DE2033307A1

DE2033307A1 - Thermostat controlled valve - combining disc and poppet valve for ic engine radiators

Info

Publication number: DE2033307A1
Application number: DE19702033307
Authority: DE
Inventors: A. Dipl.-Ing. 7300 Esslingen; Hutzenlaub Karl; Müller Erich; 7000 Stuttgart Rothweiler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-07-04
Filing date: 1970-07-04
Publication date: 1972-01-13

Abstract

An expanding type of thermostat closes progressively the bypass to a radiator in the cooling circuit of an I.C. engine by closing a poppet valve. At the same time, a pin across the thermostat stem turns through a toggle joint linkage a sliding disc valve so that its segmental perforations fall more in line with those on its seat. To reduce the force required for actuation and prevent incrustation, both disc and seat are coated with Teflon (RTM).

Description

Thermostatgesteuertes Absperrventil für Kühlkreisläufe, insbesondere von Drennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein thermostatgesteuertes Absperrventil für Kühlkreisläufe, insbesondere von Brennkraftmaschinen, welches eine den Kühler umgehende Kurzschlußleitung mittels eines fellerventils bei steigender Temperatur des Kühlmittels schließt und andrerseits eine zum Kühler führende Leitung mit Hilfe eines drehbaren Verschlußorganes freigibt, wobei das Verschlußorgan eine oder mehrere Öffnungen aufweist, die mit entsprechenden Durchlässen in einem den Thermostst aufnehmenden Teil zusammenwirken.Thermostat-controlled shut-off valve for cooling circuits, in particular of Drennkraftmaschinen The invention relates to a thermostatically controlled shut-off valve for cooling circuits, in particular of internal combustion engines, which one the cooler Immediate short-circuit line by means of a Fellerventils when the temperature rises of the coolant closes and on the other hand a line leading to the cooler with the help a rotatable closure member releases, the closure member one or more Has openings with corresponding passages in a receiving the thermost Part cooperate.

Die bekannten Absperrventile der obigen Art neigen besonders star@ zu Verschmutzung und infolgedessen können ihre Funktion zum Steuern der zum Kühler führenden Leitung nicht mehr erfüllen. Außerdem Llat man bisher versucht, die Verschlußorgane ist Federkräften zu beaufschlagen, was aber bei den zum Teil schr stark und schnell wechselnden Drücken im Kühlkreislauf zu erheblichen Schwingungen und infolgedessen zu Geräuschentwicklung führte.The known shut-off valves of the above type tend to be particularly star @ to pollution and as a result can their function of controlling the radiator no longer meet the leading line. In addition, attempts have been made to date the occlusive organs spring forces have to be applied, but this is strong and fast with the partly inclined alternating pressures in the cooling circuit lead to significant vibrations and as a result led to noise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden. Es soli also ein thermostatgesteuertes Absperrventil geschaffen werden, dessen Verschlußorgan keinen Schwingungen mehr unterliegt und das gegen Verschmutzung mögliclls-t unempfindlich ist. Außerdem soll die 3Um Verstellen des Verschlußorganes erfordeliche Kraft herabgesetzt werden.The invention is based on the described disadvantages to avoid. So a thermostat-controlled shut-off valve should be created, whose closure member is no longer subject to vibrations and that against pollution possibly insensitive. In addition, the 3Um adjustment of the locking device required force can be reduced.

Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Absperrventilen erfindungemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußorgan an dem die Durchlässe aufweisenden Teil in satter Anlage zwangsläufig geha@@en ist und daß die Anlagefläche am Verschlußorgan und/ oder die an dem die Durchlässe aufweisenden Teil mit einer die Cleitreibung vermindernden Schicht versehen ist, bzw. sind.This object is achieved according to the invention in the shut-off valves mentioned at the outset solved in that the closure member on the part having the passages in full system is inevitably geha @@ en and that the contact surface on the closure member and / or those on the part having the passages with a die Friction reducing layer is or are.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daßnunmehr Cas Verschlußorgan an dem die Durchlässe aufweisenden Teil spielfrei geführt und diese Anlage aneinander zwangsläufig ohne federwirkung aufrechterhalten wird. Es kömen infolgedessen keine Schwingungen mehr auftreten, so daß einerseits jede Geräuschentwicklung wegfällt, andererseits aber auch keine Möglichkeit mehr besteht, daß Schmutz zwischen die Anlageflächen eindringt und infolgedessen keine richtige Steuerung mehr stattfindet. Außerdem läßt sich das Verschlußorgan infolge der Beschichtung an den Anlageflächen mit relativ wenig Kraftaufwand bewegen.The design according to the invention has the advantage that now Cas closure member guided free of play on the part having the passages and this system against one another is inevitably maintained without spring action. As a result, there are none Vibrations occur more, so that on the one hand no noise is generated, on the other hand, there is no longer any possibility that dirt between the Contact surfaces penetrates and as a result no more correct control takes place. In addition, as a result of the coating on the contact surfaces, the closure element move with relatively little effort.

