COOLING WATER REGULATOR FOR COMBUSTION ENGINES

Abstract: A cooling water regulator (10) for internal-combustion engines is proposed, having a thermostatic valve (11) with an expanding material thermostat (18) for operating the valve member (20) controlling the valve seat (22). The ram (29) of the expanding material thermostat (18) is supported by means of an adjustable support which consists of an operating piston (41) of a thermostatic operating element (40), and is adjustable. The expanding material thermostat is coupled at the end to an additional expanding material element (34), the expanding materials (17, 36) of the two being separated just by a movable membrane (37). The expanding material thermostat (18) has a dead throw, which is created by missing volumes of its expanding material (17) and can be switched off or, in the other case, switched on, by activation of the operating element (40) with the support. The activation temperature of the expanding material (17) of the expanding material thermostat (18) is lower than that of the additional expanding material element (34), whose activation temperature causes the valve to open after the warming-up phase. The cooling water regulator (10) thus has two opening temperatures. <IMAGE>

Description: Kühlwasserreglsr für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlwasserregler für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art. Es ist ein Kühlwasserregler dieser Art bekannt (DE-OS 33 15 308), dessen Dehnstoffthermostat durch Verstellung des Widerlagers seines StöBels bezüglich seiner Offnungstemperatur verstellbar und anpassbar an unterschiedliche Grössen ist. Damit ist es möglich, z.B. zwei unterschiedliche öffnungstemperaturen für das Thermostatventil zu verwirklichen, so daB z.B. bei niedrigen AuBentemperaturendas Thermostatventil erst bei einer höheren Temperatur öffnet, dagegen bei hohen Aussentemperaturen schon bei einer deutlich niedrigeren Temperatur öffnen kann, so dass eine zulässige Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine nicht überschritten wird. Der bekannte Kühlwasserregler arbeitet allerdings jeweils mit einer äusseren Steuereinrichtung für die Verstellung des Widerlagers. Dies ist noch relativ aufwendig, vor allem hinsichtlich des benötigten grossen Platzbedarfes1 und ergibt noch kein in sich geschlossenes, als einbaufertigen Gegenstand einzusetzendes Ventil, was wünschenswert ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlwasserregler für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so auszubilden, dass zwei unterschiedliche bffnungstsmperaturen des Thermostatventiles bei möglichst einfacher, kostengünstiger und vor allem gedrengter, kompakter Bauweise erreicht werden, wobei das Thermostatventil ein in sich geschlossenes, fertigmontiertes und justiertes Teilbilden soll4 das en bloc eingesetzt und ausgetauscht werden kann,und wobei selbsttätig in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebstemperaturen die Einschaltung der jeweiligen Offnungstemperatur geschieht. Die Aufgabe ist bei einem Kühlwasserregler für Brennkraftmaschinen nachtder Gattung des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Massnahmen dazu ergeben sich aus den Ansprüchen 2 - 24. Durch den integrierten Tothub im Dehnstoffthermostaten werden in äuBerst einfacher, kompakter und billiger Bauweise zwei öffnungstemperaturen für das Thermostatventil verwirklicht, wobei die Voraussetzungen für eine selbsttätige Einstellung in Abhängigkeit vom Medium, insbesondere Kühlwasser, erfüllt sind. Im eingeschalteten Zustand ist der Tothub vorhanden, im ausgeschalteten Zustand dagegen zu Null beseitigt. Letzteres ist z.B. bei Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, bei Vollast oder bei hohen Aussentemperaturen der Fall, also bei Zuständen, bei denen der Dehnstoffthermostat schon bei einer niedrigen Offnungstemperatur, die z.B. in der GröBenordnung etwa zwischen 700C bis 850C liegen kann, anspricht und das Thermostatventil für den Durchgang des Mediums von der Brennkraftmaschine zum Kühler und zur Brennkraftmaschine zurück öffnet Dur Tothub ist dag.gunaelbsttltig dann eingeschaltet, wenn die Brennkraftmaschine noch nicht Betriabetemperbtur erreicht hat, also z.B. in der Anleuf- und Wermleufpheee, bei niedrigen AuBentempereturen od.dgl. Dann ist das Thermostatventil geschlossen, so daB das Kühlwasser von der Brennkraftmaschine über einen