DE1110971B

DE1110971B - Thermostatic valve

Info

Publication number: DE1110971B
Application number: DED26691A
Authority: DE
Inventors: Harold B Drapeau; George J Safranek
Original assignee: Dole Valve Co
Current assignee: Dole Valve Co
Priority date: 1957-10-22
Filing date: 1957-10-22
Publication date: 1961-07-13

Description

Thermostatventil Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil mit einerTrennwand, die denVentilsitz bildet und mittels deren Rand das Thennostatventil befestigbar ist, wobei ein Armstern der Trennwand und ein an dieser befestigter Rahmenteif jeweils zur Abstützung des freien Kolbenendes bzw. zur Führung des Zylinders des Temperaturfühlers'dienen und der Zylinder fest mit einem Ventilteller verbunden ist, derart, daß der temperaturempfindliche Teil des Zylinders in Öff- nungsrichtung und der den Kolben führende Teil in Schließrichtung des Ventiltellers weisen.Thermostatic valve The invention relates to a thermostatic valve with a partition that forms the valve seat and by means of the edge of which the thennostat valve can be fastened, with an arm star of the partition and a frame bracket fastened to it each serving to support the free piston end or to guide the cylinder of the temperature sensor and the The cylinder is fixedly connected to a valve disk in such a way that the temperature-sensitive part of the cylinder points in the opening direction and the part guiding the piston points in the closing direction of the valve disk.

Ein derartiges Tliermostatventil wird gemäß der Erfindung dadurch weitergebildet, daß der Annstern der Trennwand eine zentrale öffnung zur losen Führung des den Kolben aufnehmenden Zylinderteils aufweist und Ausnehmungen in der Trennwand zur Befestigung des zur Abstützung des freien Kolbenendes dienenden Rahmenteils immerhalb des von der Ventilsitzfläche umschlossenen Bereichs der Trennwand liegen.Such a Tlierostatventil is according to the invention thereby developed further that the adjacent partition wall has a central opening for loose guidance of the cylinder part receiving the piston and recesses in the partition for fastening the frame part used to support the free piston end always lie within the area of the partition wall enclosed by the valve seat surface.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Thermostatventils liegen also die durch die zentrale Öff- nung in dem Armstern der Trennwand gebildete Führung für den Zylinder des Temperaturfühlers und die durch das Rahmengestell gebildete Abstützung für das Kolbenende auf der gleichen Seite des Ventiltellers, so daß es möglich ist, die Befestigungsstellen des Rahmengestells an der Trennwand im Gegensatz zu den bekannten Thermostatventilen innerhalb des durch den Ventilsitz umschlossenen Bereichs der Trennwand anzuordnen. Für die Anbringung des Rahmengestells an der Trennwand können daher einfache Bördelverbindungen verwendet werden. Die an diesen Verbindungsstellen auftretenden Undichtigkeiten sind ohne Belang, da sie innerhalb des durch den Ventilteller abdichtbaren Bereichs liegen.In the design of the thermostatic valve according to the invention, the guide formed by the central opening in the star arm of the partition wall for the cylinder of the temperature sensor and the support formed by the frame for the piston end are on the same side of the valve disk, so that it is possible to arrange the fastening points of the frame on the partition, in contrast to the known thermostatic valves, within the area of the partition enclosed by the valve seat. Simple flanged connections can therefore be used to attach the frame to the partition wall. The leaks occurring at these connection points are irrelevant, since they lie within the area that can be sealed by the valve disk.

