DE29619609U1

DE29619609U1 - Thermostatventil

Info

Publication number: DE29619609U1
Application number: DE29619609U
Authority: DE
Original assignee: Behr Thermot Tronik GmbH
Current assignee: Behr Thermot Tronik GmbH
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2006-11-13
Also published as: US5791557A

Description

WILHELJM.. & JD AUS T.ER

PATENTANWÄLTE*-: EUROBEASi PÄjTENT ^jTJORNEYS

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Anmelder:

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Behr Thermot-tronik GmbH & Co.

Enzstraße 25 , q 11753

Da/Ei
70806 Kornwestheim

.. 96-T-03

Thermos tatventil

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil mit einem thermostatischen Arbeitselement, mit einem in einem Zulauf angeordneten Zulaufventil und mit einem in einem Bypass zu einem Rücklauf angeordneteen Bypass-Ventil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermostatventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach aufgebaut ist, nur geringe Baumaße aufweist und besonders vorteilhaft zur Regelung der Öltemperatur eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges geeignet ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine in ein Ventilgehäuse einsetzbare, vormontierte Baueinheit vorgesehen ist, die das thermostatische Arbeitselement einschließlich Rückstellfeder und die beweglichen Ventilelemente enthält.

Diese Baueinheit ist einfach aufgebaut und besitzt nur einen geringen Raumbedarf. Da in der Baueinheit bereits alle Funktionselemente enthalten sind, kann diese Baueinheit in das angepaßte Ventilgehäuse eingesetzt werden, ohne daß es dabei zu Montagefehlern kommt. Auch ungelernte Kräfte, die über keine Kenntnisse bezüglich der Funktion eines Thermostatven-

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tils verfügen, können somit das Thermostatventil fertig montieren, ohne daß Montagefehler zu erwarten sind.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Baueinheit in eine einseitig offenen Kammer des Ventilgehäuses einsteckbar ist, wobei die Kammerwände mit im wesentlichen einander gegenüberliegenden Eingängen und Ausgängen für einen Zulauf und einen Rücklauf versehen ist, zwischen denen sich ein Bypass befindet, in welchem ein Gehäuse des thermostatischen Arbeitselementes angeordnet ist und der gegenüber dem Rücklauf mittels des Bypass-Ventils und gegenüber, dem Ausgang des Zulaufs mittels des Zulaufventils sperrbar ist. Die Baueinheit bildet somit eine Art Patrone, die in die Kammer des Ventilgehäuses eingesteckt wird. Bei dieser einfachen Arbeit sind Montagefehler nicht zu befürchten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Gehäuse des Arbeitselementes mit einem einen Ventilschieber für das Zulaufventil bildenden Ringbund versehen ist, der in die Kammer des Ventilgehäuses eingesteckt -ist, in die der Eingang und der Ausgang des Zulaufs münden, die axial zueinander versetzt sind. Das Zulaufventil wird somit in einfacher Weise aus dem Ringbund des Gehäuses des thermostatischen Arbeit selementes und dem von diesem als Ventilschieber wirkenden Ringbund absperrbaren Rand des Eingangs des Zulaufs gebildet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels·

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Thermostatventil,

Fig. 2 einen um 90° gedrehten Schnitt durch eine als Einsatz ausgebildete Baueinheit, die alle wesentlichen Funktionselemente des Thermostatventils enthält und

• ·

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Einzelheit III der Fig. 1 in größerem Maßstab.

Das in Fig. 1 dargestellte Ventilgehäuse 10, das beispielsweise eine quaderförmige Gestalt aufweist, besitzt eine einseitig offene Kammer, die in drei zylindrische Abschnitte 11, 12/ 13 abgestuft ist. In den Abschnitt 11 mündet ein Eingang 14 eines Zulaufs, dem ein Ausgang 15 gegenüberliegt, der in axialer Richtung zu dem geschlossenen Ende der Kammer hin zu dem Eingang 14 versetzt ist.

