DE112019002478B4

DE112019002478B4 - Thermostat arrangement to minimize friction between valve and frame by providing a valve balance

Info

Publication number: DE112019002478B4
Application number: DE112019002478.7T
Authority: DE
Inventors: Faruk Unluaslan; Hikmet Kanbur; Ahmet Kutlu; Hasan Naturoglu
Original assignee: Kirpart Otomotiv Parcalari Sanayi ve Ticaret AS
Current assignee: Kirpart Otomotiv Parcalari Sanayi ve Ticaret AS
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2024-09-05
Anticipated expiration: 2039-05-09
Also published as: DE112019002478T5; HUP2000429A1; CN112041547A; WO2019245508A3; IL277922A; CZ2020618A3; WO2019245508A2

Abstract

Thermostatanordnung (1), umfassend:- einen Rahmen (10),- eine Ventilstruktur (20),- einen Aktuator,- einen Rahmenverschluss (40), dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst- zwei Federelemente (15), die in zwei entgegengesetzten Federnestern angeordnet sind,- ein Bypassnest (24) und ein Kühlernest (25), die an der Ventilstruktur (20) gebildet sind,- zwei Verschlüsse (27), die entsprechend einer Abmessung des erwähnten Bypassnests (24) und des Kühlernests (25) gebildet sind,- einen Abschnitt eines Bypass-O-Ring-Nests (24.1), der an dem erwähnten Bypassnest (24) gebildet ist,- einen Abschnitt eines Kühler-O-Ring-Nests (25.1), der an dem erwähnten Kühlernest (25) gebildet ist,- Abschnitte eines Verschluss-O-Ring-Nests (27.1), die an der Innenfläche der Verschlüsse (27) gebildet sind,- zwei O-Ringe (26), die in dem erwähnten Bypass-O-Ring-Nest (24.1) und dem Kühler-O-Ring-Nest (25.1) eingesetzt werden und anschließend durch die erwähnten Verschlüsse (27) als in den erwähnten O-Ring-Nestern (27.1) angeordnet geschlossen werden.Thermostat assembly (1) comprising:- a frame (10),- a valve structure (20),- an actuator,- a frame closure (40), characterized in that it comprises- two spring elements (15) arranged in two opposite spring nests,- a bypass nest (24) and a cooler nest (25) formed on the valve structure (20),- two closures (27) formed according to a dimension of said bypass nest (24) and the cooler nest (25),- a portion of a bypass O-ring nest (24.1) formed on said bypass nest (24),- a portion of a cooler O-ring nest (25.1) formed on said cooler nest (25),- portions of a closure O-ring nest (27.1) formed on the inner surface of the closures (27),- two O-rings (26) which are inserted into the mentioned bypass O-ring nest (24.1) and the cooler O-ring nest (25.1) and are subsequently closed by the mentioned closures (27) arranged in the mentioned O-ring nests (27.1).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Thermostatanordnung, die Reibung zwischen der Außenfläche des rohrartigen Ventils und der Innenfläche des Rahmens durch Bereitstellen eines Ausgleichs einer Bewegung eines Ventils minimiert.The invention relates to a thermostat assembly that minimizes friction between the outer surface of the tubular valve and the inner surface of the frame by providing compensation for movement of a valve.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Ventilstruktur, die sich, aufgrund von zwei Rückstellfedern, die einen Ausgleich einer Bewegung der Ventilstruktur im gesamten Thermostatinnenraum bereitstellen, in dem Gehäuse des Rahmens mit minimaler Reibung und Kühlmittelverlust bewegt.In particular, the present invention relates to a valve structure that moves within the housing of the frame with minimal friction and coolant loss due to two return springs that provide compensation for movement of the valve structure throughout the thermostat interior.

Stand der TechnikState of the art

Bei Verbrennungsmotoren stellt die Kühlmitteltemperaturregelung einen entscheidenden Aspekt zum Aufrechterhalten der Fahrzeugleistung dar. Eine Kühlmitteltemperaturregelung stellt eine indirekte Temperaturregelung des Motors / der Motorteile in einem Fahrzeug bereit.In internal combustion engines, coolant temperature control is a critical aspect of maintaining vehicle performance. Coolant temperature control provides indirect temperature control of the engine/engine parts in a vehicle.

Die Kühlmitteltemperaturregelung wird in Fahrzeugen durch ein Motorkühlsystem bereitgestellt. Der bedeutendste Aspekt in einem Motorkühlsystem betrifft die Thermostatanordnung, die Durchflussverhältnisse zwischen Kühlerauslass und Bypassauslass gemäß einem Temperaturwert eines Einlasskühlmittels, das aus dem Motorauslass kommt, bestimmt, und umgekehrt (die Kühlmittelverhältnisse zwischen Kühlereinlass und Bypasseinlass gemäß einem Temperaturwert eines Auslasskühlmittels, das zum Motoreinlass geht, bestimmt).Coolant temperature control in vehicles is provided by an engine cooling system. The most significant aspect in an engine cooling system concerns the thermostat arrangement, which determines flow ratios between radiator outlet and bypass outlet according to a temperature value of an inlet coolant coming from the engine outlet, and vice versa (determines the coolant ratios between radiator inlet and bypass inlet according to a temperature value of an outlet coolant going to the engine inlet).

Ein Erfassen des Temperaturwerts eines Einlasskühlmittels, das aus einem Motorauslass kommt, hat eine entscheidende Bedeutung bei der Bestimmung von Motorbedingungen und Kühlanforderungen. Ein Thermoaktuator auf Wachsbasis in der Thermostatanordnung erfasst den Einlasstemperaturwert über sein wärmeempfindliches Reservoir. Wenn der Einlasskühlmittel-Temperaturwert unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt, fließt das Einlasskühlmittel, das aus dem Motorauslass kommt, weiterhin von dem Einlass durch einen Bypasskreislauf, der Motorkanäle, Wasserpumpe und Thermostatanordnung umfasst, zu einem Bypassauslass. Bei diesen Temperaturwerten, die unterhalb des ersten Schwellenwerts liegen, verbleibt der Thermoaktuator, und folglich auch die Ventilstruktur, weiterhin in einer vollständig geschlossenen Stellung. In dieser vollständig geschlossenen Stellung des Thermoelements ermöglicht die Ventilstruktur einen Kühlmittelfluss vom Einlass zum Bypassauslass und verhindert einen Kühlmittelfluss vom Einlass zum Kühlerauslass, indem nur das Kühlerauslass-Durchgangsfenster geschlossen wird. Wenn der Einlasskühlmittel-Temperaturwert oberhalb des ersten Schwellenwerts liegt, beginnt das Wachsmaterial in dem erwähnten wärmeempfindlichen Reservoir, sich mit zunehmender Kühlmitteltemperatur infolge einer Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel in einem Thermostatinnenraum und Wachs in dem Reservoir auszudehnen. Die Ausdehnung von Wachsmaterial bewirkt, dass sich der Kolben, der von dem Aktuator geführt wird, vorwärts bewegt. Eine Vorwärtsbewegungsbeschränkung eines Kolbenendes bewirkt jedoch, dass sich der Thermoaktuator, und folglich auch die Ventilstruktur, aufgrund der Kraft, die durch einen Hülsenabschnitt des Aktuators auf einen Hülsensitz der Ventilstruktur aufgebracht wird, rückwärts bewegt. Während einer Rückwärtsbewegung der Ventilstruktur wird das Federelement, das den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt des Thermoaktuators umhüllt, zusammengedrückt. Somit speichert die Feder potentielle Energie. In dieser teilweise geöffneten Stellung des Thermoelements ermöglicht die Ventilstruktur einen Kühlmittelfluss vom Einlass sowohl zum Bypassauslass als auch zum Kühlerauslass. Wenn der Einlasskühlmittel-Temperaturwert gleich oder höher als ein zweiter Schwellenwert ist, erreicht eine Öffnung des Thermoelements, und dementsprechend auch die Ventilstruktur, ihren höchsten Punkt (vollständige Rückwärtsbewegung). In dieser vollständig geöffneten Stellung des Thermoelements ermöglicht die Ventilstruktur einen Kühlmittelfluss vom Einlass zum Kühlerauslass und verhindert einen Kühlmittelfluss vom Einlass zum Bypassauslass, indem nur das Bypassauslass-Durchgangsfenster geschlossen wird. Bei diesen Temperaturwerten oberhalb des zweiten Schwellenwerts fließt das Kühlmittel, das aus dem Motorausgang kommt, weiterhin vom Einlass, durch den gesamten Wärmeaustauschkreislauf, der Motorkanäle, Kühlerkanäle, Wasserpumpe und Thermostatanordnung umfasst, nur zum Kühlerauslass.Sensing the temperature value of an intake coolant coming from an engine outlet is of critical importance in determining engine conditions and cooling requirements. A wax-based thermal actuator in the thermostat assembly senses the inlet temperature value via its heat sensitive reservoir. When the inlet coolant temperature value is below a first threshold, the intake coolant coming from the engine outlet continues to flow from the inlet through a bypass circuit including engine passages, water pump, and thermostat assembly to a bypass outlet. At these temperature values below the first threshold, the thermal actuator, and consequently the valve structure, continues to remain in a fully closed position. In this fully closed position of the thermocouple, the valve structure allows coolant flow from the inlet to the bypass outlet and prevents coolant flow from the inlet to the radiator outlet by closing only the radiator outlet passage window. When the inlet coolant temperature value is above the first threshold value, the wax material in the mentioned heat-sensitive reservoir begins to expand with increasing coolant temperature due to heat transfer between the coolant in a thermostat interior and wax in the reservoir. The expansion of wax material causes the piston guided by the actuator to move forward. However, a forward movement restriction of a piston end causes the thermoactuator, and consequently the valve structure, to move backward due to the force applied by a sleeve portion of the actuator to a sleeve seat of the valve structure. During a backward movement of the valve structure, the spring element enveloping the heat-sensitive reservoir portion of the thermoactuator is compressed. Thus, the spring stores potential energy. In this partially open position of the thermocouple, the valve structure allows coolant flow from the inlet to both the bypass outlet and the radiator outlet. When the inlet coolant temperature value is equal to or higher than a second threshold value, an opening of the thermocouple, and accordingly also the valve structure, reaches its highest point (fully reversed movement). In this fully open position of the thermocouple, the valve structure allows coolant flow from the inlet to the radiator outlet and prevents coolant flow from the inlet to the bypass outlet by closing only the bypass outlet passage window. At these temperature values above the second threshold value, the coolant coming from the engine outlet continues to flow from the inlet, through the entire heat exchange circuit comprising engine channels, radiator channels, water pump and thermostat assembly, only to the radiator outlet.

