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Die vorliegende Erfindung ist allgemein auf einen
Thermostatventilaufbau des Typs bezogen, der z. B. für die
Verwendung zur Steuerung des Kühlflüssigkeitsstroms in einem
Motor mit innerer Verbrennung für Kraftfahrzeuge gedacht ist.
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Insbesondere ist die Erfindung auf einen Thermostatventilaufbau
gerichtet, aufweisend ein mit einem Ringventilsitz
ausgebildetes Rohrverbindungsstück, einen Hohlkörper, der mit
einem an das Rohrverbindungstück angeschlossenen rohrförmigen
Durchgang ausgebildet ist, und eine Ventileinheit, die die
Verbindung zwischen dem rohrförmigen Durchgang des Hohlkörpers
und dem Rohrverbindungsstück steuert und ein thermostatisches
Element aufweist, das durch ein ein wärmeexpansionsfähiges
Material enthaltendes Gehäuse gebildet ist, einen Stößel, der
einem in dem Rohrverbindungsstück ausgebildeten Lager
entgegenwirkt und auf dem das Gehäuse teleskopisch verschiebbar
befestigt ist, eine Plattenventil-Verschlußvorrichtung, die
axial an dem Gehäuse befestigt ist und mit dem Ringventilsitz
des Rohrverbindungsstücks zusammenwirkt, und ein
Federdruckelement, das axial zwischen der
Ventilschließvorrichtung und einem Querträgerelement angeordnet
ist, über das das Gehäuse axial verschiebbar geführt ist.
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Bei der derzeitigen Herstellung von Ventilanordnungen des oben
angegebenen Typs wird das Rohrverbindungsstück praktischerweise
aus geformtem Kunststoffmaterial hergestellt, bevorzugt aus
hochwiderstandsfähigen Technopolymeren, während der Hohlkörper
normalerweise -aber nicht notwendigerweise- aus Metall
gefertigt wird, z. B. aus Druckgußaluminium.
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In solchen Ventilanordnungen muß ein Rückhaltesystem für das
Querträgerelement des Thermostatelementes vorgesehen sein, das
als Führungslager für das Gehäuse, auf dem die
Plattenverschlußvorrichtung sitzt, und auch als Rückstoßelement
für die entsprechende Druckfeder agiert.
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In bekannten Lösungen gemäß der EP-A-0 600 150 oder der
GB-A-1 429 380 ist das Querträgerelement des
Thermostatelementes an seinen gegenüberliegenden Enden unter
Einfluß des Federdruckelementes axial auf jeweiligen
Lagerteilen angekuppelt, die in einteiligen Schenkeln des
Rohrverbindungsstücks ausgebildet sind und axial in dem
rohrförmigen Durchgang des Hohlkörpers vorspringen.
Insbesondere sind in der EP-A-0 600 150 die Enden des
Querträgerelementes im wesentlichen U-förmig gebogen und mit
einer jeweiligen Anschlußverankerungszahnung versehen, die in
entsprechende Verankerungssitze der einteiligen Schenkel des
Rohrverbindungsstücks eingreifen.
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Diese Lösung kann zu einer bedenklichen Unzuträglichkeit
führen, falls das Rohrverbindungsstück, dem derzeitigen
Herstellungstrend genau entsprechend, aus geformtem
Kunststoffmaterial gefertigt ist. Tatsächlich stehen die
einteiligen Schenkel des Rohrverbindungsstücks in diesem Fall
wegen der Wirkung des Federdruckelementes unter immenser
Belastung durch Zugspannung, was deren Bruch selbst nach kurzer
Betriebszeit verursachen kann. Diese Brüche können neben der
daraus folgenden Betriebsunfähigkeit des
Thermostatventilaufbaus mit den Konsequenzen, die sich daraus
ergeben können, eine Einbringung von festen Bruchstücken in das
durch die Ventilanordnung zirkulierende Fluid hervorrufen, mit
der Gefahr weiterer Ausfälle und Beschädigungen von anderen
Bestandteilen (Pumpen und dergleichen) der Anlage.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den obigen
Nachteil selbst in Verbindung mit der Herstellung und dem
Zusammenbau der Ventilanordnung auf einfache, praktische und
wirtschaftliche Weise zu beseitigen, wobei zusätzlich
ermöglicht wird, daß weniger wertvolles Kunststoffmaterial für
die Herstellung des Rohrverbindungsstücks verwendet werden muß.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Ventilaufbau
des vorstehend dargelegten Typs bereitzustellen, der geeignet
ist, selbst nach langer Betriebszeit eine höhere
Zuverlässigkeit und einen höheren Sicherheitsgrad im Gebrauch
zu gewährleisten.
