DE3020013A1 - Thermostatisches ventil - Google Patents

Description

Gustav Wahler. GmbH u. Co 14. Mai 1980

7300 Esslingen . Anwaltsakte 3090

Thermostatisches Ventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisches Ventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art. '

Bei bekannten Ventilen dieser Art erfolgt die Befestigung der Scheibe im Inneren der Schieberhülse z.B. dadurch, daß in die innere Mantelfläche der Schieberhülse durch besondere zerspanende Bearbeitung eine Ringnut eingearbeitet wird. Die Scheibe besteht dann aus einer Federscheibe, die zumindest in Grenzen federelastisch ist und sich mit ihrem Außenrand in die z.B. ausgedrehte- Ringnut hineinsprengen läßt. Bei einem anderen bekannten Ventil wird die Schieberhülse,* ausgehend von einem axialen Ende, im Inneren über eine bestimmte axiale Länge ausgedreht, so daß dann von diesem Ende her die Scheibe in das Innere der Schieberhülse eingebracht werden kann. Die Scheibe findet axiale Abstützung dort, wo die Ausdrehung endet und die im Durchmesser größere Mantdlflache stufenförmig übergeht in die im Durchmesser kleinere Mantelfläche der Schieberhülse. Nach Einsetzen der Scheibe wird dann vom Ende der Schieberhülse her ein topfartiges. Element axial eingeschoben, welches mit seinem der hülsenseitigen Axialschulter gegenüberliegenden Ende die Fixierung der Scheibe in der anderen Axialrichtung bewirkt.

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Der tapfförmige Einsatz wird axial innerhalb derSchieberhülse dadurch gehalten, daß letztere endseitig umgebördelt wird. Bei beiden bekannten Gestaltungen ist ein relativ kostenintensiver Bearbeitungsgang der Schieberhülse, nämlich eine zerspanende Bearbeitung, notwendig. Dies ist relativ kastenaufwendig. Beide Gestaltungen erfordern eine relativ dickwandige Schieberhülse, damit selbst nach zerspanender Bearbeitung noch ausreichend Querschnittsdicko verbleibt. Daraus resultiert ein relativ hoher Materialeinsatz, der nicht nur zu hohen Kosten - sondern auch zu relativ hohem Gewicht führt. Bei der zweitgenannten bekannten Lösung ist überdies in Gestalt des topfartigen Einsatzes ein weiteres Mantageteil notwendig, wodurch die Kosten zusätzlich erhöht werden. Kos;tentreibend wirkt sich überdies die Notwendigkeit einer besonderen Montage der Scheibe aus, nachdem die zerspanende Bearbeitung der Schieberhülse erfolgt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermastatisches Ventil .der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.zu schaffen, das in Bezug auf die Befestigung; zwischen Scheibe und Schieberhülse einfacher, billiger und leichter gestaltet ist.

Diese Aufgabe ist bei einem therrnostatischen Ventil der im Oberbegriff des Anspruchs T definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Bildung der Stützschultern aus zerspanungsfrei durch Umformung gebildeten Materialausprägungen der Schieberhülsenwandung, die radial nach innen gerichtet sind, ist. die Herstellung der Schieberhülae vereinfacht. Es ist lediglich notwendig, durch umformung der Schieberhülsenwandung diese Materialaus'prägun&en zu bilden.

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besondere, kastenintensiye Zerspanungsarbeit entfällt. Die_tSchieberhülsenwandung kann dadurch zugleich beachtlich schmaler gestaltet werden, wodurch sich der Materialeinsatz und auch das Gewicht der Schieberhülse reduziert. Die vereinfachte Fertigung und der geringere Materialeinsatz reduzieren die Kasten spürbar. Ein besonderer Mantage-■ schritt für die Befestigung der Scheibe an der Schieberhülse entfällt, wenn die Scheibe für das gleichzeitige Einprägen der Materialausprägungen als innerer Gegenhalter ausgebildet und eingesetzt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2-4.-

Bei einer besonders vorteilhaften Ausf ührungsfqrrri ist .vorgesehen, daß die Materialausprägungen als eingerallte, ringsum laufende Ringschultern, zwischen denen die. Scheibe ■mit ihrem Außenrand eingeklemmt ist, ausgebildet sind* Diese Gestaltung ist deswegen besonders einfach, weil die Herstellung der Materialausprägungen durch Einrollen., besonders günstig und billig ist. Sie führt auch hinsichtlich¹ der Verformung des Wandmateriäles der Schieberhülse zu einem günstigen FaserverlauF.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche, ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle aus-. drücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben.

