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Stufenweise einstellbares thermostatisches Ventil Die Erfindung bezieht
sich auf ein stufenweise einstellbares thermostatisches Ventil, beispielsweise zur
Regelung des Kühlmittelkreislaufes im Kühlsystem von Brennkraftmaschinen, bestehend
aus einem Dehnstoffelement, aus dem bei Erwärmung ein Stößel gegen den Druck einer
Schließfeder herausgedrückt wird, einem mit dem Dehnstoffelement fest oder begrenzt
verschiebbar verbundenen Ventilteller sowie einem Ventilgestell mit einem Ventilsitzring,
gegen den der Ventilteller bei einer im Sinne der Strömung gerichteten Schließbewegung
zur Anlage kommt, mit einem in seinem Abstand vom Ventilsitzring einstellbaren Stößelwiderlager
oberhalb des Ventilsitzringes und mit einem ortsfesten Federwiderlager unterhalb
des Ventilsitzringes.
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Jedes thermostatische Ventil muß vor seinem Einbau in das Kühlsystem
von Brennkraftmaschinen auf eine bestimmte öffnungstemperatur eingestellt werden.
Das ist an sich eine einmalige Maßnahme, die bereits beim Hersteller durchgeführt
wird. Oftmals ist es jedoch erwünscht, die öffnungstemperatur auch noch nachträglich
ändern zu können und, abgesehen von einer Umstellung von Sommer- auf Winterbetrieb,
auch noch andere Temperaturwerte ohne Schwierigkeit einstellen zu können. Das ist
jedoch bei den bisher bekannten thermostatischen Ventilen entweder überhaupt nicht
möglich oder aber mit einem solchen Aufwand an Arbeitszeit und Arbeitsgeräten verbunden,
daß eine Umstellung schon aus diesem Grunde nicht in Frage kommt. Außerdem ist bei
den bekannten thermostatischen Ventilen schon der erste Einstellvorgang beim Hersteller
nicht leicht durchzuführen und daher unnötig aufwendig und teuer.
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So gibt es beispielsweise ganz einfache thennostatische Ventile, die
nicht einmal ein einstellbares, sondern lediglich ein festes Stößelwiderlager aufweisen
und bei denen die Einstellung der gewünschten öffnungstemperatur durch Eindrücken
von Vertiefungen in den Dehnstoffbehälter erfolgt, dessen Volumen dadurch vermindert
wird. Damit verbunden ist dann eine Verringerung der öffnungstemperatur. Die einmal
eingestellte Temperatur kann zumindest nach oben hin nicht mehr verändert werden.
Durch Eindrücken zu großer Vertiefungen kann leicht sehr viel Ausschuß erzeugt werden.
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Sodann gibt es eine Gruppe von thermostatischen Ventilen, bei denen
entweder der Stößel selbst an seinem oberen Ende mit einem Schraubgewinde versehen
und mit diesem in ein Muttergewinde am Stößelwiderlagerbügel eingeschraubt ist oder
mit seinem gewindelosen Ende an einer, beispielsweise mit einem Sackloch versehenen,
in den Widerlagerbügel eingesehraubten Stiftschraube anliegt. Man könnte nun annehmen,
daß bei einem solchen thermostatischen Ventil die einmal eingestellte öffnungstemperatur
jederzeit wunschgemäß verändert werden kann. Dem ist in der Praxis jedoch nicht
so. Um eine einwandfreie Betriebsweise zu gewährleisten, ist es nämlich erforderlich,
den Stößel bzw. die Stiftschraube bei der einmal eingestellten öffnungsteinperatur
so zu flxieren, daß auch während längerer Betriebszeit keine Änderung eintritt.
Das wird in bekannter Weise dadurch erreicht, daß der Stößel bzw. die Stiftschraube
mit dem Mutterteil verlötet wird. Diese Lötung muß aber sehr sorgfältig ausgeführt
werden, um den mechanischen Beanspruchungen und chemischen sowie thermischen Einflüssen
während des Fahrbetriebes standzuhalten. Sie ist daher auch, abgesehen von dem umständlichen
Einschrauben des Stößelendes bzw. der Stiftschraube, verhältnismäßig teuer.