Für Absperrventile mit einem etwa topffönuigen Gehäuse zur zumindest teilweisen Aufnahme des Thermostaten, welches in mittels eines die Durchlässe aufweisenden Scheibenteils in der zu stauernden Leistung gehalten wird, bevorzut die Erfindung ei -ne Lösung, wonach das Verschlußorgan ebenfalls scheibenförmig ausgebildet und in das topfförmige Gehäuse ein im wesentlichen zylindrischer Stutzen eingeschoben ist, und daß das Verschluß-Organ wischen dem Scheibenteil und einem Ringansatz am Stutzen spielfrei geführt ist.For shut-off valves with an approximately pot-shaped housing for at least partial inclusion of the thermostat, which in by means of a having the passages Disc part is kept in the power to be stuck before the invention ei -ne solution, after which the closure member is also disc-shaped and a substantially cylindrical connecting piece is inserted into the cup-shaped housing is, and that the closure member wipe the disc part and a ring attachment on No clearance is performed.

Nit der Erfindung wird weiter noch vorgeschlagen, daß das Gehäuse einschließlich des Scheibenteils in an sich bekannter Weise aus einer Aluminium- oder Kupferlegierung oder Messing gezogen oder aus Aluminium bzw. einer Aluminium- oder Kupferlegierung durch Pressguß hergestellt ist, und daß die Anlagefläche am Scheibenteil undjoder die am Verschlußorgan mit einem reibungsarmen selbstschmierenden Kunststoff zum Deispiel Teflon beschichtet ist. Auch die Verwendung von Kunststoff für das Gehäuse ist denkbar.Nit the invention is further proposed that the housing including the disc part in a known manner from an aluminum or copper alloy or brass drawn or made of aluminum or an aluminum or copper alloy is produced by die casting, and that the contact surface on Disc part andjoder those on the closure member with a low-friction self-lubricating Plastic, for example, Teflon is coated. Also the use of plastic for the housing is conceivable.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens dient der zylindrische Stutzen zugleich als Wiederlager für eine die Längsbewegungen des Thermostaten in eine Drehbewegung des Verschlußorganes umsetzende Hebelübertragung. Im einzelen wird hierzu dann vorgeschlagen, daß am Ende des Stutzens auf einem Querstift oder dergl. ein Winkelhebel drehbar gelagert ist, an welchem einerseits mittels einer ersten Zwischen lasche der Thermostat und andererseits mittels einer zweiten Zwischenlasche das Verschlußorgan angreift. Zweckmäßigerweise erfolgt die Anordnung dabei so, daß der Winkelhebel an seinem Eckpunkt auf dem Querstift gelagert ist und seine Schenkel etwa einen rechten Winkel einschließen. Der mit dem Thermostaten zusammenwirkende Schenel des Winkelhebels wird dabei vorteilhafter Weise etwa in Umfangsrichtung gerichtet sein.According to a further development of the inventive concept, the cylindrical one is used Nozzle at the same time as an abutment for the longitudinal movements of the thermostat in a rotary movement of the closure member converting lever transmission. In detail this is then proposed that at the end of the nozzle on a cross pin or The like. An angle lever is rotatably mounted, on which one hand by means of a first intermediate flap the thermostat and on the other hand by means of a second intermediate flap attacks the closure member. The arrangement is expediently carried out in such a way that the angle lever is mounted at its corner point on the cross pin and its legs include approximately a right angle. The one interacting with the thermostat Leg of the angle lever is advantageously approximately in the circumferential direction be directed.

bin weiteres Nerkmal der erfindung liegt darin, daß der Stutzen im Gehäuse in Umfangsrichtung einstellbar gehalten. ist. Auf diese Weise kann man die Null-Stellung des Absperrventils einstellen, bzw. F ertigungsungenauigkeit en ebenfalls durch Einstellung bese tigen. Ferner wird noch vorgeschlagen, daß zwischen dem Verschlußorgan und dem stationären Teil z.B. dem Stutzen eine in Schließrichtung wirkende Feder angeordnet ist, die das Verschlußorgan bei Ausfall des Thermostaten über die Schließstellung hinaus bis in eine zumindest teilweise öffnende Stellung bewegt. IIierdurch kann erreicht werden, daß - wenn der Wachsthermostat ausläuft - auf jeden Fall der Kühler wirksam bleibt.am another feature of the invention is that the nozzle in the Housing held adjustable in the circumferential direction. is. That way you can get the Set the zero position of the shut-off valve or manufacturing inaccuracies as well Confirm by setting. It is also proposed that between the closure member and the stationary part, e.g. the connecting piece, a spring acting in the closing direction is arranged that the closure member in the event of failure of the thermostat on the closed position moved out into an at least partially opening position. Ii can thereby be achieved that - if the wax thermostat runs out - in any case the cooler remains effective.

Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt Fig. 1 ein Absperrventil in Querschnitt, Fig. 2 das Absperrventil in Draufsicht, Fig. 3 das Absperrventil in Seitenansicht und Fig. 4 eine andre Ausführungsform des Absperrventils im Querschnitt Nach den Fig. 1 bis 3 ist in einer zum Kühler führenden Leitung 10 ein thermostatgesteuertes Absperrventil angeordnet. Es ist kombiniert mit einem Tellerventil 32 in einer Kurzschlußleitung lOa, welches mit einer Feder 33 an einem Widerlager 34 des Thermostaten 18 abgestützt ist. Zweck und grundsätzliche Wirkungsweise eines solchen Federventils sind; an sich bekannt. Es soll bei steigender Temperatur des Kühlmittels die Kurzschlußleitung 10a schließen. Eine Leitung (10b) kommt vom Motor her.Details of the invention are shown in the exemplary embodiments in the drawing, namely Fig. 1 shows a shut-off valve in cross section, Fig. 2 shows the shut-off valve in plan view, FIG. 3 the shut-off valve in side view and FIG. 4 another embodiment of the shut-off valve in cross section According to FIGS. 1 to 3 is in one A thermostat-controlled shut-off valve is arranged to the conduit 10 leading to the cooler. It is combined with a poppet valve 32 in a short-circuit line 10a, which is supported by a spring 33 on an abutment 34 of the thermostat 18. purpose and the basic mode of operation of such a spring valve; known per se. It should close the short-circuit line 10a when the temperature of the coolant rises. A line (10b) comes from the engine.

Das Absperrventil 11 hat ein topfförmiges Gehäuse 12,welches unmittelbar in einen Scheibenteil 13 übergeht. In diesem Scheibenteil sind Durchlässe 14 angeordnet, die - siehe llierzu Fig. 2 - etwa segmentförmig ausgebildet sind. Das ganze Absperrventil ist mit dem Scheibenteil 13 mittels seines äußeren Randes in der Leitung 10 befestigt. Ein Rohransatz 15 soll dabei für eine entsprechende Führung sorgen.The shut-off valve 11 has a cup-shaped housing 12, which directly merges into a disc part 13. Passages 14 are arranged in this disc part, which - see FIG. 2 - are approximately segment-shaped. The whole shut-off valve is attached to the disk part 13 by means of its outer edge in the line 10. A pipe socket 15 is intended to provide appropriate guidance.

in das topfförmige Gehäuse 12 ist ein zylindrischer Stutzen 16 eingeschoben, der einen Ringansatz 17 aufweist. Er nimmt i.n seinem inneren den Thermostaten 18 zum Deispiel einen übiichen Wachs-Thermostaten auf. im Stutzen 16 sind unten seitliche Durchbrüche 19 vorgesehen, damit das Kühlmittel an den Thermostaten heran kann. Letzterer reicht übrigens mit seinelil unteren Ende durch den Boden 20 des Stutzen 16 hinaus, so daß er auch mit seinem Ende vom Kühlmittel umströmt wird.A cylindrical connector 16 is inserted into the cup-shaped housing 12, which has a ring attachment 17. He takes the thermostat 18 in his interior For example, a common wax thermostat. in the connection 16 are lateral below Breakthroughs 19 provided so that the coolant can get to the thermostat. Incidentally, the latter extends with its lower end through the bottom 20 of the nozzle 16 so that the coolant also flows around it with its end.

Zwischen dem Scheibenteil 13 und dem Ringansatz 17 des Stutzen 16 ist eine Scheibe 21 angeordnet, welche als Verschlußorgan des Absperrventils dient. Sie weist Öffnungen 22 auf, - siehe hierzu Fig. 2 - welche etwa den Durchlässen 14 entsprechen.Between the disk part 13 and the annular shoulder 17 of the connecting piece 16 a disk 21 is arranged, which serves as a closure member of the shut-off valve. It has openings 22 - see FIG. 2 in this regard - which are approximately the passages 14 correspond.