Die Vorteile der neuen Anordnung kommen dann ganz besonders zur Geltung, wenn gemäß der Erfindung die Verbindung zwischen Trennwand und Rahmenteil in an sich bekannter Weise durch Schnappwirkung erfolgt, für die im allgemeinen relativ große Ausnehmungen in der Trennwand erforderlich sind.The advantages of the new arrangement are particularly evident, if according to the invention the connection between the partition and the frame part in on known way takes place by snap action, for which generally relatively large recesses in the partition are required.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Ventil im Längsschnitt, wobei bestimmte Teile in Ansicht dargestellt sind; Fig. 2 ist eine Stirnansicht des bei dem erfindungsgemäßen Ventil verwendeten Rahmengestells; Fig. 3 zeigt das Rahmengestell nach Fig. 2 im Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, wobei bestimmte Abschnitte in Ansicht dargestellt sind. Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Thermostatventil eignet sich zum Regeln der Kühlmittelströmung in einem Verbrennungsmotor oder einem anderen Kanal. Es weist eine Trennwand 10 auf, die sich mit ihrem Rand 14 fest in einen Kanal bzw. eine Leitung einbauen läßt und den Ventilsitz 17 bildet, mit dem ein beweglicher VentüteHer 11 zusammenwirkt. Mit dem Ventilteller ist der Zylinder des als Kraftbetätigungseinrichtung ausgebildeten Temperaturfühlers 12 verbunden, dessen Kolben an einem Rahmengestell 13 abgestützt ist.The invention is explained in more detail using schematic drawings of an exemplary embodiment. Fig. 1 shows the valve according to the invention in longitudinal section, with certain parts being shown in elevation; Fig. 2 is an end view of the frame used in the valve of the present invention; FIG. 3 shows the frame according to FIG. 2 in section along the line III-III in FIG. 2, certain sections being shown in a view. A thermostatic valve designed according to the invention is suitable for regulating the coolant flow in an internal combustion engine or another channel. It has a partition wall 10 , which can be firmly installed with its edge 14 in a channel or a line and forms the valve seat 17 with which a movable valve head 11 cooperates. The cylinder of the temperature sensor 12, which is designed as a force-actuating device and whose piston is supported on a frame 13 , is connected to the valve disk.

- Der Ventilsitz 17 ist zweckmäßigerweise der Einlaßseite des Ventils zugewandt, und die Trennwand 10 besitzt zwischen dem Einspannflansch 14 und dein Ventilsitz 17 keine Lecköffnungen. - The valve seat 17 is expediently facing the inlet side of the valve, and the partition wall 10 has between the clamping flange 14 and thy valve seat 17 does not leak from openings.

Mit dem Ventilsitz 17 arbeitet eine ringförrnige Kante 18 des Ventiltellers 11 zusammen. Ein gewölbter Abschnitt 21 des Ventiltellers besitzt bei 22 eine zentrale öffnung, die zur Aufnahme und Halterung des Zylinderteils 24 dient.An annular edge 18 of the valve disk 11 cooperates with the valve seat 17. A curved section 21 of the valve disk has a central opening at 22 which serves to receive and hold the cylinder part 24.

Einen Temperaturfühler 12 der hier verwendeten Art bezeichnet man allgemein als thermisches Kraftbetätigungselement. Es kann gemäß den Darstellungen in dem USA.-Patent 2 368 181 aufgebaut sein.A temperature sensor 12 of the type used here is generally referred to as a thermal power actuator. It may be constructed in accordance with the representations in the USA. Patent 2,368,181.

Gemäß Fig. 1 weist der Temperaturfühler 12 einen in öffnungsrichtung des Ventiltellers 11 weisenden Teil 23 und einen in Schließrichtung weisenden langestreckten Teil 25 auf, der zur Führung des Kolbens 26 dient.According to FIG. 1 , the temperature sensor 12 has a part 23 pointing in the opening direction of the valve disk 11 and an elongated part 25 pointing in the closing direction, which serves to guide the piston 26.

Die Trennwand 10 weist einen innerhalb des Ventilsitzes 17 liegenden Arinstern 28 mit zwischen den Armen liegenden Durchströmöffnungen 29 auf. Dieser besitzt eine durch einen Ringflansch 31 begrenzte zentrale Öffnung zur losen Führung des Zylinderteils 25. The partition wall 10 has an Arin star 28 located inside the valve seat 17 with throughflow openings 29 located between the arms. This has a central opening delimited by an annular flange 31 for loosely guiding the cylinder part 25.