Bypass, unter Oberbrückung des Kühlers, zur Brennkraftmaschine zurückgeführt wird solange, bis im Kühlwasserregler der Oehnstoffthermostat zunächst den Tothub ohne Stellbewegung durchlaufen hat und hier nach bei Erreichen der anderen, höheren Ansprechtemperatur z.B. in der GröBenordnung zwischen 100 C bis etwa 1150C anspricht und das Thermostatventil öffnet. Die Ausschaltung des Tot hubes kann in einfacher Weise durch Eindrücken des Stössels des Thermostatventiles mittels des Widerlagers geschehen, was sowohl in Abhängigkeit vom Kühlwasser mittels eines temperaturabhängigen Arbeitselementes, insbesondere Dehnstoff elementes, als auch über andere mechanische Stelleinrichtungen oder aussen liegende Steuereinrichtungen geschehen kann,und bei letzteren in Abhängigkeit auch von anderen äusseren GröBen, statt der Temperatur des Kühlwassers. Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische, zum Teil geschnittene Seitenansicht eines Kühlwasssrreglers gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine schematische, zum Teil geschnittene Seitenansicht etwa entsprechend derjenigen in Fig. 1 eines Kühlwasserreglers mit äusserer Steuereinrichtung,gemäB einem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 1 zeigt einen Kühlwasserregler 10 für Brennkraftmaschinen mit einem üblichen Thermostatventil 11, das in ein Gehäuse 12 eingebaut ist und dieses in eine in Fig. 1 obere Gehäusekammer 13 und untere Bypass Gehäusekammer 9 unterteilt, die bei geschlossenem Thermostatventil 11, wie gezeigt, voneinander getrennt sind und bei geöffnetem Thermostatventil 11 miteinander in Verbindung stehen. Ein am Gehäuse 12 sitzender Stutzen 14 enthält einen Mediumzuflusskanal, über den Kühlwasser vom nicht gezeigten Kühler der Brennkraftmaschine in die obere Gehäusekammer 13 eingeleitet wird. Der temperaturempfindliche Teil des Thermostatventiles 11 sitzt innerhalb der unteren Bypass-Gehäusekammer 9, in die über einen Stutzen 15 ein Bypass-Kanal hineinführt und von der über einen Stutzen 16 ein Rückflusskanal abgeht. Der Bypass-Kanal führt Kühlwasser, das über einen Bypass von der zum Kühler führenden Leitung, die von der Brennkraftmaschine herkommt, abzweigt. Das Kühlwasser passiert die Bypass-Gehäusekammer 9, aus der es über den RückfluBkanal im Stutzen 16 zurück zur Brennkraftmaschine geleitet wird. Das Thermostatventil 11 weist einen Dehnstoffthermostaten 18 auf, dessen Gehäuse 19 das Ventilglied des Thermostatventiles 11 in Form eines Ventiltellers 20 trägt, der an einer Gehäuseschulter 21 in öffnungsrichtung abgestützt ist. Der Ventilteller 20 wirkt mit einem Ventilsitz 22 zusammen, der ebenfalls Teil des Thermostatventiles 11 ist. Zwischen zwei herabhängenden Armen 23 und dem Ventilteller 20 befindet sich eine Rückstellfeder 24, die den Ventilteller 20 und das Gehäuse 19 des Dehnstoffthermostaten 18 in Fig. 1 nach oben drückt, wobei der Ventilteller 20 mit dem Ventilsitz 22 zu dessen VerschluB zusammenwirkt. Am Gehäuse 19 des Dehnstoffthermostaten 18 ist an dessen unterem Ende ein freiverschieblicher Ventilteller 30 gegen die Wirkung einer Feder 25 gehalten, der mit einem Ventilsitz 26 im Bereich der inneren Öffnung des Stutzens 15 zusammenwirkt und den Bypass steuert. Am in Fig. 1 oberen Ende trägt das Thermostatventil 11 einen Bügel 27 mit zentraler Öffnung, in der beim ersten Ausführungsbeispiel ein temperaturabhängiges Arbeitselement 40 koaxial zum Thermostatventil 11 gehalten ist, wobei der Arbeitskolben 41 des Arbeitselementes 40 in Fig. 1 nach unten hin und zum Dehnstoffthermostaten 18 hin vorsteht. Der Dehnstoffthermostat 18 enthält in seinem Gehäuse 19 einen sich bei Temperaturerhöhung ausdehnenden Dehnstoff 17, z.B. Wachs. In den Dehnstoff 17 und das Gehäuse 19 taucht ein dazu koaxialer StöBel 29 ein, der in Fig. 1 oben aus dem Gehäuse 19 herausgeführt ist und am dazu koaxialen Arbeitskolben 41 als dessen.Widerlager axial Abstützung findet. Bei normaler Ausbildung des Dehnstoffthermostaten 18 ist die Wirkungsweise des Thermostatventiles 11 wie folgt. Zunächst wird das Kühlwasser über die Stutzen 15 und 16 durch die Bypass-Gehäusekammer 9 hindurchgeführt, solange die Brennkraftmaschine sich noch nicht auf Betriebstemperatur erwärmt hat. Erreicht die Temperatur des Kühlwassers in der Bypass-Gehäusekammar 9 die Ansprechtemperatur des Thermostatventiles 11, dehnt sich der Dehnstoff 17 im Gehäuse 19 aus mit einhergehender