Die Scheibe 21 wird durch den Ansatz 17 in ständiger satter Anlage am Scheibeenteil 13 gehalten. Sie ist an der Anlagefläche mit einer Teflon-Schicht 24 versehen. Diese Schicht kann ebenso gut auch am Scheibenteil 13 vorgeschen sein.The disc 21 is in constant full contact by the approach 17 held on the disk part 13. It is on the contact surface with a Teflon layer 24 provided. This layer can just as well also be provided in front of the pane part 13.

Aus der Fig. 2 ist zu erkennen, daß bei einer Drehung der Scheibe 21 im Uhrzeigersinn die Durchlässe 14 mehr oder weniger geöffnet werden. Eine solche Drehung findet statt, wenn sich der Thermostat 18 infolge des heißen Kühlmittels ausdehnt. Für die Übertragung dieser Ausdehnung auf ctie Scheibe 21 ist im Stutzen 16 auf einem Querstift 25 ein Winkelhebel 26 drehbar gelagert. An seinem einen Arm greift eine erste Zwischenlasche 27 an, die mittels eines Querstiftes 28 mit aem thermostat 18 verbunden ist. Dieser Querstift 28 ist mit seinem anderell Ende nach oben aufgebogen und in einer Öffnung 29 des Stutzen 16 geführt, so daß sich der Thermostat gegenüber dem Stutzen 16 nicht verdrehen kann. Am anderen Ende des Winkelhebels 26 greift eine zweite Zwischenlasche 30 an, deren Ende über einen Bolzen 31 mit der Scheibe 21 fest verbunden ist. Zwischen dem Verschlußorgan und einem Arm 36 ani Stutzen 16 befindet sich eine Feder 35, die in Schließrichtung wirkt. Sie kann an der Scheibe 21 oder - wie dargestellt - an der Verbindungsstelle zwischen Winkelhebel 26 und zweiter Lasche 30 angreifen. Diese Feder kann auch so angeordnet sein, daß sie zugleich das Gestänge 2G-27-30 spielfrei hält. In der dargestellten Stellung befindet sich - bei kaltem Motor - das Absperrventil in einer Nullstellung, das heißt die Kurzschlußleitung lOa ist offen und die zum Kühler führende Leitung 10 ist abgesperrt. Das Kühlmittel strömt aus der Leitung lOb in die Kurzschlußleitung lOa.From Fig. 2 it can be seen that upon rotation of the disk 21 clockwise the passages 14 are opened more or less. Such Rotation takes place when the thermostat 18 is due to the hot coolant expands. For the transfer of this expansion to ctie disk 21 is in the connecting piece 16, an angle lever 26 is rotatably mounted on a transverse pin 25. On one arm engages a first intermediate plate 27, which by means of a transverse pin 28 with aem thermostat 18 is connected. This cross pin 28 is with its other end after bent up and out in an opening 29 of the nozzle 16 so that the Thermostat cannot turn with respect to the connection piece 16. At the other end of the bell crank 26 engages a second intermediate plate 30, the end of which via a bolt 31 the disc 21 is firmly connected. Between the closure member and an arm 36 At the nozzle 16 there is a spring 35 which acts in the closing direction. she can on the disk 21 or - as shown - at the connection point between the angle lever 26 and second tab 30 attack. This spring can also be arranged so that it at the same time keeps the linkage 2G-27-30 free of play. In the position shown is - when the engine is cold - the shut-off valve is in a zero position, the That is, the short-circuit line 10a is open and the line 10 leading to the cooler is locked. The coolant flows out of the line 10b into the short-circuit line lOa.

Wenn sich der Thermostat 18 infolge Erwärmung ausdehnt, bewegt sich - siehe hierzu Fig. 3 - der Winkelhebel 2G um den Querstift 25 entgegen dem Uhrzeigersinn und dreht dadurch die Scheibe 21 im Uhrzeigersinn. Dadurch werden die Durchlasse 14 mehr oder weniger freigegeben, so daß das Kühlmittel zum Kühler strömen kann. Die Kurzschlußleitung 10a wird gleichzeitig durch das Tellerventil 32 gedrosselt bzw. abgeschlossen. Infolge der Feder 33 kann sich aber er Thermostat 18 auch iiber die Schließstellung des Tellerventils 32 hinaus bewegen.When the thermostat 18 expands due to heating, it moves - see Fig. 3 - the angle lever 2G around the cross pin 25 counterclockwise and thereby rotates the disc 21 clockwise. This will create the culverts 14 more or less released so that the coolant can flow to the radiator. The short-circuit line 10a is throttled by the poppet valve 32 at the same time or completed. As a result of the spring 33 but he can thermostat 18 also move beyond the closed position of the poppet valve 32.