In dem Abschnitt 11 der Kammer des Ventilgehäuses 10 ist ein Ringbund 16 eines Gehäuses 17 eines thermostatischen Arbeitselementes geführt. Der Ringbund 16 des Gehäuses 17 bildet einen Ventilschieber für ein Zulaufventil, das in dem in Fig. 1 dargestellten kalten Zustand die Verbindung zwischen dem Eingang 14 und dem Ausgang 15 des Zulaufs sperrt. Der Ringbund 16, der mit einer dem Eingang 14 zugeordneten Steuerkante 18 versehen ist, versperrt den Eingang 14 in dem kalten Zustand nur etwa zur Hälfte, so daß das strömende Medium von dem Eingang 14 in einer Bypass-Strömung zu dem Abschnitt 12 der Kammer strömen kann.

Der als Bypass-Kanal dienende Abschnitt 12 der Kammer ist in Richtung zu einem einen Eingang 19 und einen Ausgang 20 aufweisenden Rücklauf, der sich in dem Abschnitt 13 der Kammer befindet, mittels eines Bypass-Ventils absperrbar. Das Bypass -Ventil enthält einen Bypass-Ventilsitz 21 und einen Bypass-Ventilteller 22, die in Fig. 3 als Ausschnitt in größerem Maßstab dargestellt sind. Der Bypass-Ventilsitz 21 ist an ein Halteteil 23 angeformt, das von der offenen Seite her in den Abschnitt 13 der Kammer des Ventilgehäuses 10 eingesteckt ist. Das Halteteil 23 ist mit einer Ringnut versehen, in die ein Dichtungsring 24 eingelegt ist, insbesondere ein O-Ring. Das Halteteil 23 ist in dem Ventilgehäuse 10 mittels eines Sicherungsmittels 25 gesichert, das quer zur Einsteckrichtung des Halteteils 23 in das Ventilgehäuse 10 eingesetzt

wird und in Aussparungen 26 des Ventilgehäuses 10 und eine umlaufende Aussparung 27 des Halteteils 23 eingreift und somit eine formschlüssige Verbindung herstellt. Bevorzugt ist dieses Sicherungsmittel 25 als eine U-förmige Bügelfeder gestaltet, die einen rechteckigen oder eventuell auch einen runden Querschnitt aufweist.

Das in den Abschnitt 13 eingesteckte Halteteil ist in axialer Richtung an dem einen Absatz bildenden Übergang zwischen dem Abschnitt 13 und dem Abschnitt 12 der Kammer abgestützt. In diesem Bereich bildet es den ringförmigen Bypass-Ventilsitz 21, der mit einem ringförmig umlaufenden Vorsprung 28 versehen ist, der dem Ventilteller 22 zugeordnet ist.

Das Halteelement 23 ist anschließend an den Ventilsitz 21 mit Bohrungen 29, 30 versehen, die dem Eingang 19 und dem Ausgang 20 des Rücklaufs entsprechen. In dem Bereich des Eingangs 19 und des Ausgangs 20 des Rücklaufs und den Bohrungen 29, 30 des Halteteils 23 ist eine umlaufende Ringkammer vorhanden, so daß der Eingang 19 und der Ausgang 20 des Rücklaufs unabhängig von der Einbauposition des Halteteils 23 ständig miteinander verbunden sind.

Das Halteteil 23 besitzt in dem Bereich des Ventilsitzes 21 und der Bohrungen 29, 30 eine zylindrische Gestalt. Nach den Bohrungen 29, 30 ist eine Querwand 31 vorgesehen, die mit einer zentralen Bohrung versehen ist. In dieser zentralen Bohrung ist ein Bolzen 32 des Gehäuses 17 des thermostat ischen Arbeitselementes geführt. Das freie Ende des Bolzens 32, das über die Querwand 31 hinausragt, ist mit einer Bohrung und einem nach außen aufgebördelten Rand 33 versehen, so daß der Bewegungsweg des Gehäuses 17 beschränkt ist.

Der Ventilteller 22 besteht aus einer Ringscheibe, die auf dem Gehäuse 17 des thermostatischen Arbeitselementes axial verschieblich geführt ist. Die Bewegungsrichtung des Ventiltellers 22 in Richtung von dem Ringbund 16 hinweg ist mittels

eines Sicherungsringes 34 beschränkt, der in eine Ringnut 35 des Gehäuses 17 eingesetzt ist. An den Ventilteller 22 greift eine vorgespannte Rückstellfeder 36 an, deren anderes Ende in den Halteteil 23 beispielsweise an dem Querboden 31 abgestützt ist. Der Rückstellfeder 36 gegenüberliegend greift an dem Ventilteller 22 eine Überdruckfeder 37 an, deren anderes Ende sich gegen den Ringbund 16 des Gehäuses 17 abstützt. Die Überdruckfeder 3 7 ist auf eine Kraft vorgespannt, die deutlich größer ist als die Kraft, auf die die Rückstellfeder 36 vorgespannt ist. Das Halteteil 23 ist auf seiner dem Bolzen 32 abgewandten Seite mittels eines eingepreßten Deckels 3 8 dicht verschlossen.

