (20) relativ zu dem
Ventilglied (26) bewegt, können der Kurzschlußventilteller (20)
und das Ventilglied (26) auch Bestandteil eines einteiligen
Körpers sein, der gleitend auf dem Zapfen (19) geführt ist.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird das gleiche Ergeb
nis, nämlich die Begrenzung des Strömungsquerschnittes vor Be
ginn der Öffnungsbewegung, danach eine stetige Zunahme, ein
stetiger Übergang und eine wieder stetige Abnahme bis zum voll
ständigen Schließen, auch dadurch erreicht, daß die Kurzschluß
ventilöffnung (24) eine besondere Gestalt erfährt, während nur
der Kurzschlußventilteller (20) vorgesehen ist. Dieses Ergebnis
kann in kinematischer Umkehrung durch eine besondere Gestaltung
der Wand der Kurzschlußventilöffnung (24) bezüglich des Randes
des Kurzschlußventiltellers (20) erhalten werden.
Unter extremen Bedingungen, nämlich bei deutlich unter 0°C lie
genden Außentemperaturen und hoher Motordrehzahl, beispielswei
se bei sehr schneller Fahrt mit noch kaltem Motor, besteht die
Gefahr, daß sich im Bereich des Kühlers, d. h. zwischen der An
schlußöffnung (25) und dem Anschlußstutzen (11), ein so hoher
Druck aufbaut, daß in noch kaltem Zustand das Ventil aus Ven
tilteller (16) und Ventilsitz (17) gegen die Rückstellfeder
(18) aufgedrückt wird. Es besteht dann die Gefahr, daß dem Ver
brennungsmotor sehr kaltes, von dem Kühler kommendes Kühlmittel
zugeführt wird, so daß dieser auskühlt. Um dieser Gefahr zu be
gegnen, kann in Ausgestaltung der Erfindung zwischen der An
schlußventilöffnung (23) für den Motorrücklauf und der An
schlußöffnung (22) für den Motorvorlauf ein Überdruckventil an
geordnet werden, das sich bei einem vorgegebenen Überdruck öff
net und somit ein Aufdrücken des Ventiltellers (16) verhindert.
Dabei ist es auch möglich, ein derartiges Überdruckventil in
das Ventilglied (26) zu integrieren.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Aus
führungsform nach Fig. 1 durch die Ausbildung des Kurzschluß
ventils, das nämlich als Schieberventil ausgebildet ist. In die
Kurzschlußventilöffnung (24) ragt ein Schieber (28) hinein, der
als Hohlzylinder ausgebildet ist und der mit Stegen (29) an dem
Ventilteller (16) abgestützt ist. Der Hohlzylinder (28) ist in
seiner Seitenwand mit wenigstens einer Aussparung (30) verse
hen, die teilweise oberhalb und teilweise unterhalb der Wand
der Kurzschlußventilöffnung (24) liegt und somit den freien
Strömungsquerschnitt für die durch das Kurzschlußventil strö
mende Kurzschlußströmung des Kühlmittels bestimmt.
Mittels der Form der Aussparung (30) läßt sich der Verlauf des
freien Strömungsquerschnittes des Kurzschlußventils über den
Weg des Schiebers (28) festlegen. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 ist vorgesehen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist,
daß zu Beginn der Öffnungsbewegung die Querschnittszunahme re
lativ gering ist, die sich dann nach einem vorgegebenen Weg re
lativ stark vergrößert. Nach Erreichen des Maximums, das wäh
rend eines weiteren Weges relativ konstant eingehalten wird,
erfolgt dann über eine relativ kurze Wegstrecke wieder eine
starke Querschnittsverminderung. Das Kurzschlußventil ist voll
ständig geschlossen, wenn der obere Rand der Aussparung (30)
den oberen Rand der Kurzschlußventilöffnung (24) überschreitet.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 entspricht im Prinzip der Aus
führungsform nach Fig. 3. Sie unterscheidet sich davon zunächst
durch die Form der Aussparung (31) in der Wandung des Schiebers
(28). Diese Aussparung (31) besitzt einen im wesentlichen
kreuzförmigen Querschnitt, durch welchen der in Fig. 6 darge
stellte Verlauf der Größe des Strömungsquerschnittes über den
Weg des Schiebers (28) erhalten wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist zusätzlich ein Über
druckventil vorgesehen, das öffnet, wenn in dem Motorrücklauf