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Diese zum erstmaligen Einstellen der öffnungstemperatur erforderlichen
Maßnahmen entfallen auch nicht bei einem älteren Vorschlag, der eine einstellbare
Temperaturfühlanordnung betrifft, bei der das Stößelwiderlager aus einem am Widerlagerbügel
stufenlos einstellbaren, vorzugsweise schraubbaren Lagerkörper und einem Stößelanschlag
besteht, der in bezug auf den Lagerkörper in zwei oder mehrere durch Anschläge,
Rasten, Markierungen od. dgl. bestimmte Stützstellungen umstellbar ist. Auch bei
dieser Anordnung erfolgt die erste Einstellung der öffnungstemperatur so, daß der
Lagerkörper so lange verdreht wird, bis das Ventil bei der gewünschten Temperatur
öffnet. Dann wird der Lagerkörper am Widerlagerbügel festgelötet. Der Stößelanschlag
ist bolzenförmig ausgebildet und dient vorzugsweise dem Umstellen der Anordnung
von Sommer- auf Winterbetrieb oder umgekehrt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein thermostatisches Ventil der eingangs
genannten Art zu schaffen, das den bisherigen Forderungen gerecht wird und bei
dem
es außerdem möglich ist, die gewünschte öffnungstemperatur sowohl erstmalig in einfachster
Weise einzustellen als auch nachträglich nach oben und nach unten hin zu verändern
und damit von Sommer- auf Winterbetrieb - und umgekehrt
um ustellen. Dabei soll keinerlei Lötinaterial- erforderlich sein. Wie das
gemäß der im Hauptanspruch gekennzeichneten Erfindung und in weiterer Ausbildung
dieser Erfindung gemäß den Unteransprüchen erreicht wird, ist weiter unten an Hand
von Ausführungsbeispielen erläutert.
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Ein nach der Erfindung ausgebildetes thermostatisches Ventil kann
in einfacher Weise auf eine bestimmte öffnungstemperatur so eingestellt werden,
daß nach Eintauchen des Ventils in ein entsprechend der gewünschten öffnungstemperatur
- temperiertes Wasserbad das Stößelwiderlager niedergedrückt und aus seiner
gerade vorhandenen Stellung so weit verdreht wird, bis es sich, neuerlich in ein
geeignetes Halterungspaar bzw. Domlochpaar eingerastet, in einem solchen Abstand
von dem Ventilsitz befindet, daß das thermostatische Element wie gewünscht öffnet.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein thermostatisches Ventil in der Ansicht
und teilweise im Schnitt, F i g. 2 bis 4 je eine Teildarstellung im
Bereich des Ventilsitzes an einem thermostatischen Ventil gemäß F i g. 1,
F
i g. 5 ein anderes - thermostatisches Ventil in der Ansicht und teilweise
im Schnitt und F i g. 6 die Draufsicht des in F i g. 5 dargestellten
Ventils.
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Das in F i g. 1 dargestellte thermostatische Ventil hat ein
Ventilgestell mit einem Sitzring 1, mit einem nach unten gerichteten Widerlagerbügel
2 für eine Ventilschließfeder 3, die mit ihrem oberen Ende an der Unterseite
eines Ventiltellers 4 angreift. Der Ventilteller 4 ist mit einem Dehnstoffelement
5 fest oder geringfügig verschiebbar verbunden. Aus dem Dehnstoffeleinent
5 ragt ein Stößel 6, der bei Erwärmung aus dem Dehnstoffelement
5 herausgedrückt und bei Abkühlung durch die Kraft der Schließfeder
3 wieder in dieses hineingedrückt wird. Der Stößel 6 liegt an einem
Stößelwiderlager 7 a an, das an einem den- Ventilsitzring 1 überbrückenden,
als Stößelwiderlagerbügel ausgebildeten Teil 7 angeordnet ist.
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Das Teil 7 ist in Richtung der Längsachse des Ventils begrenzt
verschiebbar und außerdem um die Längsachse drehbar. Es weist an seinen Bügelenden
Abstützflächen 7 b auf, mit denen es wahlweise in verschiedene Halterungen
1-a am Ventilsitzring 1 einrastbar ist. Die Halterungen la sind an dem in
Strömungsrichtung A des durchfließenden Mediums konisch enger werdenden Ventilsitzring
1 oberhalb des eigentlichen Ventilsitzes 1 c, an dem der Ventilteller
4 in Schließstellung zur Anlage kommt, angeordnet. Sie sind, jeweils einander paarweise
diametral gegenüberliegend, über den inneren Umfang des Ventilsitzringes
1 verteilt, und zwar - Paar für Paar -
mit ihren Anlageflächen
1 b, 1 b' usw., für die Bügelenden in unterschiedlichem Abstand von
dem Ventilsitz 1 c, wie in den F i g. 2 bis 4 im einzelnen dargestellt.
Je nach Bedarf können drei, vier, fünf oder mehr Halterungspaare la vorgesehen sein.