Wenn der Temperaturwert des Kühlmittels, das aus dem Motorauslass kommt, auf unterhalb des zweiten Schwellenwerts abnimmt, beginnt der Kolben, sich rückwärts zu bewegen. Die durch das Federelement gespeicherte potentielle Energie wird verwendet, um die Ventilstruktur in ihre erste Stellung (vollständig geschlossene Stellung) zu bringen.When the temperature value of the coolant coming out of the engine outlet decreases below the second threshold value, the piston starts to move backwards. The potential energy stored by the spring element is used to bring the valve structure to its first position (fully closed position).

Die Rückwärts- und Vorwärtsbewegung der rohrartigen Ventilstruktur in dem Thermostatinnenraum ist möglich aufgrund des Spiels zwischen einer Außenfläche der Ventilstruktur und einer Innenfläche des Thermostatkörpers (Rahmens). Das Spiel ist jedoch angemessen klein, um durch das Spiel aufgetretene Leckverluste zu verhindern. Infolgedessen litten herkömmliche Thermostatanordnungen, die eine rohrartige Ventilstruktur aufweisen, unter der Korrosion, die durch die Außenfläche der Ventilstruktur und die Innenfläche des Thermostatkörpers aufgrund der unausgeglichenen Bewegung der Ventilstruktur in dem Thermostatinnenraum aufgetreten ist. Eine Rückstellfeder bewirkt, dass das Ventilelement eine unausgeglichene Vorwärts- und Rückwärtsbewegung durch den Thermostatinnenraum aufweist. Außerdem, da die Feder den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt des Thermoaktuators im Allgemeinen umhüllt, verhindert sie einen vollständigen Kontakt zwischen dem wärmeempfindlichen Abschnitt und dem Kühlmittel. Dies bewirkt, dass die Wärmeübertragung, die zwischen dem Kühlmittel und der Wachsverbindung in dem wärmeempfindlichen Reservoir auftritt, abnimmt. Folglich nimmt die Reaktionszeit des Thermostats gegenüber einer Temperaturänderung zu. Zudem weist die Feder, die um den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt des Thermoaktuators gewickelt ist, einen Widerstand gegenüber dem Kühlmittelfluss auf. Somit bewirkt die Feder eine Erhöhung des Druckabfalls, indem sie ein Hindernis für das Kühlmittel bildet, das sich durch den Thermostatinnenraum hindurchbewegt.The back and forth movement of the tube-like valve structure in the thermostat interior is possible due to the clearance between an outer surface of the valve structure and an inner surface of the thermostat body (frame). However, the clearance is appropriately small to prevent leakage caused by the clearance. As a result, conventional thermostat assemblies having a tube-like valve structure suffered from corrosion caused by the outer surface of the valve structure. ture and the inner surface of the thermostat body due to the unbalanced movement of the valve structure in the thermostat interior. A return spring causes the valve element to have an unbalanced forward and backward movement through the thermostat interior. In addition, because the spring generally wraps around the heat sensitive reservoir portion of the thermoactuator, it prevents full contact between the heat sensitive portion and the coolant. This causes the heat transfer that occurs between the coolant and the wax compound in the heat sensitive reservoir to decrease. Consequently, the response time of the thermostat to a temperature change increases. In addition, the spring wrapped around the heat sensitive reservoir portion of the thermoactuator presents resistance to the flow of coolant. Thus, the spring causes an increase in pressure drop by creating an obstacle to the coolant moving through the thermostat interior.

Das Dokument DE4009949A1 beschreibt ein Thermostatventil mit einem Hauptkörper mit einem Kolben, der sich bewegt, um die Öffnung des Ventils zu steuern, und der durch die Wirkung eines temperaturempfindlichen Elements verschoben wird, die einen Schieber in Bewegung setzt. Der Schieber hat eine profilierte Oberfläche, so dass ein Kugelstößel verschoben werden kann. Der Schieber ist auf Rollenführungen gelagert, um die Reibung zu verringern, und auf beiden Seiten befinden sich in Taschen eingelassene Schraubenfedern.The document DE4009949A1 describes a thermostatic valve having a main body with a piston that moves to control the opening of the valve and is displaced by the action of a temperature sensitive element which sets a slide in motion. The slide has a profiled surface so that a ball plunger can be displaced. The slide is mounted on roller guides to reduce friction and has pocketed coil springs on either side.

Das Dokument US 2013 / 0 200 167 A1 erwähnt eine Thermostatanordnung, die eine Rückstellfeder umfasst, die den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt des Aktuators umhüllt. Die Rückstellfeder verursacht demnach eine unausgeglichene Bewegung der Ventilstruktur. Außerdem bewirkt diese Rückstellfeder, die in dem Kühlmittelströmungsweg angeordnet ist, einen unerwünschten Druckabfall, und dementsprechend eine Abnahme des Wirkungsgrads des Kühlsystems. Zudem stellt diese Rückstellfeder, die den wärmeempfindlichen Abschnitt des thermischen Elements umhüllt, ein Hindernis für die Wärmeübertragung zwischen der Wachsverbindung in dem wärmeempfindlichen Abschnitt und dem Kühlmittel dar.The document US 2013 / 0 200 167 A1 mentions a thermostat assembly comprising a return spring enveloping the heat-sensitive reservoir portion of the actuator. The return spring thus causes an unbalanced movement of the valve structure. In addition, this return spring, which is arranged in the coolant flow path, causes an undesirable pressure drop and, accordingly, a decrease in the efficiency of the cooling system. In addition, this return spring, which envelops the heat-sensitive portion of the thermal element, represents an obstacle to the heat transfer between the wax compound in the heat-sensitive portion and the coolant.