Weitere Einzelheiten, auch hinsichtlich des Herst.ellungS'-yerfahrens der eingerollten, ringsum laufenden Ringschultern, sowie weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. ·

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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles eines thermostati'schen VeH-tiles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt eines Gehäuses mit darin enthaltenem thermostatischen Ventil, rechts der Mittellinie im Schnitt und links der Mittellinie in Seitenansicht und dabei in einer Ventilstellung, .

Fig. 2 einen vergrößerten axialen Längsschnitt eines

Teiles der Schieberhülse des Ventiles in Fig.1.

Gemäß Fig, 1 ist innerhalb eines schematisch angedeuteten Gehäuses 10 mit oberem Abschlußdeckel 11 ein thermostatisches Ventil 12 angeordnet, das z.B. als Regelventil zur Regelung der öltemperatur z.B. in einem Kraftfahrzeug dient. Das Gehäuse 10 weist zwei axial versetzte Bohrungen 13 und 14 mit Ringkanälen 15 bzw. 16 sowie eine axial gerichtete Einlaßbohrung 17 auf. In der in Fig. 1 gezeigten Ventilstellung gelangt das Medium durch die Einlaßbohrung 17 in das'Gehäuse 10,· passiert das Ventil 12 und gelangt durch die. Bohrung 13, die z.B. einen Bypaßkanal darstellt, über einen nur schemätisch angedeuteten Bypaßpfad wieder zurück zum wärmeerzeugenden Aggregat, z.B. Motor. In dieser Ventilstellung bedarf das, öl also noch keiner Kühlung. Es hat noch nicht Betriebstemperatur erreicht. Bei Erreichen oder Überschreiten der Betriebstemperatur spricht das thermostatische Ventil 12 an und verschiebt sich gemäß gestricheltem Pfeil 18 axial in eine andere Ventilstellung, bei der nun durch das Ventil 12 der Ringkanal 15 mit Bohrung 13 gesperrt und statt dessen der Ringkanal 16 mit Bohrung 14 " für den D.urchfluß des in die Einlaßbohrung 17 einfließenden Mediums'freigegeben ist. Das Medium wird nun gemäß gestrichelt angedeuteten Pfeilen zur Kühlung einem nicht gezeigten Kühler zugeführt, von dem es dann nach Kühlung

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wisder dem Aggregat zugeleitet wird.

Das thermostatische Ventil 12 besteht aus einem herkömmlichen thermostatischen Betätigungselement 19 und einer an letzterem fest angebrachten Schieberhülse 20, die normale Rahrform hat. Die Schieberhülse 20 besitzt in ihrer Wandung 21 zwei schlitzartige Fenster 22 und 23, die als Durchbrüche das in die Schieberhülse 20 einfließende Medium je nach Ventilstellung in den Ringkanal 15 mit Bohrung 13 oder aber in den Ringkanal 16 mit Bohrung 14 hinein eintreten lassen.

Die Schieberhülse 20 ist zumindest in Axialrichtung verschiebefest mit dem Betätigungselement 19 verbunden, wobei eine relative Drehbarkeit in Umfangsriehtung nicht zwingend blockiert sein muß. Diese Verbindung geschieht mittels einer Scheibe 24, die sich im ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Betätigungselement 19 und der Innenseite 25 der dazu konzentrischen und koaxialen Schieberhülse 20 erstreckt.. Die Scheibe 24 besitzt einen zentralen, rohrförmigen Kragen 26, mit dem sie auf das Gehäuse des Betätigungselementes z.B. mit Preßsitz aufgeschoben ist, wobei der Übergangsbereich zwischen dem Kragen 26 und einem anschließenden Scheibenabschnitt der Scheibe 24 axial an einer Schulter 27 des Betätigungselementes 19 anliegt. Die Scheibe 24 ist somit am Betätigungselement 19 zentriert und axial fixiert. Sie ist andererseits mit einem Außenrand 28 an den hülsenseitigen Befestigungsstellen im Inneren der Schieberhülse 20 verschiebefest gehalten. Diese Halterung erfolgt zwischen zwei axial benachbarten, radial zum Betätigungselement 19 hin vorspringenden Stützschultern in Gestalt von besonderen Materialausprägungen 29 und 30 der Wandung 21 der Schieber-' hülse 20. Diese Materialausprägungen 29 und 30 sind axial unmittelbar benachbart. Sie lassen im Inneren der Schieberhülse 20 zwischen sich gerade einen ringnutartigen Zwischen-

