THERMOSTATIC FLOW REGULATING VALVE

Abstract: 1. A thermostatically actuated valve for regulating the through flow of a fluid medium, comprising a valve housing (1) with at least one feed flow opening and at least one discharge flow opening (2, 3, 4), at least one valve closing member which is in the form of an annular slider (10), and at least one associated valve seat, wherein the annular slider (10) is actuated by way of a thermostat which is supported on the valve housing and which is acted upon by the throughflow medium and which is in the form of an expansion material element (12), and a return spring (20), wherein the expansion material element (12) has a housing (13) and a piston (14) which is connected by way of a sleeve (23) to an inner coaxial flange (11) of the annular slider (10) characterised in that the sleeve is in the form of a coupling portion (23) of an actuating rod (22) which passes through the wall (1') of the valve housing (1), wherein the actuating rod (22) is accessible from the outside for adjustment of the valve and wherein the outwardly projection region (26) of the actuating rod (22), for visual checking of the function of the valve, is covered by a sight glass (33) with indicator markings (34).

Description: Thermostatbetätigtes Ventil zur Regelung des Durchflusses Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatbetätigtes Ventil zur Regelung des Durchflusses eines flüssigen Mediums nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Derartige Ventile sind bekannt. Diese Thermostatventile werden unter anderem als sogenannte Kühlmittelregler für Grossmotoren, insbesondere im Schiffbau, eingesetzt. Dort bestehen zum Beispiel Vorschriften, die eine Möglichkeit der Notverstellung des Khlmittelreglers im Falle des Ausfalls des Thermostaten fordern. Bei einem solchen Ausfall des Thermostaten würde der Regler den Durchfluss zum Kühler nämlich nicht freigeben, und die Folge wäre eine zu starke Erwärmung des Kühlmittels und somit eine Überhitzung des Motors. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für das bekannte thermostatbetätigte Ventil gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 die Möglichkeit einer einfachen Notverstellung des Ventilschliessgliedes und die Möglichkeit einer Funktionskontrolle von aussen her zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Dadurch, dass das Ventilschliessglied mit einer die Ventilgehäusewand durchsetzenden Betätigungsstange verbunden ist, besteht die Möglichkeit, das Ventilschliessglied im Falle des Ausfalls des Thermostaten auf einfache Weise sofort von aussen zu verstellen und somit den Betrieb des Motors aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig kann durch die jeweilige Stellung der Betätigungsstange auch die Stellung des VentilschlieB- gliedes und damit die Funktion des gesamten Ventil es von aussen kontrolliert werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 - 13. So ist gemäss den Ansprüchen 2 und 3 die Betätigungsstange gleitend in der Ventilgehäusewand geführt und abgedichtet und kann sich über eine Feststellmutter gegenüber der Gehäusewand abstützen. Bei Ausfall des Thermostaten kann die Betätigungsstange - und mit ihr das Ventilschliessglied über die Feststellmutter herausgeschraubt werden, womit sich jede beliebige Ventilstellung von aussen einstellen lässt. Diese Lösung bietet ferner den Vorteil, dass sie auch an bestehenden Thermostatventilen ohne Notverstellung und ohne Stellungsanzeige nachträglich (im Wege der Nachrüstung) eingebaut werden kann. Für eine solche Nachrüstung bieten sich insbesondere die Ausgestaltungen der Erfindung gemäss den Ansprüchen 4 - 9 an. Es braucht also nur in der Wandung des Ventilgehäuses eine entsprechende Ausnehmung für die Betätigungsstange vorgesehen und diese mittels ihres innenliegenden Kupplungsstückes mit dem Kolben des Dehnstoffelementes verbunden zu werden. Gemäss den Ansprüchen 10 und 11 ist der nach aussen ragende Bereich der Betätigungsstange durch ein Schauglas abgedeckt, das