Das Dokument US 7,302,919 B2 erwähnt eine Lösung zur Verhinderung des Kühlmittelleckverlusts, der aufgrund des Spiels zwischen Ventilstruktur und Thermostatkörper auftritt. Hierbei wird eine herkömmliche Ventilstruktur mit einer perforierten Schicht verwendet, um eine Abdichtung zwischen den genannten Strukturen bereitzustellen. Obgleich sie das Leckverlust-Problem löst, erschwert diese Lösung jedoch die Bewegung der Ventilstruktur im gesamten Thermostatinnenraum. Außerdem ist es eine teure Lösung.The document US7,302,919 B2 mentions a solution to prevent the coolant leakage that occurs due to the clearance between the valve structure and the thermostat body. This involves using a conventional valve structure with a perforated layer to provide a seal between the mentioned structures. However, although it solves the leakage problem, this solution makes it difficult for the valve structure to move throughout the thermostat interior. In addition, it is an expensive solution.

Demzufolge gibt es keine Erfindung, die die Reibung zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur und der Innenfläche des Thermostatkörpers durch Bereitstellen eines Ausgleichs der Ventilbewegung minimiert und verhindert, dass das Federelement einen unerwünschten Faktor für Druckabfall und Reaktionszeit des Thermostats darstellt. Daher ist die Lösung der vorliegenden Erfindung erforderlich.Accordingly, there is no invention that minimizes the friction between the outer surface of the valve structure and the inner surface of the thermostat body by providing compensation for the valve movement and prevents the spring element from being an undesirable factor in the pressure drop and response time of the thermostat. Therefore, the solution of the present invention is required.

Aufgaben und kurze Beschreibung der ErfindungTasks and brief description of the invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Reibung zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur und der Innenfläche des Thermostatkörpers durch Bereitstellen des Ausgleichs der Ventilbewegung zu minimieren und zu verhindern, dass das Federelement einen unerwünschten Faktor für Druckabfall und Reaktionszeit des Thermostats darstellt.The objective of the present invention is to minimize friction between the outer surface of the valve structure and the inner surface of the thermostat body by providing compensation for the valve movement and to prevent the spring element from being an undesirable factor in pressure drop and response time of the thermostat.

Die vorliegende Erfindung ist eine Thermostatanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1.The present invention is a thermostat arrangement having the features of claim 1.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen thermischen Aktuator als Aktuator.A preferred embodiment of the present invention includes a thermal actuator as the actuator.

Die entgegengesetzten Federnester sind zusammengesetzt aus

- zwei Rahmenfedernestern, die vertikal an den Innenseitenflächen des erwähnten Rahmens mit gleichem Abstand zueinander liegen,
- zwei zugehörigen Rahmenfederhalterungen, die als horizontale untere Fortsätze der erwähnten Rahmenfedernester zum Innenraum hin angeordnet sind,
- zwei Ventilfedernestern, die vertikal an den Außenseitenflächen der erwähnten Ventilstruktur mit gleichem Abstand zueinander liegen,
- zwei zugehörigen Ventilfedersitzen, die als horizontale obere Fortsätze der erwähnten Ventilfedernester zum Innenraum hin angeordnet sind.

The opposite spring nests are composed of

- two frame spring nests arranged vertically on the inner side surfaces of the frame at equal distances from each other,
- two associated frame spring holders, which are arranged as horizontal lower extensions of the mentioned frame spring nests towards the interior,
- two valve spring nests arranged vertically on the outer surfaces of the valve structure at an equal distance from each other,
- two corresponding valve spring seats, which are arranged as horizontal upper extensions of the aforementioned valve spring nests towards the interior.

Beschreibung der FigurenDescription of the characters

In 1 sind eine seitliche Querschnittsansicht der vorliegenden Thermostatanordnung in vollständig geschlossener Stellung und eine Nahansicht des Spiels zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur und der Innenfläche des Thermostatkörpers gezeigt.In 1 Shown are a side cross-sectional view of the present thermostat assembly in the fully closed position and a close-up view of the clearance between the outer surface of the valve structure and the inner surface of the thermostat body.

In 2a ist eine seitliche Querschnittsansicht des vorliegenden Thermostatrahmens einschließlich der Ventilstruktur in vollständig geschlossener Stellung angegeben.In 2a is a side cross-sectional view of the present thermostat frame including the valve structure in the fully closed position.

In 2b ist eine seitliche Querschnittsansicht der vorliegenden Thermostatanordnung in vollständig geöffneter Stellung angegeben.In 2b is a side cross-sectional view of the present thermostat arrangement in the fully open position.

In 3 sind eine seitliche Querschnittsansicht der vorliegenden Thermostatanordnung in vollständig geschlossener Stellung und eine Nahansicht des Spiels zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur und der Innenfläche des Thermostatkörpers gezeigt.In 3 Shown are a side cross-sectional view of the present thermostat assembly in the fully closed position and a close-up view of the clearance between the outer surface of the valve structure and the inner surface of the thermostat body.

In 4 ist eine vordere Querschnittsansicht der vorliegenden Thermostatanordnung in vollständig geöffneter Stellung angegeben.In 4 is a front cross-sectional view of the present thermostat assembly in the fully open position.

In 5 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht der vorliegenden Thermostatanordnung gezeigt.In 5 An exploded perspective view of the present thermostat assembly is shown.

In 6 ist eine vordere Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung gezeigt. Hierbei befindet sich der Thermoaktuator in der vollständig geschlossenen Stellung, sodass es einen Kühlmittelfluss vom Einlass, durch den Bypasskreislauf hindurch, nur zum Bypassauslass gibt. In dieser vollständig geschlossenen Stellung stellt das O-Ring-Element, das unterhalb des Kühlerauslassfensters an der Ventilfläche angeordnet ist, eine Abdichtung um das Kühlerauslass-Durchgangsfenster herum bereit.In 6 is shown a front cross-sectional view of a second embodiment of the present thermostat assembly. Here, the thermal actuator is in the fully closed position such that there is coolant flow from the inlet, through the bypass circuit, to the bypass outlet only. In this fully closed position, the O-ring element located below the radiator outlet window on the valve face provides a seal around the radiator outlet through window.

In 7 ist eine vordere Querschnittsansicht der erwähnten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung gezeigt. Hierbei befindet sich der Thermoaktuator in der vollständig geöffneten Stellung, sodass es einen Kühlmittelfluss vom Einlass, durch den gesamten Wärmeaustauschkreislauf hindurch, nur zum Kühlerauslass gibt. In dieser vollständig geöffneten Stellung stellt das O-Ring-Element, das oberhalb des Bypassauslassfensters an der Ventilfläche angeordnet ist, eine Abdichtung um das Bypassauslass-Durchgangsfenster herum bereit. In dieser Figur ist auch eine Nahansicht des Abschnitts zwischen der vorliegenden Ventilstruktur und dem Thermostatkörper gegeben. Hierbei ist es möglich, zu sehen, wie das O-Ring-Element Leckverluste durch Ausgleichen des erwähnten Spiels verhindert.In 7 a front cross-sectional view of the mentioned second embodiment of the present thermostat assembly is shown. Here, the thermoactuator is in the fully open position so that there is a flow of coolant from the inlet, through the entire heat exchange circuit, only to the radiator outlet. In this fully open position, the O-ring element, which is arranged above the bypass outlet window on the valve face, provides a seal around the bypass outlet through window. In this figure, a close-up view of the section between the present valve structure and the thermostat body is also given. Here, it is possible to see how the O-ring element prevents leakage by compensating for the mentioned clearance.

In 8 ist eine seitliche Querschnittsansicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung angegeben. Wie in dieser Figur zu sehen, werden auch bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwei Federelemente verwendet.In 8 is a side cross-sectional view of the second embodiment of the present thermostat assembly. As can be seen in this figure, two spring elements are also used in this embodiment of the present invention.

In 9 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung gezeigt.In 9 is an exploded perspective view of the second embodiment of the present thermostat assembly.