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Gemäß der Erfindung werden diese Aufgaben gelöst mittels eines
Thermostatventilaufbaus, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1
definiert ist, dessen Hauptmerkmal darin liegt, daß die
Lagerteile durch innere Vorsprünge gebildet sind, die an
gegenüberliegenden Stellen des rohrförmigen Durchgangs
einstückig mit dem Hohlkörper ausgebildet sind.
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Dieser Lösungsgedanke gestattet es, die oben erwähnten
Unzuträglichkeiten in Verbindung mit dem Stand der Technik auf
einfache und wirtschaftliche Weise zu überwinden. Dieses
vorteilhafte Ergebnis kann sowohl erhalten werden, wenn der
Hohlkörper aus Metall besteht, als auch in dem Fall, daß er aus
geformtem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
die Enden des Querträgerelementes und die inneren Vorsprünge
des Hohlkörpers Gegenwinkel-Verriegelungskupplungen.
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Vorteilhafterweise sind diese inneren Vorsprünge im
wesentlichen stufenförmig, und die Enden des
Querträgerelementes sind als Bügel ausgebildet, die rittlings
auf den stufenförmigen inneren Vorsprüngen eingespreizt sind.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen näher beschrieben, die ausschließlich mittels eines
nicht beschränkenden Beispiels bereitgestellt werden, wobei:
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Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur
graphischen Darstellung eines erfindungsgemäßen
Thermostatventilaufbaus ist;
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Fig. 2 eine axiale Teilschnittansicht des Ventilaufbaus nach
Fig. 1 ist;
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Fig. 3 eine Draufsicht von oben gemäß dem Pfeil III in
Fig. 1 ist; und
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Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2
ist.
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen umfaßt ein erfindungsgemäßer
Thermostatventilaufbau im wesentlichen ein Rohrverbindungsstück
oder Anschlußteil 1 aus geformtem Kunststoffmaterial (z. B.
glasverstärktes Polyamidharz "66"), einen normalerweise aus
Druckgußaluminium (oder sogar hochwiderstandsfähigem geformtem
Kunststoffmaterial) bestehenden Hohlkörper 2 und eine allgemein
mit 3 bezeichnete Thermostatventileinheit.
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Das Rohrverbindungsstück 1 ist mit einem vergrößerten
Unterteil 4 mit kreisförmiger Ausgestaltung versehen, das einen
rohrförmigen Ansatz 14 mit Außengewinde aufweist, in dem auf
herkömmliche Weise ein in den Zeichnungen nicht dargestellter
Ringventilsitz ausgebildet ist.
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Der Hohlkörper 2, wie er in den Zeichnungen dargestellt ist,
ist nur eine Andeutung, da dieser einen beliebige andere
Gestaltung aufweisen kann. Der Körper 2 ist allgemein mit
Einlaß-/Auslaßkanälen für die Zirkulation einer Flüssigkeit
versehen, beispielweise das Kühlmittel eines Motors mit innerer
Verbrennung, und ist demzufolge in herkömmlicher Weise zum
Anschluß an den Kreislauf dieses Fluids ausgelegt.
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In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist es
ausreichend, daß der Körper 2 mit einem rohrförmigen
Durchgang 8 ausgebildet ist, der ein Innengewinde 9 zu dessen
axialer Verbindung mit dem Ansatz 14 mit Außengewinde des
Rohrverbindungsstücks 1 aufweist. Als Alternative könnte die
Verbindung zwischen dem Rohrverbindungsstück 1 und dem
Hohlkörper 2 durch eine bajonettartige Verbindung oder
gleichwertige Systeme ausgeführt sein.
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Gemäß dem grundlegenden Merkmal der Erfindung ist der
rohrförmige Durchgang 8 des Hohlkörpers 2 mit einem Paar von
diametral gegenüberliegenden inneren Axialvorsprüngen 5
ausgebildet, deren Funktion nachstehend verdeutlicht werden
soll, die unmittelbar unter dem Innengewinde 9 des rohrförmigen
Durchgangs 8 nach innen vorstehen. Die beiden Axialvorsprünge 5
werden beim Druckgießen bzw. Formen des Hohlkörpers 2
einstückig angeformt, falls dieser aus Aluminium oder
Kunststoffmaterial hergestellt wird. Diese Axialvorsprünge 5
weisen in dem gezeigten Beispiel jeweils stufenähnlich
gestaltete Enden 6 auf. Diese Gestaltung ist jedoch nicht als
Einschränkung anzusehen.