(23) und dem Kühlervorlauf (25) und damit auch in dem Kühler
rücklauf (11) sich ein zu hoher Druck aufbaut, der zu der be
reits geschilderten Gefahr des Auskühlens des Verbrennungsmo
tors führen könnte, wenn ein mit dem Verbrennungsmotor ausge
rüstetes Fahrzeug bei den niedrigen Außentemperaturen nach ei
nem Kaltstart mit hoher Leistung betrieben wird. In der unteren
Stirnwand des Schiebers (28) ist eine Aussparung (32) vorgese
hen, die im Normalbetrieb mittels einer Ventilplatte (33) ver
schlossen ist, die mittels einer Druckfeder (34) in der
Schließstellung gehalten wird. Baut sich in dem in Fig. 5 dar
gestellten kalten Zustand ein hoher Druck vor diesem Überdruck
ventil auf, so wird die Ventilplatte (33) abgehoben, so daß
über die Aussparung (32) und die Aussparung (31) zusätzlich
Kühlmittel zu dem Motorvorlauf (22) strömen kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7, die im Grundprinzip der
Ausführungsform nach Fig. 1 entspricht, wird die Kurzschluß
ventilöffnung (24) von einem Einsatz (42) gebildet, der in
einer Aussparung des Gehäuses (12) eingesetzt ist. Dieser
topfförmige Einsatz (42) wird mittels des Deckels (11) unter
Zwischenfügen eines Dichtungsringes in dem Gehäuse (12) gehal
ten. Der Einsatz (42) besitzt eine der Anschlußöffnung zum
Motorvorlauf (22) entsprechende Öffnung.
Das Kurzschlußventil besteht aus dem Kurzschlußventilteller
(20) und einem auf der gegenüberliegenden Seite der Kurzschluß
öffnung (24) befindlichen tellerartigen Ventilglied (26), das
fest auf der Verlängerung (27) des Zapfens (19) angeordnet ist.
Das eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweisende Ventilglied
(26′) liegt unterhalb der Öffnungstemperatur dichtend an der
Kurzschlußventilöffnung (24) an. Es ist mit mehreren Durch
brechungen (40) versehen, die in dem kalten Zustand den Mini
malquerschnitt für die Kurzschlußströmung bestimmen. Dadurch
ergibt sich der Verlauf des Strömungsquerschnittes über den
Öffnungsweg des thermostatischen Arbeitselementes, wie er in
Fig. 8 dargestellt ist.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner
vorgesehen, daß die Durchbrechungen (40) des Ventilgliedes
(26′) mit einer Platte (47) abgedeckt sind, die entgegen der
Strömungsrichtung der Kurzschlußströmung mit einer Feder (46)
gegen das Ventilglied (26′) angedrückt ist. Diese Platte (47)
bildet zusammen mit der Feder (46) ein Überdruckventil, das
öffnet, wenn ein bestimmter Druck erreicht ist. Dadurch ist es
möglich, zu Beginn der Warmlaufphase, sofern ein von der Motor
drehzahl abhängiger niedriger Druck gegeben ist, die Kurz
schlußventilöffnung (24) vollständig zu verschließen. Es ergibt
sich dann der in Fig. 8 gestrichelt dargestellte Kurvenverlauf.
Bei einer Druckerhöhung hebt die Platte (47) von den Durch
brechungen ab, so daß dann der in Fig. 8 mit ausgezogener Linie
dargestellte Verlauf des Strömungsquerschnittes vorhanden ist.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist vorgesehen,
daß die Kurzschlußventilöffnung (24) von einem topf-förmigen
Einsatz (42) gebildet wird, der von dem Deckel unter Zwischen
fügen einer Dichtung gehalten ist. Der topf-förmige Einsatz
(42), der mit einer zu dem Motorvorlauf (22) führenden Öffnung
versehen ist, ist in dem Gehäuse (12) zusätzlich mittels eines
Dichtungsringes (48) abgedichtet.
Das tellerartige Ventilglied (26) besitzt einen Drosselkörper
(49), der in die Kurzschlußventilöffnung (24) hineinragt und
der einen bestimmten Verlauf der Querschnittsänderung insbeson
dere zu Beginn der Bewegung des Arbeitskolbens (14) nach Er
reichen der Öffnungstemperatur vorgibt. Der Drosselkörper (49)
kann eine kegelstumpfförmige Gestalt mit abweichendem Kegel
winkel oder eine halbkugelförmige Gestalt oder auch andere
Formen aufweisen.
Das Ventilglied (26) ist auch bei der Ausführungsform nach Fig.