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raum -^rei, der eine gerade dem Querschnitt des Außenrandes 28 entsprechende Axialabmessung besitzt, wobei die Scheibe 24 mit ihrem Außenrand 28 zwischen diesen beiden Materialausprägungen 29, 30 fest eingeklemmt ist. Die Materialausprägungen 29, 30 sind zerspanungsfrei durch Umformung der Wandung 21 der Schieberhülse 20 gebildet und radial nach innen gerichtet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die. Materialaueprägungen 29, 30 als in die Wandung 21 eingerollte, ringsum laufende Ringschult&rn ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die Scheibe 24 für das gleichzeitige Einrollen beider Ringschultern 29, 30 als innerer Gegenhalter im Inneren der rohrförmigen Schieberhülse 20 ausgebildet und eingesetzt ist. Beim Einrollen ist also lediglich beidseitig der Scheibe 24 ein in die Schieberhülse 20 einzubringender Dorn notwendig, der z.B. in derart bemessenem axialen Abstand von der Scheibe 24 verbleibt, daß die gewünschte Ringschulter 29 und 30 mit gewünschtem Axialmaß entsteht. Die Gestaltung der Schieberhülse 20 ist daher besonders einfach und billig. Es ist keine zerspanende Bearbeitung der Schieberhülse 20 für die Befestigung der Scheibe 24 . notwendig. Die Wandung 21 der Schieberhülse 20 kann überdies im Querschnitt außerordentlich dünn gehalten werden. Dadurch wird Material eingespart.. Dies führt zu weiterer Reduzierung der Kosten und im übrigen zu geringerem Gewicht. Außerdem entfällt ein besonderer zusätzlicher Mantagevorgang für das Befestigen der Scheibe 24 an der Schiebarhülse 20, da ja die Scheibe 24 zugleich als Gegenhalter beim Einrollen beider Ringschultern 29 und 30 ausgebildet und eingesetzt ist, so daß die Scheibe 24 nach Einrollen bereits verschiebefest mit der Schieberhülse 20 verbunden ist.

An dem sich zwischen dem Kragen 26 und dem Äußenrand 28 erstreckenden Scheibent'eil der Scheibe 24 ist das Ende · einer zylindrischen Schraubenfeder 31 abgestützt* deren anderes Ende innerhalb des Gehäuses 10 nahe der Einlaß-

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bohrung 17 abgestützt ist. Das thermastatiscIiG Betätigungselement 19 findet »einerseits mit seinem axial vorstehenden Kolben 32 axiale Abstützung am Abschlußdeckel 11. Nimmt die Temperatur des Mediums zu, das über die Einlaßbohrung 17 in das Gehäuse 10 und in das Innere der Schieberhülse 20 gelangt, so dehnt sich der im Inneren des Betätigungselementes enthaltene .dehnstoff -aus, was bei fest abgestütztem Kolben. 32 zu einer Axialverschiebung des Gehäuses des Betätigungselementes 19 mitsamt 'der Scheibe 24 und der Schieberhülse 20 in Richtung des gestrichelten Pfeiles 18 führt. Das Ventil 12 verschiebt sich mithin selbsttätig in Abhängigkeit von der Mediumtemperatur von der in Fig. 1 gezeigten Ventilsteilung in eine andere, wie auch, bei absinkender M.ediumtemperatur, in umgekehrter Richtung zurück. .