In 10 ist eine herkömmliche Thermostatanordnung gezeigt, die eine einzelne Feder aufweist, die den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt des Aktuators umhüllt.In 10 A conventional thermostat assembly is shown having a single spring that surrounds the heat sensitive reservoir portion of the actuator.

BezugszeichenReference symbols

11: ThermostatanordnungThermostat arrangement
1010: RahmenFrame
10.110.1: ThermostatinnenraumThermostat interior
1111: Einlassinlet
1212: BypassauslassBypass outlet
12.112.1: Bypassauslass-DurchgangsfensterBypass outlet window
1313: KühlerauslassRadiator outlet
13.113.1: Kühlerauslass-DurchgangsfensterRadiator outlet through window
1414: RahmenfedernestFrame spring nest
14.114.1: RahmenfederhalterungFrame spring bracket
1515: FederFeather
2020: VentilstrukturValve structure
2121: VentileinlassValve inlet
2222: Ventil-BypassauslassfensterValve bypass outlet window
2323: Ventil-KühlerauslassfensterValve cooler outlet window
2424: BypassnestBypass nest
24.124.1: Bypass-O-Ring-NestBypass O-ring nest
2525: KühlernestRadiator nest
25.125.1: Kühler-O-Ring-NestRadiator O-ring nest
2626: O-RingO-ring
2727: VerschlussClosure
27.127.1: Verschluss-O-Ring-NestLocking O-ring nest
2828: HülsensitzSleeve seat
2929: VentilfedernestValve spring nest
29.129.1: VentilfedersitzValve spring seat
3030: ThermoaktuatorThermoactuator
3131: Wärmeempfindliches ReservoirHeat sensitive reservoir
3232: KolbenPistons
3333: HülseSleeve
4040: RahmenverschlussFrame closure
4141: KolbensitzPiston seat
5050: SpielGame

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Diese Erfindung betrifft eine Thermostatanordnung (1), die die Reibung zwischen Außenfläche der Ventilstruktur (20) und der Innenfläche des Thermostatrahmens (10) durch Bereitstellen des Ausgleichs der Ventilbewegung minimiert und verhindert, dass das Federelement (15) einen unerwünschten Faktor für Druckabfall und Reaktionszeit des Thermostats darstellt.This invention relates to a thermostat assembly (1) which minimizes friction between the outer surface of the valve structure (20) and the inner surface of the thermostat frame (10) by providing compensation for valve movement and prevents the spring element (15) from being an undesirable factor in pressure drop and response time of the thermostat.

Motorkühlsysteme zielen darauf ab, einen Motor während der Fahrt in einem angemessenen Temperaturarbeitsbereich zu halten. Der Motorwirkungsgrad eines Fahrzeugs steht in direktem Zusammenhang mit dem Kühlvermögen des Kühlsystems eines Fahrzeugs. Es ist wichtig, die überschüssige Wärme, die sich am Motor und an Motorteilen ansammelt, abzuführen. Der wichtigste Aspekt bei einem Kühlsystem betrifft die Thermostatanordnung (1), die den Kühlbedarf des Motors gemäß einem Temperaturwert des Motorkühlmittels, das aus Motorkanälen zum Einlass (11) gelangt, bestimmt. Der Temperaturwert des ankommenden Kühlmittels wird durch den Abschnitt des wärmeempfindlichen Reservoirs (31) des Thermoaktuators (30) erfasst, der in dem Thermostatinnenraum (10.1) angeordnet ist.Engine cooling systems aim to keep an engine in an appropriate temperature operating range while driving. The engine efficiency of a vehicle is directly related to the cooling ability of a vehicle's cooling system. It is important to remove the excess heat that accumulates on the engine and engine parts. The most important aspect in a cooling system concerns the thermostat assembly (1) which determines the cooling requirement of the engine according to a temperature value of the engine coolant coming from engine ducts to the inlet (11). The temperature value of the incoming coolant is sensed by the heat sensitive reservoir portion (31) of the thermoactuator (30) arranged in the thermostat interior (10.1).

Die Thermostatanordnung (1) erfordert ein Spiel (50) im Mikrometerbereich (zulässiger Leckverlustbetrag) zwischen Außenfläche der Ventilstruktur (20) und Innenfläche des Rahmens (10), um der Ventilstruktur (20) zu ermöglichen, von dem Thermoaktuator (30) durch den gesamten Thermostatinnenraum (10.1.) geführt zu werden, obgleich dieses Spiel (50) hinsichtlich einer Abdichtungsleistung dafür nicht bevorzugt wird. Herkömmliche Thermostatanordnungen, die ein einzelnes Federelement beinhalten, das den wärmeempfindlichen Abschnitt des Thermoaktuators umhüllt, leiden an Korrosion, die aufgrund einer unausgeglichenen Bewegung der Ventilstruktur im gesamten Thermostatinnenraum durch die Innenfläche des Rahmens hindurch gebildet wird. Korrosion bedeutet, dass das Spiel größer wird. Demnach übersteigt der Betrag des Leckverlusts zunehmend das zulässige Maß. Außerdem wird bei derartigen herkömmlichen Thermostatanordnungen eine Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel, das aus dem Einlass kommt, und der Wachsverbindung, die in dem wärmeempfindlichen Reservoir angeordnet ist, durch die Feder, die das Reservoir umhüllt, teilweise behindert. Dies führt dazu, dass die Reaktionszeit der Thermostatanordnung zunimmt, und dementsprechend die Kühlleistung der Thermostatanordnung abnimmt. Zudem behindert das Federelement, das in der Mitte des Ventilelements angeordnet ist, den Fluss des Kühlmittels. Dies führt zu einer Zunahme des Druckabfalls des Kühlmittels, das sich durch den Thermostatinnenraum hindurchbewegt, und dementsprechend zu einer Abnahme des Wirkungsgrads des Kühlsystems.The thermostat assembly (1) requires a clearance (50) in the micrometer range (permissible amount of leakage) between the outer surface of the valve structure (20) and the inner surface of the frame (10) to allow the valve structure (20) to be guided by the thermoactuator (30) through the entire thermostat interior (10.1.), although this clearance (50) is not preferred in terms of sealing performance therefor. Conventional thermostat assemblies that include a single spring element enveloping the thermoactuator's heat-sensitive portion suffer from corrosion formed due to unbalanced movement of the valve structure throughout the thermostat interior through the inner surface of the frame. Corrosion means that the clearance becomes larger. Accordingly, the amount of leakage increasingly exceeds the permissible level. In addition, in such conventional thermostat assemblies, heat transfer between the coolant coming from the inlet and the wax compound arranged in the thermosensitive reservoir is partially hindered by the spring enveloping the reservoir. This causes the response time of the thermostat assembly to increase and, accordingly, the cooling performance of the thermostat assembly to decrease. In addition, the spring element located in the center of the valve element obstructs the flow of the coolant. This leads to an increase in the pressure drop of the coolant moving through the thermostat interior and, accordingly, to a decrease in the efficiency of the cooling system.

Die vorliegende Thermostatanordnung (1) umfasst einen Rahmen (10) einschließlich Einlass (11), Bypassauslass (12), Kühlerauslass (13), zwei Rahmenfedernestern (14) und zugehörigen Rahmenfederhalterungen (14.1), eine Ventilstruktur (20) einschließlich Ventileinlass (21), Ventil-Bypassauslassfenster (22), Ventil-Kühlerauslassfenster (23), Hülsensitz (28), zwei Ventilfedernestern (29) und zugehörigen Ventilfedersitzen (29.1), zwei Federn (15), die in den Federnestern angeordnet sind, die zwischen den erwähnten Rahmenfedernestern (14) und Ventilfedernestern gebildet sind, einen Aktuator, einen Rahmenverschluss (40) einschließlich eines Abschnitts für einen Kolbensitz (41).The present thermostat assembly (1) comprises a frame (10) including inlet (11), bypass outlet (12), cooler outlet (13), two frame spring nests (14) and associated frame spring mounts (14.1), a valve structure (20) including valve inlet (21), valve bypass outlet window (22), valve cooler outlet window (23), sleeve seat (28), two valve spring nests (29) and associated valve spring seats (29.1), two springs (15) arranged in the spring nests formed between the mentioned frame spring nests (14) and valve spring nests, an actuator, a frame closure (40) including a portion for a piston seat (41).