9 mit Durchbrechungen (40) versehen, die den minimalen Strö
mungsquerschnitt festlegen, der für die Kurzschlußströmung
unterhalb der Öffnungstemperatur besteht. In Strömungsrichtung
der Kurzschlußströmung nach dem Ventilglied (26) ist eine
Kegeldüse (50) angeordnet, die die Kurzschlußströmung bündelt
und auf den Zapfen (19) bzw. seine Verlängerung (27) richtet,
so daß eine verbesserte Wärmeübertragung zu dem Gehäuse (13)
des thermostatischen Arbeitselementes gegeben ist. In Abhängig
keit des gewählten Anströmquerschnittes der auf dem Ventilglied
(26′) federbelastet aufliegenden Kegeldüse (50) kann diese auch
als Überdruckventil wirken.
Mit Hilfe des Drosselkörpers (49) läßt sich der in Fig. 10
dargestellte Verlauf des Strömungsquerschnittes (Q) über den
Weg (S) des Arbeitskolbens (14) insbesondere im Anfangsbereich
beeinflussen.
In Fig. 11 ist ein erfindungsgemäßes Thermostatventil in einer
sogenannten Motoraustrittsregelung angeordnet. In diesem Fall
ist der Anschluß (22) des Gehäuses (12) der Motorrücklauf,
während der Anschluß (23) der Motorvorlauf ist. Der Anschluß
stutzen des Deckels (11) ist der Kühlervorlauf und der Anschluß
(25) des Gehäuses (12) der Kühlerrücklauf. Auch bei diesem Aus
führungsbeispiel ist vorgesehen, daß ein tellerförmiges Ventil
glied (26) des Kurzschlußventils die Kurzschlußöffnung in dem
Bereich unterhalb der Öffnungstemperatur verschließt. Das Ven
tilglied (26′) ist mit Durchbrechungen (40) versehen, deren
Größe den Minimalquerschnitt für die Kurzschlußströmung fest
legt. Das Ventilglied (26′) ist auf der Verlängerung (27) des
Zapfens (19) gleitbeweglich geführt und mittels einer Feder
(51) an einem Anschlag gehalten, die sich gegen einen an der
Verlängerung (27) gesicherten Federteller (52) abstützt. Da
durch wirkt das Ventilglied (26′) als eine Überdrucksicherung,
da das Ventilglied (26′) auch unterhalb der Öffnungstemperatur
die Kurzschlußöffnung (24) weiter freigibt, wenn in Strömungs
richtung vor dem Ventilglied (26) sich infolge hoher Motordreh
zahl ein erhöhter Druck aufbauen sollte. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel wird ebenfalls die durch die Durchbrechungen (40)
des Ventilgliedes (26′) hindurchtretende Kurzschlußströmung
mittels einer Kegeldüse (50′) gerichtet.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist die Kurz
schlußöffnung (24) Bestandteil eines ringförmigen Einsatzes
(45), der mittels an den Deckel (11) angeformten Beinen (43)
belastet ist. Diese Beine (43) bilden ein Widerlager für einen
Federteller (44), gegen den sich die Schließfeder (18) ab
stützt. Der ringförmige Einsatz (45) ist in dem Gehäuse (12)
zusätzlich mittels eines Dichtungsringes (48) abgedichtet.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 7, 9 und 11 besitzt das
Ventilglied (26′) jeweils einen größeren Außendurchmesser als
die Kurzschlußöffnung (24). Um dies zu ermöglichen und dennoch
das Thermostatventil als eine Baueinheit herstellen zu können,
ist der jeweilige Einsatz (42, 45) vorgesehen, der mit dem
Thermostatventil, insbesondere auch mit dem Deckel (11), eine
Baueinheit bildet. Aus diesem Grund wird das Thermostatventil
zunächst bis auf das Ventilglied (26) und zugehörige Elemente
vormontiert, wonach dann der Einsatz (42, 45) angebracht und
das Ventilglied (26′) montiert werden. Damit ist es möglich,
das gesamte Thermostatventil einschließlich aller Ventil
elemente als eine Baueinheit auszubilden, die auch bezüglich
der Öffnungstemperatur und bezüglich der genauen Position des
Ventilgliedes (26′) justiert werden kann.