zweckmässigerweise mit Anzeigemarkierungen versehen ist, damit man von aussen die genaue Stellung des Ventilschliessgliedes im Inneren des Ventilgehäuses ablesen kann. Gleichzeitig dient dieses Schauglas natürlich auch als Abdichtung und Schutzmassnahme für die sich bewegende Betätigungsstange. Gemäss Anspruch 12 ist das Ventilschliessglied als an sich bekannter Ringschieber ausgebildet, wodurch sich eine besonders einfache Verbindungsmöglichkeit zwischen dem. Ventilschliessglied und der Betätigungsstange ergibt. Gemäss Anspruch 13 ergibt sich die Möglichkeit einer Fernsteuerung bzw. Fernanzeige, wenn die Betätigungsstange des Ventils entsprechend angeschlossen wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel einen Rühl- mittelregler mit einem themostatgesteuerten Ringschieber für Gossmotoren. Dieses Kühlmittelthermostatventil umfasst ein aus zwei Gehäusehälften 1' und 1 " bestehendes Ventilgehäuse 1 mit zwei Eintrittsstutzen 2, 3 und einem Austrittsstutzen 4, durch den das Kühlmittel zum Motor hinströmt, während es durch den Eintrittsstutzen 2 vom Motor und durch den Eintrittsstutzen 3 vom Kühler herkommt - es handelt sich hier also um einen Mischregler. Im Inneren des Ventilgehäuses 1 befindet sich eine Gehäusewand 5 mit einer Gehäusebohrung 6, die in einer Ringnut einen O-Ring 7 aufnimmt. In die. Gehäusehälfte 1' ist ein Gehäuseeinsatzring 8 eingesetzt, der über eine Dichtung 9 nach aussen ab gedichtet und durch die andere Gehäusehälfte 1'' gehalten ist. Beide Gehäusehälften 1' und 1'' sind auf nicht dargestellte Weise miteinander fest verbunden. Der Gehäuseeinsatzring 8 weist eine zum Inneren des Ventilgehäuses gerichtete Stirnfläche 8' und in seinem koaxial innenliegenden Bereich ein Widerlager 8'' auf, an dem sich ein Dehnstoffelement 12 über seinen Gehäusebund 131 abstützt, während das Gehäuse 13 als Fühlteil des Dehnstoffelementes 12 vom Durchflussmedium frei umspülbar ist. Das Dehnstoffelement 12 weist ferner einen Kolben 14 auf, der in seinem inneren Bereich einen Bund 1-5 und an seinem äusseren Bereich ein Gewinde 16 trägt. Auf dem Bund 15 des Rolbens 14 liegt ein Bügel 17, der durch eine Aufnahmebohrung 18 gegenüber dem Kolben 14 zentriert ist und der in seinem unteren Bereich ein Federwiderlager 19 aufweist. Eine Rückstellfeder 20 stützt sich einerseits an diesem Federwiderlager 19 und andererseits an der Unterseite des Widerlagers 8'' des Gehäuseeinsatzringes 8 ab. In der Gehäusebohrung 6 ist ein Ringschieber 1o gleitend angeordnet, der über den O-Ring 7 abgedichtet wird. Der Ringschieber 1o weist in seinem oberen koaxial innenliegenden Bereich einen Mitnahmeflansch 11 auf, über den der Ringschieber mit dem Dehnstoffelement 12 verbunden ist: zwischen Unterseite des Mitnahmeflansches 11 und Oberseite des Bügels 17 stützt sich eine Uberwegfeder 21 ab, über die die Kolben bewegung auf den Ringschieber 1o übertragen wird. In der Zeichnung nimmt der Ringschieber 1o seine unterste Stellung ein und stützt sich dabei mit seiner unteren Stirnfläche 1o' gegen die obere Stirnfläche 8' ab. Die Mantel fläche lo" | ist durch den O-Ring 7 abgedichtet, so dass die beiden Eintrittsstutzen 2 und 3 strömungsmässig voneinander getrennt sind. Bei dieser unteren Stellung des Ringschiebers 1o ist das Dehnstoffelement 12 kalt, d.h. der Kolben 14 befindet sich aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder 20 in seiner eingefahrenen Stellung. Der Ringschieber lo bzw. der Kolben 14 sind mit einer Betätigungsstange 22 verbunden, die sich bis auf die Aussenseite des Ventilgehäuses erstreckt und somit den Ringschieber lo von aussen her zugänglich und kontrollierbar macht. Die Betätigungsstange 22 weist einen innenliegenden, hohl ausgebildeten Abschnitt, ein sogenanntes Kupplungsstück 23 mit einem Bund 24 auf, woran sich ein Führungsabschnitt 25 sowie ein aussenliegender Gewindeabschnitt 26 anschliessen. Letzterer trägt eine Feststellmutter 28 und an seinem Kopfende einen Schlitz 27, in den ein Schraubenzieher eingesetzt werden kann. Die Gehäusehälfte 