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Die Ventileinheit 3 gehört zu einem allgemein üblichen Typus
und entspricht im wesentlichen sowohl unter strukturellen als
auch funktionellen Gesichtspunkten dem Typ, der in dem bereits
erwähnten Dokument EP-A-0 600 150 offenbart ist. Was die
vorliegende Erfindung angeht, ist es ausreichend zu klären, daß
die Ventileinheit 3 ein zylindrisches Gehäuse 12, das einen
wärmeexpansionsfähigen Werkstoff (z. B. Wachs) enthält, und
einen Stößel 13 umfaßt, der einem in dem Rohrverbindungsstück 1
einstückig ausgebildeten vorderen Lager 14 axial entgegenwirkt
und auf dem das Gehäuse 12 teleskopisch verschiebbar befestigt
ist. Eine Plattenventil-Verschlußvorrichtung 15 ist axial an
dem Gehäuse 12 befestigt und geeignet, mit dem in der Basis 4
des Rohrverbindungsstücks 1 ausgebildeten Ringventilsitz
zusammenzuwirken. Diese Plattenverschlußvorrichtung 15 ist dem
Axialdruck einer spiralförmigen Druckfeder 20 ausgesetzt, die
zwischen der Ventilschließvorrichtung 15 und einem
Querträgerelement 16 angeordnet ist, über das das Gehäuse 12
axial verschiebbar geführt ist.
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Das thermostatische Element 3 kann ferner mit einer zweiten
Plattenverschlußvorrichtung 17 und zugehöriger Druckfeder 18
versehen sein, die auf der Seite gegenüber der
Plattenverschlußvorrichtung 15 angeordnet sind.
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Das Querträgerelement 16 weist bügelähnlich geformte
gegenüberliegende Enden 19 auf, die im zusammengebauten Zustand
der Ventilanordnung infolge des Gewindeeingriffs des
Rohrverbindungsstücks 1 in dem rohrförmigen Durchgang 8 des
Hohlkörpers 2 rittlings auf den stufenförmigen Enden 6 der
Lagervorsprünge 5 befestigt sind, um die Druckfeder 20 in einem
vorkomprimierten Zustand zu halten. In diesem Zustand lagern
also die bügelförmigen Enden 19 des Querträgerelementes 16 auf
den Vorsprüngen 5 und stellen unter der Vorspannung der
Feder 20 eine stabile und winkelförmig verriegelte Kupplung des
Querträgerelementes 16 im Hinblick auf den rohrförmigen
Durchgang 8 bereit.
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Das freie Ende des Stößels 13 ist mit dem vorderen Lager 14 des
Rohrverbindungsstücks 1 im Eingriff, und die
Plattenverschlußvorrichtung 15 ist normalerweise gegen den
Ringventilsitz der Basis 4 geschlossen.
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Wenn die Temperatur in dem rohrförmigen Durchgang 8 im Betrieb
einen vorbestimmten Wert erreicht, dehnt sich der in dem
Gehäuse 12 enthaltene wärmeempfindliche Werkstoff aus und
verursacht auf diese Weise gegen den Einfluß der Feder 20
dessen Axialverschiebung in Gegenrichtung zu dem
Rohrverbindungsstück 1 und eine daraus folgende Trennung der
Plattenverschlußvorrichtung 15 in Bezug auf den Ventilsitz. Auf
diese Weise wird der Strömungsweg zwischen dem
Rohrverbindungsstück 1 und dem Hohlkörper 2 geöffnet.
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Das Vorsehen der Vorsprünge 5, in die die Enden 19 des
Querträgerelementes 16 eingreifen, ermöglicht eine
weitestgehende Vermeidung der Bruchgefahr des
Rohrverbindungsstücks 1, da letzteres keinen Zugspannungen
ausgesetzt ist, die von der Druckfeder 20 angelegt werden, die
dem Hohlkörper 2 direkt entgegenwirkt. Dies gestattet die
Verwendung eines weniger widerstandsfähigen und damit weniger
wertvollen und billigeren Kunststoffmaterials zur Herstellung
des Rohrverbindungsstücks 1.
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Natürlich können die baulichen Einzelheiten und die
Ausführungsformen hinsichtlich dessen, was beschrieben und
dargestellt wurde, in hohem Maße variiert werden, ohne dadurch
vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie
er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist. So könnte z. B.
die gestufte Ausführung der Enden 6 der Lagervorsprünge 5 und
die Klammerausführung der Enden 19 der Querträgerelemente 16
umgekehrt oder in irgendeiner Weise anders sein, vorausgesetzt,
es ist eine feste gegenseitige Verbindung dazwischen
gewährleistet.