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Zwischen den Halterungen la ist der Rand des Ventilsitzringes
1 als zylindrische Führung für den das Stößelwiderlager 7 a tragenden
Bügel ausgebildet. Dieser Bügel weist dicht vor seinen Enden senkrechte Führungsflächen
7 d auf, die breiter als die seitlichen Begrenzungen der Halterungen la sind
und eine solche Höhe haben, daß sie beiin Niederdrücken des Bügels während eines
Einstellvorganges dessen Frei-kommen aus der am Ventilsitzring
1 vorgesehenen Führung verhindern.
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Das in den F i g. 5 und 6 dargestellte thermostatische
Ventil ist in seinen bekannten Teilen genauso ausgebildet wie das zuvor beschriebene
und weist ebenso wie dieses ein in Richtung der Längsachse des Ventils begrenzt
verschiebbares und außerdem uni die Längsachse drehbares Teil 7 auf, das
das Stößelwiderlager7a trägt. Dieses Teil 7 ist jedoch nicht bügelartig, sondern
iin Querschnitt hutförmig ausgebildet. Es hat einen hohen zylindrischen Mittelteil
7 e und einen flanschartigen, irn vorliegenden Beispiel gezackten Rand
7y, an dem eine Anzahl von rosettenartig angeordneten, einander jeweils paarweise
diametral gegenüberliegenden, nach oben gerichteten Domansätzen 7c angeordnet sind.
Die Domansätze sind -Paar für Paar - in unterschiedlichem Abstand
von der Randoberseite des Teiles 7
je mit einer Abstätzfläche
7 b, 7 b' usw. versehen.
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Mit den Domansätzen 7 c ist das Teil 7 wahlweise in
zwei einander diametral gegenüberliegende Dornlöcher 1 f einrastbar, die
an einem den Ventilsitz 1
überspannenden Widerlagerbügel 1 x angeordnet
sind. Es rastet dabei in die Dornlöcher 1 f so weit ein, bis die Abstützflächen7b,
7b' usw. an der Anschlagfläche 1 b des Widerlagerbügels
1 x zur Anlage kommen.
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Der Widerlagerbügel lx hat einen verbreiterten Mittelteilld mit einer
mittigen Aussparunglg, in der das Teil 7 längsverschieblich geführt ist.
Im Bereichle der Dornlöcherlf ist der Bügellx so schmal gehalten, daß-die gerade
nicht eingerasteten Domansätze 7 c nicht mit ihm in Berührung kommen.
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Das Teil 7 weist eine Querkerbe 7x als Markierungskreuz und
zum Einstellen mittels eines gee . igneten Werkzeuges auf.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist es in-
gleicher Weise einfach, die thermostatischen Ventile auf eine gewünschte öffnungstemperatur
einzustellen. Sie werden dazu lediglich in ein entsprechend -der gewünschten öffnungstemperatur
temperiertes Wasserbad gesetzt. Sodann wird das Stößelwiderlagerteil 7 niedergedrückt
und aus seiner gerade vorhandenen Stellung so weit verdreht, bis es sich, neuerlich
in ein geeignetes Halterungspaar la bzw. Dornlochpaar lf eingerastet, in einem solchen
Abstand von dem Ventilsitz Ic befindet, daß der mit dem thermostatischen Element
5
verbundene Ventilteller 4 wie gewünscht öffnet.
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Normalerweise dient ein Halterungs- oder Dornpaar im mittleren Abstand
von dem Ventilsitz zur ersten Einstellung des Stößelwiderlagers, denn das thermostatische
Element ist zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß die Mehrzahl aller zu justierenden
Ventile bei der vorgegebenen öffnungstemperatur in dieser Stellung öffnet. Diese
Stellung kann an der Oberseite des Ventilsitzringes durch zwei Pfeile markiert sein,
von denen der eine iin Uhrzeigerdrehsinn und der andere entgegengesetzt angeordnet
ist. Gegebenenfalls kann zusätzlich zu den Pfeilen auch noch eine Gradeinteilung
vorgesehen sein.
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In Abänderung der erläuterten Ausführungsbeispiele ist es auch möglich,
das das Stößelwiderlager
7a aufweisende dreh- und längsverschiebbare
Teil 7 zylindrisch auszubilden und mit zwei einander diametral gegenüberliegenden
Nocken zu versehen. Diese Nocken rasten dann in entsprechenden, einander paarweise
gegenüberliegend angeordneten Ausnehmungen eines hohlzylindrischen Teiles ein, das
mit dem Widerlagerbügel lx des Ventilgestelles fest verbunden ist und zur Führung
des zylindrischen dreh- und längsverschiebbaren Teiles dient,