Claims (15)
1. Thermostatventil für eine Kühlanlage eines Verbren
nungsmotors eines Kraftfahrzeuges, das ein Dehnstoffelement
enthält, das in Abhängigkeit von der Temperatur eines in der
Kühlanlage strömenden Kühlmittels die Positionen eines un
terhalb einer vorgegebenen Öffnungstemperatur geschlossenen
Ventils und eines unterhalb der Öffnungstemperatur offenen
Kurzschlußventils regelt, das ein Kurzschlußventilelement und
eine Kurzschlußventilöffnung enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurzschlußventil durch Gestaltung der Kurzschlußventil
öffnung (24) und/oder durch Gestaltung des Kurzschlußventilele
ments (20, 26, 28, 30; 28, 31) derart ausgebildet ist, daß bis
zum Erreichen der Öffnungstemperatur der Strömungsquerschnitt
für Kühlmittel durch die Kurzschlußventilöffnung (24) auf ein
Minimum begrenzt ist, daß sich dieser Strömungsquerschnitt nach
Überschreiten der Öffnungstemperatur und sich weiterbewegendem
Kurzschlußventilelement (20) bis zu einem vorbestimmten Weg des
Kurzschlußventilelements zunehmend erweitert, danach wieder
verringert und dann schließt.
2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß auf der einem Kurzschlußventilteller (20) gegenüber
liegenden Seite der Kurzschlußventilöffnung (24) ein Ventil
glied (26) angeordnet ist, das mit dem Dehnstoffelement (13,
14) antriebsfest verbunden gleichsinnig mit dem Kurzschlußven
tilteller verstellbar ist und das bis zum Erreichen der Öff
nungstemperatur den Strömungsquerschnitt für Kühlmittel durch
die Kurzschlußventilöffnung (24) hindurch begrenzt und nach
Erreichen und Überschreiten der Öffnungstemperatur zunehmend
vergrößert.
3. Thermostatventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Ventilglied (26′) als ein Teller gestaltet ist,
der unterhalb der Öffnungstemperatur dichtend an der Kurz
schlußöffnung (24) anliegt und der einen Minimalquerschnitt für
die Kurzschlußströmung bestimmende Durchbrechungen (40) ent
hält.
4. Thermostatventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß das als Teller gestaltete Ventilglied (26′) mit einem
den Strömungsquerschnitt bestimmenden, in die Kurzschlußöffnung
(24) hineinragenden Drosselkörper (49) versehen ist.
5. Thermostatventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (40) mit einem in Rich
tung der Kurzschlußströmung öffnenden Überdruckventil (46, 47;
50) versehen sind.
6. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß den Durchbrechungen (40) in Rich
tung der Kurzschlußströmung Mittel (50) zum Richten der Kurz
schlußströmung nachgeordnet sind.
7. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatz (42, 45) vorgesehen
ist, der die zwischen dem Kurzschlußventilteller (20) und dem
Ventilglied (26′) angeordnete Kurzschlußöffnung (24) bildet.
8. Thermostatventil nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Einsatz (42, 45) mit dem Thermostatventil
eine in ein Gehäuse (12) einsetzbare Baueinheit bildet.
9. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Kurzschlußventilelement ein von dem Dehnstoffele
ment angetriebener Schieber (28) ist, der zusammen mit der
Kurzschlußventilöffnung (24) ein Schieberventil bildet.
10. Thermostatventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Schieber (28) ein geschlossener Hohlzylinder ist,
dessen Seitenwand mit wenigstens einer Aussparung (30, 31) ver
sehen ist.
11. Thermostatventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schieber (28) mit Stegen (29) versehen
ist, die sich gegen einen von dem Dehnstoffelement angetrieben
en Ventilteller (16) abstützen.
12. Thermostatventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hohlzylinder (28) mit einem Überdruckven
til (32, 33, 34) versehen ist.
13. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 12, gekennzeichnet durch die Verwendung für eine Kühler
rücklaufregelung (Fig. 1 bis 10).
14. Thermostatventil nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 12, gekennzeichnet durch die Verwendung für eine Motor
austrittsregelung (Fig. 11).
15. Thermostatventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß das Ventilglied (26′) als ein in Richtung der Kurz
schlußströmung öffnendes Überdruckventil mit als Drosselstellen
wirkenden Durchbrechungen (40) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4427340A DE4427340A1 (de) | 1993-08-07 | 1994-08-02 | Thermostatventil |
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---|---|---|---|
DE4326598 | 1993-08-07 | ||
DE4427340A DE4427340A1 (de) | 1993-08-07 | 1994-08-02 | Thermostatventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4427340A1 true DE4427340A1 (de) | 1995-02-09 |
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ID=6494705
Family Applications (1)
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DE4427340A Ceased DE4427340A1 (de) | 1993-08-07 | 1994-08-02 | Thermostatventil |
Country Status (1)
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DE (1) | DE4427340A1 (de) |
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