In dem Gehäuse 17 des thermostatischen Arbeitselementes befindet sich ein Dehnstoff, insbesondere eine Wachsmischung, die bei einer vorgegebenen Temperaturerhöhung ihr Volumen ändert und dabei aus dem dem Bolzen 32 abgewandten Ende des Gehäuses 17 einen Arbeitskolben 3 9 austreibt. Der Aufbau eines derartigen thermostatischen Arbeitselementes einschließlich der Mittel zum Führen des Arbeitskolbens und zum Abdichten des Innern des Gehäuses 17 ist durch den Stand de^ Technik vielfach bekannt. Dem Arbeitskolben 3 9 liegt das geschlossene Ende des Abschnittes 11 der Kammer des Ventilgehäuses 10 gegenüber .

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, bildet dass halteteil 23 mit dem thermostatischen Arbeitselement 17, 39 dem Bypass-Ventilsit&zgr; 21, dem Bypass-Ventilteller 22, der Rückstellfeder 36 und der Überdruckfeder 37 eine vormontierte Baueinheit, die als solche handelsfähig ist und die bei der Endmontage des Thermostatventils in das Ventilgehäuse 10 eingesteckt und dort gesichert wird.

Das dargestellte Thermostatventil wird bevorzugt in dem Vorlauf und dem Rücklauf zwischen einem automatischen Getriebe eines Fahrzeuges und einem Ölkühler angeordnet. Der Eingang 14 des Zulaufs und der Ausgang 20 des Rücklaufs sind an das

automatische Getriebe und der Ausgang 15 des Zulaufs an einen Ölkühler und der Eingang 19 des Rücklaufs ebenfalls an den Ölkühler angeschlossen. Solange das strömende Medium, insbesondere das Getriebeöl, kalt ist, verbleibt das Thermostatventil in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand, in welchem das Zulaufventil zwischen dem Eingang 14 und dem Ausgang 15 des Zulaufs geschlossen ist, während das Bypass-Ventil geöffnet ist, so daß das ankommende Medium durch das Bypass-Ventil hindurch zu dem Rücklauf und von dessen Ausgang 20 zurück zu dem automatischen Getriebe strömt. Ab einer bestimmten Temperatur des Öls, die durch Wahl der in dem Gehäuse 17 des thermostatischen Arbeitselementes enthaltenen Wachsmischung festlegbar ist, fährt der Arbeitskolben 39 aus. Dadurch wird das Gehäuse 17 des thermostatischen Arbeitselementes verschoben. Die Verbindung zwischen dem Eingang 14 und dem Ausgang 15 des Zulaufs wird freigegeben, während das Bypass-Ventil geschlossen wird. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind der als Ventilschieber des Zulaufventils dienende Ringbund 16 und der Eingang 14 derart bemessen, daß auch dann noch, wenn bereits das Bypass-Ventil geschlossen ist, die Verbindung zwischen dem Zulauf und dem Abschnitt 12 der Kammer des Ventilgehäuses offen ist, so daß das Gehäuse 17 in ausreichender Weise dem zu regelnden Medium ausgesetzt ist. Sollte die Temperatur des Mediums, insbesondere des Getriebeöls, weiter ansteigen, nachdem bereits das Bypass-Ventil geschlossen ist, da der Ventilteller 22 auf den umlaufenden Vorsprung 28 des Ventilsitzes 21 zur Anlage gekommen ist, so kann der Arbeitskolben 39 dennoch weiter ausfahren und das Gehäuse 17 weiter verschieben. Dieser Weg wird dann von der Überdruckfeder 37 aufgenommen.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Thermostatventil erfordert nur einen relativ kleinen Bauraum. Aus Darstellungsgründen ist es in stark vergrößertem Maßstab dargestellt. Die natürliche Größe des Thermostatventils ist nicht ganz halb so groß wie die Darstellung.