Hierbei ist es möglich, unterschiedliche Arten von Aktuatoren zu verwenden, wie etwa einen elektrisch aktivierten Aktuator, einen thermischen Aktuator, einen thermischen Aktuator auf Wachsbasis usw. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Thermoaktuator (30) als erwähnten Aktuator. Der erwähnte Thermoaktuator (30) beinhaltet Abschnitte eines wärmeempfindlichen Reservoirs (31), eines Kolbens (32) und einer Hülse (33).Here, it is possible to use different types of actuators, such as an electrically activated actuator, a thermal actuator, a wax-based thermal actuator, etc. A preferred embodiment of the present invention comprises a thermal actuator (30) as the mentioned actuator. The mentioned thermal actuator (30) includes portions of a heat-sensitive reservoir (31), a piston (32) and a sleeve (33).

Um die erwähnten Probleme der Nutzung einer einzelnen Feder zu verhindern, sind die erwähnten zwei Federn (15) an den wechselseitigen Stellungen angeordnet, die zwischen der Ventilstruktur (20) und dem Rahmen (10) gebildet sind. Demnach verhindern diese wechselseitigen Federn (15) die Bildung der Korrosion durch die Bewegungsflächen hindurch, indem sie der Ventilstruktur (20) ermöglichen, sich ausgeglichen durch den gesamten Thermostatinnenraum (10.1) zu bewegen.In order to prevent the mentioned problems of using a single spring, the mentioned two springs (15) are arranged at the mutual positions formed between the valve structure (20) and the frame (10). Thus, these mutual springs (15) prevent the formation of corrosion through the moving surfaces by allowing the valve structure (20) to move in a balanced manner throughout the entire thermostat interior (10.1).

Wie in 2a gezeigt, weist ein Rahmen (10) zwei Rahmenfedernester (14) auf, die vertikal an seinen Innenseitenflächen mit gleichem Abstand zueinander liegen, und zugehörige Rahmenfederhalterungen (14.1), die als horizontale untere Fortsätze zum Innenraum hin angeordnet sind. Die Ventilstruktur (20) weist zwei Ventilfedernester (29) auf, die vertikal an ihren Außenseitenflächen mit gleichem Abstand zueinander liegen, und einen zugehörigen Ventilfedersitz (29.1), der als horizontaler Fortsatz zum Innenraum hin angeordnet ist. Jedes Rahmenfedernest (14) stimmt mit einem Ventilfedernest (29) überein. Dementsprechend bilden das Rahmenfedernest (14), die zugehörige Rahmenfederhalterung (14.1), das Ventilfedernest (29) und der zugehörige Ventilfedersitz (29.1) zusammen das Federnest. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedes Federnest in der Mitte des Wegs zwischen Bypassauslass (12) und Kühlerauslass (13) einander entgegengesetzt gebildet.As in 2a , a frame (10) has two frame spring nests (14) which lie vertically on its inner side surfaces at an equal distance from one another and associated frame spring supports (14.1) which are arranged as horizontal lower extensions towards the interior. The valve structure (20) has two valve spring nests (29) which lie vertically on its outer side surfaces at an equal distance from one another and an associated valve spring seat (29.1) which is arranged as a horizontal extension towards the interior. Each frame spring nest (14) corresponds to a valve spring nest (29). Accordingly, the frame spring nest (14), the associated frame spring support (14.1), the valve spring nest (29) and the associated valve spring seat (29.1) together form the spring nest. In the preferred embodiment of the present invention, each spring nest is in the middle of the path between the bypass outlet (12) and the cooler outlet (13) are formed opposite each other.

Eine seitliche Querschnittsansicht der vorliegenden Thermostatanordnung (1) in vollständig geschlossener Stellung ist in 1 angegeben. In dieser Figur ist es möglich, die erwähnten entgegengesetzten Federnester und die daran angeordneten wechselseitigen Federn (15) zu erkennen. Außerdem zeigt die Nahansicht das Spiel (50) zwischen der Innenseitenfläche des Rahmens (10) und der Außenseitenfläche des Ventilfedersitzes (29.1). Das Spiel (50) ermöglicht die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Ventilstruktur (20) durch den gesamten Thermostatinnenraum (10.1).A side cross-sectional view of the present thermostat assembly (1) in fully closed position is shown in 1 In this figure it is possible to see the mentioned opposing spring nests and the reciprocal springs (15) arranged thereon. Furthermore, the close-up view shows the clearance (50) between the inner side surface of the frame (10) and the outer side surface of the valve spring seat (29.1). The clearance (50) allows the forward and backward movement of the valve structure (20) through the entire thermostat interior (10.1).

Die Ventilstruktur (20) in dem Rahmen (10) ohne andere Bauelemente der Thermostatanordnung (1) ist in 2a gezeigt. Diese Thermostatstellung gehört zu der vollständig geschlossenen Thermostatstellung, die dem Kühlmittel ermöglicht, nur durch den gesamten Bypasskreislauf zu fließen. Wie anhand dieser Figur ersichtlich, stimmen das Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) an der Seitenfläche des Rahmens (10) und das Ventil-Bypassauslassfenster (22) an der Seitenfläche der Ventilstruktur (20) in dieser vollständig geschlossenen Thermostatstellung überein. Es ist möglich, die Übereinstimmung zwischen dem Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) und dem Ventil-Bypassauslassfenster (22) in der vorderen Querschnittsansicht zu erkennen, die zu der in 3 angegebenen vollständig geschlossenen Thermostatstellung gehört. Wie anhand der 3 ersichtlich, stimmen das Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) an der Seitenfläche des Rahmens (10) und das Ventil-Kühlerauslassfenster (23) an der Seitenfläche der Ventilstruktur (20) in der vollständig geschlossenen Thermostatstellung nicht überein. Somit fließt, während die Temperatur des Kühlmittels, das aus dem Motorauslass über den Einlass (11) einströmt, unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt, das einströmende Kühlmittel von dem Einlass (11) nur zum Bypassauslass (12).The valve structure (20) in the frame (10) without other components of the thermostat assembly (1) is in 2a This thermostat position belongs to the fully closed thermostat position which allows the coolant to flow only through the entire bypass circuit. As can be seen from this figure, the bypass outlet through-window (12.1) on the side surface of the frame (10) and the valve bypass outlet window (22) on the side surface of the valve structure (20) coincide in this fully closed thermostat position. It is possible to see the correspondence between the bypass outlet through-window (12.1) and the valve bypass outlet window (22) in the front cross-sectional view which corresponds to the position shown in 3 The thermostat is in the fully closed position indicated. As can be seen from the 3 As can be seen, the radiator outlet through window (13.1) on the side surface of the frame (10) and the valve radiator outlet window (23) on the side surface of the valve structure (20) do not coincide in the fully closed thermostat position. Thus, while the temperature of the coolant flowing in from the engine outlet via the inlet (11) is below the first threshold value, the incoming coolant flows from the inlet (11) only to the bypass outlet (12).

