DE8014081U1 - Thermostatisches ventil - Google Patents

Description

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Kratzsch	MülbergeVsir. 65:	• · · » ·	DOpl.-Ing. Volkhard Kratzsch
Schulz	D-7300 Esslingen		Dipl.-Ing. Klaus Schulz
	Telefon Stuttgart	(0711) 35 99 92	Deutsche Bank Esslingen 21090
	cable «krapatent>·	esslingenneckar	Postscheckamt Stuttgart 10004-70

Gustav Wahler GmbH u.Co 14. Mai 1960

Esslingen Anwaltsakte 3091

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 Mantelfläche 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.

Der topfförmige Einsatz wird axial innerhalb der Schieberhülse dadurch gehalten, daß letztere endseitig umgebördelt wird. Bei beiden bekannten Gestaltungen ist ein relativ kostenintensiver Bearbeitungsgang der Schieberhülse, näm" lieh eine zerspanende Bearbeitung, notwendig. Dies ist relativ kostenaufwendig. Beide Gestaltungen erfordern eine relativ dickwandige Schieberhülse, damit selbst nach zerspanender Bearbeitung noch ausreichend Querschnittsdicke 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 Montageteil notwendig, wodurch die Kosten zusätzlich erhöht werden. Kostentreibend 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 thermostatisches 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 thermostatischen Ventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 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 Schieberhülse vereinfacht. Es ist lediglich notwendig, durch Umformung der Schieberhülsenwandung diese Materialausprägungen zu bilden.

Eine besondere, kostenintensive Zerspanungsarbeit entfällt. Die Schieberhulsenwandung 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 Kosten spürbar. Ein besonderer Mantageschritt 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 Ausführungsfarm ist vorgesehen, daß die Materialausprägungen als eingerollte, 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 hinsichtlich der Verformung des Wandmateriales der Schieberhülse zu einem günstigen Faserverlauf.

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

Weitere Einzelheiten, auch hinsichtlich des Herstellungsverfahrens 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 thermostatischen Ventiles 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 6ines

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 schematisch 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 1Θ 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 Durchfluß 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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wieder dem Aggregat zugeleitet wird.

Das thermastatische 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 Umfangsrichtung nicht zwingend blockiert sein muB. 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 ?6, 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 dan 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 van besonderen Materialausprägungen 29 und 30 der Wandung 21 der Schieberhülse 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 frei, .jar eine gerade dem Querschnitt des- Außenrandes 28 entsprechende Axialabmessung besitzt, wobei die Scheibe 24 mit ihrem Außenrand 26 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 Materialauaprägungen 29, 30 als in die Wandung 21 eingerollte, ringsum laufende Ringschultern 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 Montagevorgang für das Befestigen der Scheibe 24 an der Schieberhülse 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 Außenrand 25 erstreckenden Scheibenteil 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 thermostatisch^ Betätigungselement 19 findet seinerseits 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 Betätigungselement^ 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 Ventilstellung in eine andere, wie auch, bei absinkender Mediumtemperatur,in umgekehrter Richtung zurück.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Materialausprägungen 29, 30, statt in Gestalt von ringsum laufenden Ringschultern, als etwa punktförmige Buckel, Sicken, Kerben od. dgl. ausgebildet, die beidseitig des Außenrandes 28 der Scheibe 24 jeweils in Ringreihen und dabei in Umfangsrichtung in Abständen voneinander gruppiert sind. Statt dessen können die Materialausprägungen 29, 30 auch als etwa stegförmige Leisten ausgebildet sein, die sich jeweils über einen Teil des Umfangswinkels der Schieberhülse 20 entlang der inneren Mantelfläche erstrecken.

Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die etwa punktfarmigen Buckel, Sicken, Kerben od. dgl. und/dder 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 .

Claims (6)

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1. Thermastatisches Ventil, mit einem thermastatischen Betätigungselement, an dem eine dieses umgebende Schieberhülse mittels einer Scheibe fest angebracht ist, die einerseits am Elementgehäuse zentriert und axial fixiert ist und andererseits an den h'ülsenseitigen BefestigungsstellBn mit ihrem Außenrand im Inneren der Schieberhülse zwischen zwei axial benachbarten, radial zum Betätigungselement hin vorspringenden Stützschultern verschiebefest gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschultern je Befestigungsstelle aus zerspanungsfrei durch Umformung gebildeten, radial nach innen gerichteten Materialausprägungen C29, 30) der Schieberhülsenwandung (21) gebildet sind.

2. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialauspräguhgen (29, 30) als etwa punktförmige Buckel, Sicken, Kerben od. dgl. ausgebildet sind.

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3. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Materialausprägungen (29, 30) als etwa stegförmige Leisten, die sich jeweils über einen Teil des Umfangswinkels der Schieberhülse (20) entlang der inneren Mantelfläche erstrecken, ausgebildet sind.

4. Thermostatisches Ventil nach Anspruch 2 oder 3, d a durch gekennzeichnet, daß die etwa punktförmigen Buckel, Sicken, Kerben ad. dgl. und/oder die stegförmigen Leisten der einen, auf einer Axialseite des Außenrandes (28) der Scheibe (24) 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.Thermostatisches Ventil nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Meterialausprägungen (29, 30) als eingerollte, ringsum laufende Ringschultern, zwischen denen die Scheibe (24) mit ihrem Außenrand (28) eingeklemmt ist, ausgebildet sind.

6. Thermastatisches Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (24) für das gleichzeitige Einrollen beider Ringschultern (29, 30) als innerer Gegenhalter ausgebildet und eingesetzt ist. -