In einem als Widerlaaer für eine Schließfeder 38 dienenden Bodenabschnitt 27 des Führungsflansches 31 sind in radialer Fluchtung mit den Armen 28 mehrere T-förmige Schlitze 33 (im vorliegenden Fall drei Schlitze) verteilt, die die T-förmigen Enden 34 des Rahmengestells bzw. der Halterung 13 aufnehmen. Die T-förmigen Enden dieser Halterung sind an Schenkelabschnitten 36 ausgebildet. Die Stirnplatte 35 der Halterung 13 besitzt bei 37 eine zentrale Öffnung, die mit Spiel das freie Ende 26a des Kolbens 26 des Temperaturfühlers aufnimmt. Der Kolben stützt sich mit einer Schulter 26 b an der Stirnwand 35 der Halterung ab. Die Schließfeder 38 stützt sich mit ihrem anderen Ende an einem Federteller 39 ab, der mit dem Zylinderabschnitt 25 lösbar verbunden ist.In a bottom section 27 of the guide flange 31 serving as a support for a closing spring 38, several T-shaped slots 33 (in the present case three slots) are distributed in radial alignment with the arms 28 , which the T-shaped ends 34 of the frame or bracket 13 record. The T-shaped ends of this bracket are formed on leg sections 36 . The face plate 35 of the holder 13 has a central opening at 37 which, with play, receives the free end 26a of the piston 26 of the temperature sensor. The piston is supported with a shoulder 26 b on the end wall 35 of the holder. The closing spring 38 is supported at its other end on a spring plate 39 which is detachably connected to the cylinder section 25.

Abgesehen vom Aufpressen des Ventiltellers 11 auf den Zylinderabschnitt 24 läßt sich das erfindungsgemäße Thermostatventil im wesentlichen mit der Hand und ohne Benutzung besonderer Werkzeuge zusammenbauen. Die Endabschnitte 34 der Halterung 13 federn lediglich in die Schlitze 33 der Trennwand 10 ein, und gemäß Fig. 1 verdeckt das Ende der Feder 38 die breiteren Enden der T-förnügen Schlitze 33, so daß die T-fönnigen Enden 34 der Halterung in den Schlitzen festgehalten werden.Apart from the pressing of the valve disk 11 onto the cylinder section 24, the thermostatic valve according to the invention can essentially be assembled by hand and without the use of special tools. The end portions 34 of the support 13 feathers only in the slots 33 of the partition 10, and as shown in FIG. 1 covers the end of the spring 38, the wider ends of the T-förnügen slots 33 so that the T-fönnigen ends 34 of the holder in the Slots are held.

Da die Halterung 13 an der Trennwand 10 innerhalb der durch den Ventilteller 11 bedeckten Fläche befestigt ist, können an den Befestigungsschlitzen keine Leckverluste auftreten. Die Schlitze 33 befinden sich auf der Austrittsseite des Ventils, und außerhalb des Randes des Ventiltellers 11 sind in der Trennwand 10 keine Öffnungen vorgesehen.Since the holder 13 is fastened to the partition wall 10 within the area covered by the valve disk 11 , no leakage can occur at the fastening slots. The slots 33 are located on the outlet side of the valve, and no openings are provided in the partition wall 10 outside the edge of the valve disk 11.