Eine seitliche Querschnittsansicht der vorliegenden Thermostatanordnung (1) in vollständig geöffneter Stellung ist in 2b angegeben. Die vollständig geöffnete Thermostatstellung ermöglicht dem Kühlmittel, nur durch den gesamten Wärmeaustauschkreislauf zu fließen. Wie anhand dieser Figur ersichtlich, stimmen das Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) an der Seitenfläche des Rahmens (10) und das Ventil-Bypassauslassfenster (22) an der Seitenfläche der Ventilstruktur (20) in dieser vollständig geöffneten Thermostatstellung nicht überein. Von der vorderen Querschnittsansicht aus betrachtet, die zu der in 4 gegebenen vollständig geöffneten Thermostatstellung gehört, stimmen, in der vollständig geöffneten Thermostatstellung, das Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) an der Seitenfläche des Rahmens (10) und das Ventil-Kühlerauslassfenster (23) an der Seitenfläche der Ventilstruktur (20) überein. Somit fließt, während die Temperatur des Kühlmittels, das aus dem Motorauslass über den Einlass (11) einströmt, gleich oder höher als der zweite Schwellenwert ist, das einströmende Kühlmittel von dem Einlass (11) nur zum Kühlerauslass (13).A side cross-sectional view of the present thermostat assembly (1) in fully open position is shown in 2b The fully open thermostat position allows the coolant to flow only through the entire heat exchange circuit. As can be seen from this figure, the bypass outlet through window (12.1) on the side surface of the frame (10) and the valve bypass outlet window (22) on the side surface of the valve structure (20) do not coincide in this fully open thermostat position. Viewed from the front cross-sectional view corresponding to the 4 given fully open thermostat position, in the fully open thermostat position, the radiator outlet through window (13.1) on the side surface of the frame (10) and the valve radiator outlet window (23) on the side surface of the valve structure (20) coincide. Thus, while the temperature of the coolant flowing in from the engine outlet via the inlet (11) is equal to or higher than the second threshold value, the inflowing coolant from the inlet (11) flows only to the radiator outlet (13).

Wechselseitige Federn (15), die in den entgegengesetzten Federnestern eingesetzt sind, werden während einer Stellungsänderung der Ventilstruktur (20) von vollständig geschlossen zu vollständig geöffnet zusammengedrückt. Somit speichern die wechselseitigen Federn (15) potentielle Energie. Während der Stellungsänderung der Ventilstruktur (20) von vollständig geöffnet zu vollständig geschlossen, wird die von den Federn (15) gespeicherte potentielle Energie verwendet, um die Ventilstruktur (20) in ihre vollständig geschlossene Stellung zu bewegen, indem sie von unterhalb des Ventilfedersitzes (29.1) gedrückt wird.Alternate springs (15) inserted in the opposing spring nests are compressed during a position change of the valve structure (20) from fully closed to fully open. Thus, the alternate springs (15) store potential energy. During the position change of the valve structure (20) from fully open to fully closed, the potential energy stored by the springs (15) is used to move the valve structure (20) to its fully closed position by pressing it from below the valve spring seat (29.1).

Eine Ansicht herkömmlicher Thermostatanordnungen, die nur eine Feder aufweisen, die den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt umhüllt, ist in 10 gezeigt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Thermostatanordnungen, die nur eine Feder aufweisen, die den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt umhüllt, stellt die vorliegende Erfindung einen Ausgleich der Bewegung der Ventilstruktur (20) bereit, indem zwei wechselseitige Federn verwendet werden, die in den entgegengesetzten Federnestern eingesetzt sind. Demnach verhindert die ausgeglichene Ventilbewegung, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, Kontakte zwischen der Innenseitenfläche des Rahmens (10) und der Außenseitenfläche der Ventilstruktur (20), indem das erwähnte Spiel (50) davon während einer Ventilbewegung bewahrt wird. Folglich sorgt die vorliegende Erfindung dafür, dass der Betrag von Leckverlusten innerhalb der zulässigen Grenze liegt, indem die Korrosionsbildung (Zunahme der Größe des Spiels) an den gesamten Bewegungsflächen verhindert wird. Außerdem verhindert die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu herkömmlichen Thermostatanordnungen, die nur eine Feder aufweisen, die den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt umhüllt, dass Federelemente (15) ein Hindernis für den Kühlmittelfluss durch den gesamten Thermostatinnenraum (10.1) darstellen, indem die Federn (15) außerhalb des Kühlmittelflusses angeordnet werden. Demnach werden die wechselseitigen Federn (15), die außerhalb der Ventilstruktur (20) angeordnet sind, nicht zu einem unerwünschten Faktor für Druckabfall und Wirkungsgrad des Kühlsystems. Außerdem verhindert die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu herkömmlichen Thermostatanordnungen, die nur einer Feder aufweisen, die den wärmeempfindlichen Reservoirabschnitt umhüllt, dass Federelemente (15) ein Hindernis für die Wärmeübertragung zwischen der Wachsverbindung in dem wärmeempfindlichen Reservoir (31) des Thermoaktuators (30) und dem Kühlmittel, das aus dem Motorauslass über den Einlass (11) einströmt, darstellen. Da es keinen direkten Kontakt zwischen den Federelementen (15) und dem Abschnitt des wärmeempfindlichen Reservoirs (31) gibt, stellt die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu herkömmlichen Thermostatanordnungen, die einen direkten Kontakt zwischen Feder und wärmeempfindlichem Reservoir aufweisen, eine kurze Reaktionszeit (und dementsprechend eine hohe Kühlleistung) bereit. Eine auseinandergezogene Perspektive der ersten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung ist in 5 angegeben.A view of conventional thermostat assemblies having only one spring enveloping the heat sensitive reservoir portion is shown in 10 shown. In contrast to the conventional thermostat arrangements having only one spring enveloping the heat-sensitive reservoir portion, the present invention provides a balancing of the movement of the valve structure (20) by using two mutual springs inserted in the opposing spring nests. Thus, the balanced valve movement provided by the present invention prevents contacts between the inner side surface of the frame (10) and the outer side surface of the valve structure (20) by preserving the mentioned clearance (50) thereof during valve movement. Consequently, the present invention ensures that the amount of leakage losses is within the permissible limit by preventing the formation of corrosion (increase in the size of the clearance) on the entire movement surfaces. Furthermore, in contrast to conventional thermostat arrangements having only one spring enveloping the heat-sensitive reservoir portion, the present invention prevents spring elements (15) from constituting an obstacle to the coolant flow through the entire thermostat interior (10.1) by arranging the springs (15) outside the coolant flow. Thus, the alternating springs (15) arranged outside the valve structure (20) do not become an undesirable factor for pressure drop and efficiency of the cooling system. Furthermore, unlike conventional thermostat arrangements that have only one spring, the present invention prevents the envelops the heat-sensitive reservoir portion, that spring elements (15) represent an obstacle to the heat transfer between the wax compound in the heat-sensitive reservoir (31) of the thermoactuator (30) and the coolant flowing in from the engine outlet via the inlet (11). Since there is no direct contact between the spring elements (15) and the portion of the heat-sensitive reservoir (31), the present invention provides a short response time (and accordingly a high cooling capacity), in contrast to conventional thermostat arrangements which have a direct contact between spring and heat-sensitive reservoir. An exploded perspective of the first embodiment of the present thermostat arrangement is shown in 5 specified.

Eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 9 gezeigt. Die erwähnte zweite Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung (1) umfasst eine Ventilstruktur (20), die eine Abdichtung von Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) und Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) bereitstellt, indem ein Spiel (50) zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur (20) und der Innenfläche des Rahmens (10) ausgeglichen wird, aufgrund ihrer Abschnitte, die Federeigenschaften gegenüber dem Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) und dem Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) jeweils während der vollständig geöffneten Stellung des Thermoaktuators (30) und der vollständig geschlossenen Stellung des Thermoaktuators (30) aufweisen. Somit wird es möglich, sowohl Spiel (50) als auch Abdichtung gemeinsam bereitzustellen.An exploded perspective view of a second embodiment of the present invention is shown in 9 The mentioned second embodiment of the present thermostat assembly (1) comprises a valve structure (20) that provides sealing of the bypass outlet through-window (12.1) and the radiator outlet through-window (13.1) by compensating for a clearance (50) between the outer surface of the valve structure (20) and the inner surface of the frame (10) due to their portions having spring properties against the bypass outlet through-window (12.1) and the radiator outlet through-window (13.1) during the fully opened position of the thermoactuator (30) and the fully closed position of the thermoactuator (30), respectively. Thus, it becomes possible to provide both clearance (50) and sealing together.