Damit man die Nullstellung des Thermostaten einstellen kann ist der Stutzen 16 im Gehäuse 12 in Umfangsrichtung verstellbar angeordnet. Zur einstellung dient eine Schraube 37, die ein nicht mehr dargestelltes Langloch im Gehünse 12 durchsetzt.So that you can set the zero position of the thermostat is the Nozzle 16 arranged in the housing 12 so as to be adjustable in the circumferential direction. To recruitment A screw 37 is used, which has an elongated hole, which is no longer shown, in the housing 12 interspersed.

Sollte einmal das Wachs im Thermostaten auslaufen, so zieht die Feder 35 die Scheibe 21 iber ihre Nullstellung hinaus soweit zurück, bis die Durchlässe 14 zumindest teilweise wieder offen sind. Das Kühlmittel strömt also auch in diesem Fall zum Kühler, so daß der Motor nicll-t überhitzt werden kann.Should the wax run out in the thermostat, the spring pulls 35 back the disk 21 beyond its zero position until the passages 14 are at least partially open again. The coolant also flows in this one Fall to the radiator so the engine can't overheat.

Nach Fig. 4 ist das thermostatgesteuerte Absperrventil in prinzizipiell derselben Art und Weise aufgebaut und ausgebildet.According to Fig. 4, the thermostat-controlled shut-off valve is in principle built and trained in the same way.

Lediglich das Gehäuse 12 ist jetzt aus Aluminitiin oder Nessing gezogen und infolgedessen an seinem Rand anders ausgebildet.Only the housing 12 is now drawn from aluminum or Nessing and consequently formed differently at its edge.

Ein im Querschnitt treppenförmiger Ringallsatz 33 bildet zugleich die Führung in der Leitung 10 und den Ringflansch für die Befestigung in dieser.An annular set 33 with a stepped cross-section forms at the same time the guide in the line 10 and the annular flange for fastening in this.

Claims

Expectations

(½) Thermostat-controlled shut-off valve for cooling circuits, in particular of internal combustion engines, which by means of a short-circuit line bypassing the cooler one poppet valve closes when the temperature of the coolant rises and on the other hand releases a line leading to the cooler with the aid of a rotatable closure member, wherein the closure member has one or more openings which correspond to Passages cooperate in a part gluing on the thermostat, characterized in that that the closure member (disc 21) on the part having the passages (14) (13) is inevitably held in full contact, and that the contact surface on the closure member and / or the part (13) having the passages (14) with a sliding friction reducing layer (24) is provided or are.

?. Stop valve according to claim 1, and with an approximately cup-shaped Housing for at least partial Aufnaiiine the Thermostateii, which by means of a the passages having disc part, held in the line to be controlled is, characterized in that the closure member is also disc-shaped is, and in the cup-shaped housing (12) a substantially cylindrical connecting piece (16) is inserted, and that the Versclilußorgan (disk 21) between the disk part (13) and a ring attachment (17) on the connector (16) is guided free of play0 3rd shut-off valve according to claim 1 or 2, characterized in that the housing (12) including Disc part (13) made of an aluminum or copper alloy in a manner known per se or drawn brass or made of aluminum or an aluminum or copper alloy is made by die casting, and that the contact surface on the disc part (13) and / or the one on the closure member (disc 21) with a frictionless self-lubricating Plastic e.g. Teflon is coated.

4. Shut-off valve according to one or more of claims 1-3, characterized characterized in that the cylindrical connecting piece (16) also acts as an abutment for one the longitudinal movements of the thermostat (18) in a rotary movement of the closure member (Disc 21) converting lever transmission is used.

5. Shut-off valve according to claim 4, characterized in that at the end of the nozzle (16) on a transverse pin (25) or the like.

a Wiidel lever (26) is rotatably mounted, on which one hand by means of a first intermediate tab (27) of the thermostat (l8) on the other hand by means of a second intermediate tab (30) engages the closure member (disk 21).

6. Shut-off valve according to claim 4 or 5, characterized in that the connector (16) in the housing (12) is held adjustable in the circumferential direction.

7. Stop valve according to one or more of claims 4-6, characterized characterized in that between the closure member (disc 21) and the 1 stationary Part e.g. the connection piece (1G) has a spring (35) acting in the closing direction is, which the closure member over the closed position in the event of failure of the thermostat moved out to an at least partially-opening position.

L e r s e i t e