Bei. einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel .sind die Materiaiausprägungen 29, 30, statt in Gestalt von ringsum laufenden Ringschultern, als etwa punktförmige Buckel,. .Sicken, Kerben od . dgl. ausgebildet, die beidseitig des Äußenrandes 28 der Scheibe 24 jeweils in Ring-" reihen unddabei in Umfangsrichtung in Abständen vernein-", aridergruppiert sind. Statt dessen können die Materialausprägungen 29, 30 auch als etwa stegförmige Leisten "ausgebildetsein,die-sich jeweils über einen Teil des Umfangswinkels dör Schieb.erhülse 20 entlang der inneren Mantelfläche erstrecken.

Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die etwa punktförmigen Buckel, Sicken, Kerben od. dgl. und/oder die stegförmigen Leisten der einen Reihe, die sich auf der einen Axialseite des Außenrandes 28 der Scheibe 24 befindet, in Umfangsrichtung versetzt gegenüber- denjenigen der anderen Ringreihe angeordnet sind, die sich auf der anderen, axial gegenüberliegenden Seite des Außenrandes 28 der Scheibe 24 befindet.

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Leerseite

Claims (6)

1. Patentanwälte- ■""-.- ^: .'--..

   kratzsch ___. _₁__t_ Njulboiperstr. §5 ~. .^--1_ JÖipl._-ln£._yolkhard KJatzsch

   Schulz D-730Ö Esslingen Dipl.-Ing. Klaus Schulz

   Telefon Stuttgart (0711) 35 99 92 Deutsche Bank Esslingen 210906

   cable «krapatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004-701

   Gustav Wahler GmbH ü. Co 14.' Mai 1980

   7300 Esslingen . Anwaltsakte 3090

   Patentanspruchs

   \\,,; Th ermo s t at is c h es Ve nt i 1, mit - einem the rma s t at i sch en Be t ä . ; tigijngselement, art dam eine dieses umgebende Schieberhülse

   Mittels einer Scheibe fest angebracht ist, die einerseits \ am Elenieritgehäuse zentriert und axial fixiert ist und an- : dererseits an den hülsenseitigen; Befe.stigungsstelleh mit .ihrem Außenrand im Inneren der Schieberhülse zwischen zwei axial benachbarten, radial zum Betätigungselement hin vorv jppingendenStützschültern verschiebefest gehalten ist,

   d ad u r c h ge k en η ζ e i c h η et, daß die Stützschultern je Befestigungsstelle aus zerspanungsfrei durch Urnfprmung gebildeten, radial nach innen gerichteten Mate- ; rialausprägungen (29, 30) der Schieberhülsenwandung (21) '■■--. gebildet sind*
2. 2. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch .g e kenn zeichnet, daß die Materialausprägungen (29, 30) als etwa punktförmige Buckel, Sicken, Kerben od. dgl* ausgebildet sind. ■

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3. 3. Thermostatisches Ventil nach Anspruch ί> d a d u r c h gekenn" ze I"c h η et, daß die Materialausprägupgen (29, 30) als etwa stegförmige Leisten, die sich jeweils über einen Teil des Umfangswinkels der Schieberhülse (ZO) entlang der inneren Mantelfläche erstrecken, ausgebildet sind.
4. 4. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa punktförmigen Buckel, Sicken, Kerben ad. dgl. und/oder die stegförmigen Leisten der einen, auf einer Axialseite des Außenra,ndes (2B) der Scheibe C24) sich befindlichen Reihe in Umfangsrichtung versetzt gegenüber denjenigen der anderen Reihe angeordnet sind, die sich auf der anderen, gegenüberliegenden Axialseite des Außenrandes (28) der Scheibe (24) befindet. .
5. 5.Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch ge ken η ze i c h net, daß .die Platerialausprägungen (29, 30) als aingfirollte, ringsum laufende Ringschul'tern, zwischen denen die Scheibe (24) mit ihrem Außenrand (28) eingeklemmt ist, ausgebildet sind.
6. 6. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 5, d a du rc hg e k e η η ζ e i c h η e t, „daß die Scheibe (24) für das gleichzeitige Einrollen beider Ringschultern (29, 30) als innerer Gegenhalter ausgebildet und eingesetzt, ist.

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