Die erwähnte zweite Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung (1) umfasst einen Rahmen (10) einschließlich Abschnitten für Einlass (11), Bypassauslass (12), Kühlerauslass (13) und Rahmenfedernest (14), zwei Federn (15), eine Ventilstruktur (20) einschließlich Abschnitten für Ventileinlass (21), Ventil-Bypassauslassfenster (22), Ventil-Kühlerauslassfenster (23), Bypassnest (24), Bypass-O-Ring-Nest (24.1), Kühlernest (25), Kühler-O-Ring-Nest (25.1), Hülsensitz (28) und Ventilfedernester (29), zwei O-Ringe (26), zwei Verschlüsse (27) einschließlich eines Abschnitts für Verschluss-O-Ring-Nest (27.1.), einen Thermoaktuator (30) einschließlich Abschnitten für wärmeempfindliches Reservoir (31), Kolben (32) und Hülse (33), einen Rahmenverschluss (40) einschließlich eines Abschnitts für Kolbensitz (41).The mentioned second embodiment of the present thermostat assembly (1) comprises a frame (10) including sections for inlet (11), bypass outlet (12), cooler outlet (13) and frame spring nest (14), two springs (15), a valve structure (20) including sections for valve inlet (21), valve bypass outlet window (22), valve cooler outlet window (23), bypass nest (24), bypass O-ring nest (24.1), cooler nest (25), cooler O-ring nest (25.1), sleeve seat (28) and valve spring nests (29), two O-rings (26), two closures (27) including a section for closure O-ring nest (27.1.), a thermoactuator (30) including sections for heat sensitive reservoir (31), piston (32) and sleeve (33), a frame closure (40) including a section for piston seat (41).

Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung (1) stellt eine angemessene Temperaturregelung in dem Motorkühlsystem bereit, indem sie ermöglicht, dass das wärmeempfindliche Reservoir (31) des Thermoaktuators (30) eine tatsächliche Temperatur des Motorkühlmittels erfasst, indem Leckverluste verhindert werden, die zwischen Ventilstruktur (20) und Rahmen (10) auftreten, aufgrund ihrer Abschnitte, die Federeigenschaften gegenüber dem Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) und dem Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) jeweils während der vollständig geöffneten Stellung des Thermoaktuators (30) und der vollständig geschlossenen Stellung des Thermoaktuators (30) aufweisen.The second embodiment of the present thermostat assembly (1) provides adequate temperature control in the engine cooling system by allowing the heat sensitive reservoir (31) of the thermoactuator (30) to sense an actual temperature of the engine coolant by preventing leakages occurring between the valve structure (20) and the frame (10) due to their portions having spring properties against the bypass outlet through-window (12.1) and the radiator outlet through-window (13.1), respectively, during the fully open position of the thermoactuator (30) and the fully closed position of the thermoactuator (30).

Die Ventilstruktur (20) der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bypassnest (24), ein Bypass-O-Ring-Nest (24.1), ein Kühlernest (25), ein Kühler-O-Ring-Nest (25.1), zwei O-Ringe (26), zwei Verschlüsse (27) einschließlich eines Verschluss-O-Ring-Nests (27.1) sowie eines Ventileinlasses (21), ein Ventil-Bypassauslassfenster (22), ein Ventil-Kühlerauslassfenster (23), einen Hülsensitz (28) und zwei Ventilfedernester (29). Das erwähnte Bypassnest (24) ist direkt oberhalb des Ventil-Bypassauslassfensters (22) gebildet, wohingegen das Kühlernest (25) direkt unterhalb des Ventil-Kühlerauslassfensters (23) gebildet ist. Die Anordnung dieser Nester wird gemäß der Abdichtungsanforderung der Thermostatanordnung (1) sowohl für die vollständig geschlossene Stellung als auch die vollständig geöffnete Stellung angepasst. Um ein geeignetes Gehäuse für die erwähnten O-Ringe (26) bereitzustellen, sind das erwähnte Bypass-O-Ring-Nest (24.1) und das Kühler-O-Ring-Nest (25.1) jeweils in dem Bypassnest (24) und dem Kühlernest (25) gebildet. In gleicher Weise weisen die erwähnten Verschlüsse (27), die in geeigneten Formen für das Bypassnest (24) und das Kühler-O-Ring-Nest (25) hergestellt sind, Verschluss-O-Ring-Nester (27.1) auf, die daran so gebildet sind, dass sie mit dem Bypass-O-Ring-Nest (24.1) und dem Kühler-O-Ring-Nest (25.1) übereinstimmen. Die O-Ringe (26) werden in dem Bypass-O-Ring-Nest (24.1) und dem Kühler-O-Ring-Nest (25.1) eingesetzt. Anschließend werden die Verschlüsse (27) so an ihnen eingesetzt, dass sie das Bypassnest (24) und das Kühlernest (25) schließen.The valve structure (20) of the second embodiment of the present invention comprises a bypass nest (24), a bypass O-ring nest (24.1), a cooler nest (25), a cooler O-ring nest (25.1), two O-rings (26), two closures (27) including a closure O-ring nest (27.1) as well as a valve inlet (21), a valve bypass outlet window (22), a valve cooler outlet window (23), a sleeve seat (28) and two valve spring nests (29). The mentioned bypass nest (24) is formed directly above the valve bypass outlet window (22), whereas the cooler nest (25) is formed directly below the valve cooler outlet window (23). The arrangement of these nests is adapted according to the sealing requirement of the thermostat assembly (1) for both the fully closed position and the fully open position. In order to provide a suitable housing for the mentioned O-rings (26), the mentioned bypass O-ring nest (24.1) and the cooler O-ring nest (25.1) are formed in the bypass nest (24) and the cooler nest (25), respectively. Likewise, the mentioned closures (27), which are made in suitable shapes for the bypass nest (24) and the cooler O-ring nest (25), have closure O-ring nests (27.1) formed thereon so as to correspond with the bypass O-ring nest (24.1) and the cooler O-ring nest (25.1). The O-rings (26) are inserted in the bypass O-ring nest (24.1) and the cooler O-ring nest (25.1). The closures (27) are then inserted into them so that they close the bypass nest (24) and the cooler nest (25).

Gleichermaßen weist auch die Ventilstruktur (20) der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den erwähnten Hülsensitz (28) auf ihrem oberen Abschnitt auf, auf dem der Abschnitt für die Hülse (33) des Thermoaktuators (30) sitzt. Aufgrund der Form des Hülsensitzes (28) könnte die Ventilstruktur (20) mit einer Rückwärtsbewegung des wärmeempfindlichen Reservoirs (31) des Thermoaktuators (30) geführt werden, während die Thermostatanordnung (1) ihre Stellung von vollständig geschlossen zu vollständig geöffnet ändert. Demnach ermöglicht eine Rückwärtsbewegung des Thermoaktuators (30) auch eine Rückwärtsbewegung der Ventilstruktur (20). Umgekehrt ermöglichen Federn (15), die an erwähnten Ventilfedernestern (29) eingesetzt sind, dass die Ventilstruktur (20) in ihre ursprüngliche Stellung zurückkehrt, während die Thermostatanordnung (1) ihre Stellung von vollständig geöffnet zu vollständig geschlossen ändert.Likewise, the valve structure (20) of the second embodiment of the present invention also has the mentioned sleeve seat (28) on its upper portion, on which the portion for the sleeve (33) of the thermoactuator (30) is seated. Due to the shape of the sleeve seat (28), the valve structure (20) could be guided with a backward movement of the heat-sensitive reservoir (31) of the thermoactuator (30) while the thermostat arrangement (1) changes its position from fully closed to fully open. Accordingly, a backward movement of the thermoactuator (30) also enables a backward movement of the valve structure (20). Conversely, springs (15) inserted on the mentioned valve spring nests (29) enable are such that the valve structure (20) returns to its original position while the thermostat arrangement (1) changes its position from fully open to fully closed.

Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Spiel (50) zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur (20) und der Innenfläche des Rahmens (10) an dem Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) aufgrund des federbestückten Abschnitts, der durch Einsetzen eines O-Rings (26) zwischen Bypass-O-Ring-Nest (24.1) an dem Bypassnest (24) und Verschluss-O-Ring-Nest (27.1) an dem Verschluss (27) gebildet wird, eliminiert. Somit wird, in der vollständig geöffneten Thermostatstellung, das Spiel (50) nur am Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) eliminiert, um zu verhindern, dass Kühlmittelleckverluste aus dem Thermostatinnenraum zum Bypassauslass (12) auftreten. In 7 ist es möglich, zu erkennen, wie das Spiel (50) am Bypassauslass-Durchgangsfenster (12.1) durch den erwähnten federbestückten Abschnitt eliminiert wird, und das Spiel (50) zwischen anderen Abschnitten der Ventilstruktur (20) und dem Rahmen (10) für die Bewegung der Ventilstruktur (20) weiterhin ermöglicht wird.In the second embodiment of the present invention, the clearance (50) between the outer surface of the valve structure (20) and the inner surface of the frame (10) at the bypass outlet through-window (12.1) is eliminated due to the spring-loaded portion formed by inserting an O-ring (26) between the bypass O-ring nest (24.1) at the bypass nest (24) and the shutter O-ring nest (27.1) at the shutter (27). Thus, in the fully open thermostat position, the clearance (50) is eliminated only at the bypass outlet through-window (12.1) to prevent coolant leakage from the thermostat interior to the bypass outlet (12). In 7 it is possible to see how the clearance (50) at the bypass outlet through-window (12.1) is eliminated by the mentioned spring-loaded portion, and the clearance (50) between other portions of the valve structure (20) and the frame (10) for the movement of the valve structure (20) is still allowed.

In der vollständig geschlossenen Stellung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung (1), wie in 6 zu sehen, wird das Spiel (50) zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur (20) und der Innenfläche des Rahmens (10) aufgrund des federbestückten Abschnitts, der durch Einsetzen eines O-Rings (26) zwischen dem Kühler-O-Ring-Nest (25.1) an dem Kühlernest (25) und dem Verschluss-O-Ring-Nest (27.1) an dem Verschluss (27) gebildet wird, an dem Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) eliminiert. Demnach wird das Spiel (50) in der vollständig geschlossenen Thermostatstellung nur am Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) eliminiert, um Kühlmittelleckverluste aus dem Thermostatinnenraum zum Kühlerauslass (13) zu verhindern.In the fully closed position of the second embodiment of the present thermostat arrangement (1), as shown in 6 As can be seen, the clearance (50) between the outer surface of the valve structure (20) and the inner surface of the frame (10) is eliminated at the radiator outlet through-window (13.1) due to the spring-loaded portion formed by inserting an O-ring (26) between the radiator O-ring nest (25.1) on the radiator nest (25) and the closure O-ring nest (27.1) on the closure (27). Accordingly, in the fully closed thermostat position, the clearance (50) is eliminated only at the radiator outlet through-window (13.1) to prevent coolant leakage from the thermostat interior to the radiator outlet (13).

In 8 ist eine seitliche Querschnittsansicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung (1) gegeben. Die Querschnittsansicht entspricht der vollständig geschlossenen Stellung des Thermoaktuators (30), und dementsprechend der vollständig geschlossenen Stellung der vorliegenden Thermostatanordnung (1). Wie in dieser Figur zu sehen, gibt es einen Kühlmittelfluss vom Einlass (11) nur zum Bypassauslass (12). Hierbei wird das Spiel (50) zwischen der Außenfläche der Ventilstruktur (20) und der Innenfläche des Rahmens (10) aufgrund des federbestückten Abschnitts, der durch Einsetzen eines O-Rings (26) zwischen dem Kühler-O-Ring-Nest (25.1) an dem Kühlernest (25) und dem Verschluss-O-Ring-Nest (27.1) an dem Verschluss (27) gebildet wird, an dem Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) eliminiert. Demnach wird das Spiel (50), in der vollständig geschlossenen Thermostatstellung, nur am Kühlerauslass-Durchgangsfenster (13.1) eliminiert, um Kühlmittelleckverluste aus dem Thermostatinnenraum zum Kühlerauslass (13) zu verhindern.In 8 a side cross-sectional view of the second embodiment of the present thermostat assembly (1) is given. The cross-sectional view corresponds to the fully closed position of the thermoactuator (30), and accordingly to the fully closed position of the present thermostat assembly (1). As can be seen in this figure, there is a coolant flow from the inlet (11) only to the bypass outlet (12). Here, the clearance (50) between the outer surface of the valve structure (20) and the inner surface of the frame (10) is eliminated due to the spring-loaded portion formed by inserting an O-ring (26) between the cooler O-ring nest (25.1) on the cooler nest (25) and the closure O-ring nest (27.1) on the closure (27) at the cooler outlet through-window (13.1). Accordingly, in the fully closed thermostat position, the clearance (50) is only eliminated at the radiator outlet through window (13.1) to prevent coolant leakage from the thermostat interior to the radiator outlet (13).

In 9 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Thermostatanordnung (1) angegeben. Zunächst werden O-Ringe (26) sowohl in dem Bypass-O-Ring-Nest (24.1) als auch dem Kühler-O-Ring-Nest (25.1) eingesetzt, anschließend werden die Verschlüsse (27) an ihnen eingesetzt. Nach dem Befestigungsvorgang der Ventilstruktur (20) wird die Ventilstruktur (20) durch Sperren der Federn (15) im Innenraum, der zwischen Rahmen (10) und Ventilstruktur (20) gebildet ist, in dem Innenraum des Rahmens (10) eingesetzt. Anschließend wird der Thermoaktuator (30) so an dem oberen Abschnitt der Ventilstruktur (20) eingesetzt, dass der Abschnitt der Hülse (33) des Thermoaktuators (30) an dem Hülsensitz (28), der an der Ventilstruktur (20) gebildet ist, angeordnet ist. Zuletzt wird der erwähnte Rahmenverschluss (40), der einen Kolbensitz (41) umfasst, am Rahmen (10) befestigt, indem andere Bauelemente im Thermostatinnenraum gehalten werden. Das Ende des Kolbens (32) befindet sich in einer vollständig zusammengesetzten Form der vorliegenden Thermostatanordnung (1) in dem erwähnten Kolbensitz (41). Da der Kolbensitz (41) eine Vorwärtsbewegung des Kolbens (32) verhindert, bewirkt er, dass sich der Abschnitt des wärmeempfindlichen Reservoirs (31) des Thermoaktuators (30) rückwärts bewegt, und sich dementsprechend die Ventilstruktur (20) rückwärts bewegt, während der Thermoaktuator (30) die Stellung von vollständig geschlossen zu vollständig geöffnet ändert.In 9 is an exploded perspective view of the second embodiment of the present thermostat assembly (1). First, O-rings (26) are inserted into both the bypass O-ring nest (24.1) and the cooler O-ring nest (25.1), then the closures (27) are inserted onto them. After the fastening process of the valve structure (20), the valve structure (20) is inserted into the interior of the frame (10) by locking the springs (15) in the interior formed between the frame (10) and the valve structure (20). Then, the thermoactuator (30) is inserted onto the upper portion of the valve structure (20) such that the sleeve (33) portion of the thermoactuator (30) is disposed on the sleeve seat (28) formed on the valve structure (20). Finally, the mentioned frame closure (40) comprising a piston seat (41) is secured to the frame (10) by retaining other components in the thermostat interior. The end of the piston (32) is located in the mentioned piston seat (41) in a fully assembled form of the present thermostat assembly (1). Since the piston seat (41) prevents forward movement of the piston (32), it causes the heat sensitive reservoir portion (31) of the thermoactuator (30) to move rearward and, accordingly, the valve structure (20) to move rearward as the thermoactuator (30) changes position from fully closed to fully open.

Claims

Thermostat assembly (1) comprising: - a frame (10), - a valve structure (20), - an actuator, - a frame closure (40), characterized in that it comprises - two spring elements (15) arranged in two opposite spring nests, - a bypass nest (24) and a cooler nest (25) formed on the valve structure (20), - two closures (27) formed according to a dimension of said bypass nest (24) and the cooler nest (25), - a portion of a bypass O-ring nest (24.1) formed on said bypass nest (24), - a portion of a cooler O-ring nest (25.1) formed on said cooler nest (25), - portions of a closure O-ring nest (27.1) formed on the inner surface of the closures (27). - two O-rings (26) which are inserted into the mentioned bypass O-ring nest (24.1) and the cooler O-ring nest (25.1) and are subsequently closed by the mentioned closures (27) when arranged in the mentioned O-ring nests (27.1).

Thermostat arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that it comprises a thermoactuator (30) as actuator.