1' weist eine Durchgangsbohrung 29 auf, die in einer Ringnut einen Dichtring 30 aufnimmt. Ferner ist in die Gehäusehälfte 1' eine Gewindebohrung 31 eingearbeitet, die durch einen Absatz bzw. eine Auflagefläche 32 nach innen begrenzt wird. In diese Gewindebohrung 31 ist ein Schauglas 33 dicht eingeschraubt, welches auf seinem äusseren etwa zylindrisch ausgebildeten Bereich mehrere Markierungsringe 34 trägt, über die die jeweilige Stellung der Betätigungsstange 22 von aussen abgelesen werden kann. Der innenliegende Abschnitt der Betätigungsstange 22 ist über sein Kupplungsstück 23 fest mit dem äusseren Ende 16 des Kolbens 14 verbunden: bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Verbindung über das Gewinde 16 auf dem Kolbenende und im Inneren des Kupplungsstückes 23. Natürlich sind auch andere Verbindungsmöglichkeiten zwischen Betätigungsstange 22 bzw. Kupplungsstück 23 und Kolben 14 denkbar, z.B. eine kraftschlüssige Verbindung in Form eines Presssitzes oder eine formschlüssige Verbindung durch Verstiftung oder eine unlösbare Verbindung durch Schweissen oder Löten. Somit besteht zwischen Kolben 14 und Betätigungsstange 22 eine zug- und druckfeste Verbindung. Der Mitnahmeflansch 11 des Ringschiebers 1o ist über die Aussenfläche des Kupp lungsstückes 23 geschoben und stützt sich infolge des Druckes der Uberwegfeder 21 gegen den Bund 24 am Kupplungsstück 23 ab. Somit -besteht zwischen Ringschieber Io und Betätigungsstange 22 ebenfalls eine zug- und druckfeste Verbindung, die als Druckverbindung starr, als Zugverbindung dagegen elastisch ausgebildet ist. Die Arbeitsweise des zuvor beschriebenen Kühlmittelreg- lers ist - bis auf die Funktion der Betätigungsstange 22 - an sich bekannt: bei kaltem Motor, d.h. bei kaltem Rühlmittel, befindet sich der Ringschieber 1o in seiner unteren Endstellung, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Damit ist die Verbindung zwischen dem Eintrittsstutzen 3 und dem Austrittsstutzen 4 unterbrochen, während die Verbindung zwischen Eintrittsstutzen 2, der direkt vom Motor kommendes Kühlmittel führt, freigegeben ist. Das Kühlmittel tritt hierbei durch den in seinem oberen Bereich offenen Ringschieber 1o hindurch und umspült hierbei den Thermostaten bzw. das Dehnstoffelement 12, insbesondere dessen Fühlteil 13. Sobald sich das Kühlmittel infolge ansteigender Motortemperatur erwärmt, dehnt sich das im Dehnstoffelement befindliche Wachs aus und drückt den Kolben 14 aus dem Gehäuse 13 heraus, wobei sich das Gehäuse 13 über seinen Bund 13' gegenüber dem im Ventilgehäuse 1 befestigten Widerlager 8" abstützt. Der Kolben 14 trägt auf seinem Bund 15 den Bügel 17, der über sein Widerlager 19 die sich ebenfalls an dem Widerlager 8t' abstützende Rückstellfeder 20 aufnimmt. Somit arbeitet der Kolben 14 beim Ausfahren aus dem Gehäuse 13 gegen die Kraft der Rückstellfeder 20, die ihn beim Abkühlen, d.h. bei der Kontraktion des Wachses, auch wieder in das Gehäuse 13 zurückstellt. Die Verbindung vom Kolben 14 auf den Ringschieber lo erfolgt über die Überwegfeder 21, die sich einerseits auf der Oberseite des Bügels 17 und andererseits an der Unterseite des Mitnahmeflansches 11 des Ringschiebers lo abstützt. Wird nun der Ringschieber 1o infolge des ausfahrenden Kolbens 14 nach oben verschoben, so dass allmählich ein Strömungsquerschnitt zwischen Eintrittsstutzen 3 und Austrittsstutzen 4 freigegeben wird, so wird gleichzeitig auch die Betätigungsstange 22 nach oben verschoben. Durch die Anzeigemarkierungen 34 am Schauglas 33 kann dann die jeweilige Position des Ringschiebers 1o abgelesen werden. Fällt nun beispielsweise der Thermostat aus, so würde der Ringschieber seine der Temperatur des Kühlmittels entsprechende Position nicht mehr einnehmen können. Hier schafft die Betätigungsstange 22 den gewünschten Ausweg, indem durch sie der Ringschieber in die gewünschte Position gebracht werden kann, ohne dass der Betrieb des Motors oder des Kühlsystemes unterbrochen werden muss. Nach Abnehmen bzw. Herausschrauben des Schauglases 33 wird