Der Spielraum zwischen dem Zylinderteil 25, dem Führungsflansch 31 sowie die lockere Passung zwischen dem Kolbenende 26 a und der Öffnung 37 in der Stirnwand 35 der Halterung 13 läßt geringfügige Kippbewegungen des Temperaturfühlers 12 und des mit ihm verbundenen Ventiltellers 11 zu. Da der Ver,-tilteller kippen kann. treten geringere Leckverluste auf, wenn sich zwischen dem Ventilsitz 17 und der Tellerkante 18 Fremdkörper festsetzen, denn das Ventil öffnet sich in diesem Fall nicht längs seines ganzen Umfangs. Da ferner in einer Strömungsmittelleitung, in die das erfindungsgemäße Ventil eingebaut ist, naturgemäß dynamische Verhältnisse herrschen, treten kleine Druckschwankungen an der Fläche des Ventiltellers auf, die bewirk-en, daß der Ventilteller bei seiner öffnungsbeweerung zunächst kippt und sich nicht etwa gleichzeitig längs seines gesamten Umfangs öffnet. Die öffnungsbewegung sp ielt sich somit weniger plötzlich ab, sie verringert das Flattern des Ventils, und sie ermöglicht eine bessere Zumeßwirkung, die ihrerseits zu einer besseren Temperaturregelung führt. Während des Betriebes dehnt sich bei einer vorbestimmten Temperatur der Temperaturfühler aus, so daß sich sein Zylinder zusammen mit dem daran befestigten Ventilteller 11 von dem ortsfest unterstützten Kolben 26 wegbewegt und den Ventilteller e-.i#-gegen der Kraft der Feder 38 so bewegt, daß sich die Tellerkante 18 von dem Ventilsitz 17 abhebt, damit das Strömungsmittel um den Ventilteller herum durch die Öffnungen 29 strömen kann. Wenn die Temperatur des Strömungsmittels niedriger wird, zieht sich der Temperaturfühler zusammen und ermöglicht es der Feder 38, das Ventil zu schließen.The clearance between the cylinder part 25, the guide flange 31 and the loose fit between the piston end 26 a and the opening 37 in the end wall 35 of the holder 13 allows slight tilting movements of the temperature sensor 12 and the valve disk 11 connected to it. Because the tilt plate can tip over. Lesser leakage losses occur if foreign bodies get stuck between the valve seat 17 and the plate edge 18 , because in this case the valve does not open along its entire circumference. Furthermore, since dynamic conditions naturally prevail in a fluid line in which the valve according to the invention is installed, small pressure fluctuations occur on the surface of the valve disk, which cause the valve disk to initially tilt when it is opened and not at the same time along its entire length Scope opens. The opening movement is therefore less sudden, it reduces the fluttering of the valve, and it enables a better metering effect, which in turn leads to better temperature control. During operation, the temperature sensor expands at a predetermined temperature, so that its cylinder, together with the valve disk 11 attached to it, moves away from the stationary supported piston 26 and moves the valve disk e-.i # against the force of the spring 38 so that that the plate edge 18 lifts off the valve seat 17 so that the fluid can flow around the valve plate through the openings 29 . When the temperature of the fluid decreases, the temperature sensor contracts and allows the spring 38 to close the valve.

Es ist ersichtlich, daß das Thermostatventil der Erfindung von einfacher Konstruktion ist, sich leicht herstellen und zusammenbauen läßt und eine zuverlässige Regelung eines Strömungsmittelstroms ennöglicht.It can be seen that the thermostatic valve of the invention is simpler Construction is easy to manufacture and assemble, and is reliable Regulation of a fluid flow is possible.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Thermostatic valve with a partition that forms the valve seat and by means of the edge of which the thermostatic valve can be fastened, with an arm star of the partition and a frame part fastened to it each serving to support the free piston end or to guide the cylinder of the temperature sensor and the Cylinder is fixedly connected to a valve disk in such a way that the temperature-sensitive part of the cylinder faces in the opening direction and the part guiding the piston faces in the closing direction of the valve disk, characterized in that the arm star (28) of the partition (10) has a central opening for loose guidance of the cylinder part (25 ) receiving the piston (26) and recesses (33) in the partition (10) for fastening the frame part (13) serving to support the free piston end (26a) within the area of the valve seat surface (17) enclosed Maintain the partition (10) .

2. Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the connection (33, 34) between the partition (14) and the frame part (13) takes place in a manner known per se by a snap action. 3. Thermostatic valve according to claim 2, characterized in that the snap connection is secured in the assembled state by spring means (38) serving in a known manner for biasing the valve disk (11) in the direction of its closed position.

Documents considered: German Patent No. 903 761; British Patent No. 736,711; U.S. Patent No. 2,356,958.