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Claims

• ·· ' · *• · *• * * * 1-Sclmtzansprüche

1. Thermostatventil mit einem thermostatischen Arbeitselement, mit einem in einem Zulauf angeordneten Zulaufventil und mit einem in einem Bypass zu einem Rücklauf angeordneten Bypass-Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß eine in ein Ventilgehäuse (10) einsetzbare, vormontierte Baueinheit vorgesehen ist, die das thermostatische Arbeitselement (17, 39) einschließlich. Rückstellfeder

(36) und die beweglichen Ventilelemente (16, 22) enthält .

2. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit in eine einseitig offene Kammer (11, 12, 13) des Ventilgehäuses (10) einsteckbar ist, wobei die Kammerwände mit im wesentlichen gegenüberliegenden Eingängen (14, 19) und Ausgängen (15, 20) für einen Zulauf und einen Rücklauf versehen sind, zwischen denen sich ein Bypass befindet, in welchem ,ein Gehäuse

(17) des thermostatischen Arbeitselementes angeordnet ist und der gegenüber dem Rücklauf mittels eines Bypass-Ventils (21, 22) und gegenüber dem Ausgang (15) des Zulaufs mittels eines Zulaufventils (16) absperrbar ist.

3. Thermostatventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit ein ,in das Ventilgehäuse (10) einsetzbares Halteteil (23) aufweist, in welchem das Gehäuse (17) des ,thermostatischen Arbeits-

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elementes axial verschiebbar geführt ist, das mit einem Ventilelement (16) des Zulaufventils und, mit einem Ventilelement (22) des Bypass-Ventils versehen ist und aus dessen dem Halteteil (23) abgewandten Ende ein Arbeitskolben (39) ausfahrbar ist, dem eine Abstützung des Ventilgehäuses (10) gegenüberliegt.

4. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (17) des Arbeitselementes mit einem einen Ventilschieber für das Zulaufventil bildenden Ringbund (16) versehen ist, der in

' _:iSii· , die Kammer (11) des Ventilgehäuses (10) eingesteckt

ist, in die der Eingang (14) und der Ausgang (15) des Zulaufs münden, die axial zueinander versetzt sind.

5. Thermostatventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Abstand zu dem Ringbund (16) auf dem Gehäuse (17) des Arbeitselementes ein Bypass-Ventilteller

(22) angeordnet ist, dem ein Bypass-Ventilsitz (21) zugeordnet ist.

6. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass-Ventilsitz (21) an das Halteteil (23) angeformt ist.

7. Thermostatventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (23) auf der dem Bypass-Ventilteller (21) abgewandten Seite des Ventilsitzes

(21) zu dem Eingang und dem Ausgang des Rücklaufs offen ist.

8. Thermos tatvent il nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, (17) des Arbeitselementes mit einem Bolzen (32) verlängert ist, der in eine Führungsbohrung des Halteteils (23) eingreift, und der mit einem Sicherungsmittel (33) an dem Halteteil

(23) entgegen der Wirkungsrichtung einer an dem Halteteil (23) abgestützten, das Gehäuse des Arbeitselementes belastenden Rückstellfeder (36) gesichert ist.

9. Thermostatventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (32) mit einem aufgebördelten Rand (33) das Ende der Führungsbohrung des Halteteils (23) hintergreift.

10. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil, (23) eine im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist und durch eine Querwand (31) unterteilt ist, die die Führungsbohrung für den Bolzen (32) des Gehäuses (17) des Arbeitselementes aufweist.

11. Thermostatventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (23) mit einem Deckel (38) nach außen verschlossen ist. . .

12. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass-Ventilteller (22) mittels einer sich an dem Ringbund (16) des Gehäuses

(17) des Arbeitselementes abstützenden Druckfeder (37) gegen einen an dem Gehäuse (17) des Arbeitselementes angebrachten Anschlag (34) angedrückt ist.

13. Thermostatventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (23) in dem Ventilgehäuse (10) mittels sich quer zu der Einsteckrichtung der Baueinheit erstreckenden, in Aussparungen (26, 27) des Ventilgehäuses (10) und des Halteteils (23) eingreifenden Sicherungsmitteln (25) befestigt