die Betätigungsstange 22 mit einem Schraubenzieher an ihrem Schlitz 27 gegen Verdrehen festgehalten und gleichzeitig die Feststellmutter 28 mit einem Schraubenschlüssel derart gedreht, dass sich die Betätigungsstange 22 nach aussen bewegt. Damit wird gleichzeitig der Ringschieber 1o verschoben, und zwar erfolgt hierbei der Kraftfluss von der Betätigungsstange 22 über ihr Kupplungsstück 23 auf den Kolben 16 bzw. 14, über dessen Bund 15 auf den Bügel 17 und von diesem über die Über- wegfeder 21 auf den Mitnahmeflansch 11 des Ringschiebers 10. Die Betätigungsstange 22 kann nun soweit herausge schraubt werden, dass die Oberkante des Ringschiebers 1o an der Unterseite der Gehäusehälfte 1' zum Anschlag kommt und damit der volle Querschnitt zwischen Eintrittsstutzen 3 und Austrittsstutzen 4 freigegeben ist. Damit ist gewährleistet, dass das gesamte Kühlmittel über den Kühler strömt und somit hinreichend gekühlt wird, womit der Betrieb des Motors in jedem Falle aufrechterhalten werden kann. Natürlich sind auch entsprechende Zwischenstellungen des Ringschiebers 1o mit Hilfe der Betätigungsstange 22 und deren Feststellmutter 28 möglich. Somit ist eine Notverstellung des Kühlmittelreglers von aussen mit einfachen Mitteln gewährleistet, die darüber hinaus auch an bestehenden Kühlmittelreglern nachträglich eingebaut werden kann. Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt - wie bereits eingangs erwähnt - einen sogenannten Mischregler mit zwei Eintritts- und einem Austrittsstutzen. Die Erfindung kann jedoch ebenso ihre Anwendung bei einem Verteilerventil mit einem Eingang und zwei Ausgängen finden. Ebenso ist es möglich, dass die Stellung des Ringschiebers an anderer, von dem Ventil entfernt liegender Stelle durch Anschluss an ein geeignetes Ubertragungssystem sichtbar und steuerbar gemacht wird.

Claims: 1. A thermostatically actuated valve for regulating the through flow of a fluid medium, comprising a valve housing (1) with at least one feed flow opening and at least one discharge flow opening (2, 3, 4), at least one valve closing member which is in the form of an annular slider (10), and at least one associated valve seat, wherein the annular slider (10) is actuated by way of a thermostat which is supported on the valve housing and which is acted upon by the through-flow medium and which is in the form of an expansion material element (12), and a return spring (20), wherein the expansion material element (12) has a housing (13) and a piston (14) which is connected by way of a sleeve (23) to an inner coaxial flange (11) of the annular slider (10), characterised in that the sleeve is in the form of a coupling portion (23) of an actuating rod (22) which passes through the wall (1′) of the valve housing (1), wherein the actuating rod (22) is accessible from the outside for adjustment of the valve and wherein the outwardly projecting region (26) of the actuating rod (22), for visual checking of the function of the valve, is covered by a sight glass (33) with indicator markings (34), and that the actuating rod (22) is in the form of a pulling rod which is sealed and slidably guided in an opening (29) in the wall (1′) of the valve housing (1) and that, on its outwardly projecting region, the actuating rod (22) has a screwthreaded portion (26) with a lock nut (28) which serves as an adjustable support relative to the support surface (32) of the wall (1′) of the valve housing (1). 2. A valve according to claim 1 characterised in that the coupling portion (23) is positively connected to the piston (14, 16). 3. A valve according to claim 1 characterised in that the coupling portion (23) is force-lockingly or frictionally connected to the piston (14, 16). 4. A valve according to claim 1 characterised in that the coupling portion (23) is non-releasably connected to the piston.

Inventors: KUNZE, JUERGEN, Kunze, Jürgen
Applicants: BEHR-THOMSON-DEHNSTOFFREGLER VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1984
Main classification: F16K31
IPC codes: G05D23, F16K31