Volumenzunahme. Aufgrund letzterer wird das Gehäuse 19 relativ zum Stössel 29 in Fig. 1 nach unten verschoben, unter Mitnahme des an der Gehäuseschulter 21 anliegenden Ventiltellers 20, und dies gegen die Wirkung der Rückstellfeder 24. Der Ventilteller 20 hebt dabei ab vom Ventilsitz 22. Das Thermostatventil 11 öffnet. Zugleich sitzt der Ventilteller 30 auf dem Ventilsitz 26 auf und verschliesst die Bypass-Öffnung des Stutzens 15. Das Kühlwasser nimmt nun den Weg durch den Stutzen 14, die Gehäusekammern 13 und 9 und verlässt das Gehäuse 12 durch den Stutzen 16. Die Besonderheit des Kühlwasserreglers 10 liegt in folgendem. Der Dehnstoffthermostat 18 weist einen integrierten Tothub auf, der über das Widerlager in Form des Arbeitskolbens 41 ein- und ausschaltbar ist. Fig. 1 zeigt den eingeschalteten Zustand des Tothubes. Erreicht der Dehnstoffthermostat 18, wie zuvor bsschrieben, seine Ansprechtemperatur. so wird der Tothub zunächst durchfahren, ohne dass eine Relativverschiebung zwischen dem StöBel 29 einerseits und dem Gehäuse 19 andererseits des Dehnstoffthermostaten 18 geschieht, also ohne Abheben des Ventiltellers 20. Dieser im eingeschalteten Zustand durchfahrbare Tothub des Dehnstoffthermostaten 18 hat eine Erhöhung der eine Relativverschiebung zwischen StöBel 29 und Gehäuse 19 bedingenden Ansprechtemperatur des Dehnstoffthermostaten 18 zur Folge. Dieser Tothub ist in seinem eingeschalteten Zustand durch Volumenverschiebung im Inneren des Dehnstoffthermostaten 18, insbesondere durch Volumenausdehnung, durchfahrbar. Der Tothub hat eine Volumenausdehnungskapazität, die einem sonstigenHub von z.B. etwa 8 mm entspricht. Der Tothub des Dehnstoffthermostaten 18 ist folgendermassen gebildet. Ausgehend von einem solchen Dehnstoffthermostaten, der auf eine vorgesehene Ansprechtemperatur kalibriert ist, ist der Tothub durch Volumenreduzierung des in den Dehnstoff 17 eintauchenden Stössels 29 in dessen Endbereich und/oder des Dehnstoffes 17 selbst gebildet. Um dies zumindest in etwa anzudeuten, ist hierzu in Fig. 1 unterhalb des Stössels 29 ein Freiraum 8 gezeigt. Dieser soll nur symbolisch den Leerraum verdeutlichen, der für diesen Tothub in der Füllung mit Dehnstoff 17 vorhanden ist, wobei tatsächlich jedoch sich dieser Leerraum gleichmässig über die gesamte Füllung mit Dehnstoff 17 im Gehäuse 19 verteilt. Der Dehnstoffthermostat 18 ist also bezüglich der Füllung mit Dehnstoff 17 und des in diesen eintauchenden Endes des StöBels 29 so kalibriert, dass bei Erreichen der Ansprechtemperatur des Dehnstoffes 17 sich dieses im GehAuse 19 ausdehnen kann, ohne dass bei eingeschaltetem Tothub eine Relativverschiebung zwischen StöI3el 29 und Gehäuse 19 mit einhergehender Ventilöffnung geschieht. Der Dehnstoff 17 des Dehnstoffthermostaten 18 weist z,. eine Ansprechtemperatur etwa zwischen 700C und 850C auf. Bei eingeschaltetem Tothub, wie Fig. 1 zeigt, wird also bei Erreichen dieser Ansprechtemperatur der Tothub durchfahren, ohne dass über den Dehnstoff 17 eine Relativverschiebung zwischen Gehäuse 19. und.StöBel 29 erfolgt. Bei ausgeschaltetem Tothub dagegen ist der Dehnstoffthermostat 18 in der Lage, bei Erreichen der Ansprechtemperatur etwa zwischen 700C und 850C normal zu arbeiten, d.h., daB dann der Dehnstoff 17 im Gehäuse 19 eine Volumenausdehnung erfährt und sich am Stössel 29 abstützt, so dass bei über des Widerlager 41 fest abgestütztem Stössel 29 sich das Gehäuse 19 mitsamt dem Ventilteller 20 relativ zum StöBel 29 in Fig, 1 nach unten verschiebt und das Thermostatventil 11 geöffnet wird. Der Dehnstoffthermostat 18 trägt an seinem dem Ventilsitz 22 abgewandten Ende des Gehäuses 19 ein zusätzliches Dehnstoffelement 34. Dieses weist ein etwa topfartiges Gehäuse 35 mit innerer Kammer auf, in der ein Dehnstoff 36, z.B. Wachs, enthalten ist, wobei die Kammer mittels einer elastischen Membran 37 dicht verschlossen ist. Das Gehäuse 35 ist direkt an das Gehäuse 19 des Dehnstoffthermostaten.i8 angesetzt und mit diesem z.B. durch Umbördeln des Bördelrandes 38 verbunden. Die Membran 37 ist zwischen dem Stirnende des Gehäuses 19 einerseits und dem Gehäuse 35 andererseits angeordnet und randseitig geklemmt gehalten, so dass der Dehnstoff 36 und 17nicht entweichen kann.Oas Innere des Gehäuses 19, das den Dehnstoff 17 enthält, reicht bis hin zur Membran 37 und ist durch letztere endseitig verschlossen. Die Membran 37 trennt also den einen Dehnstoff 17 mit eigener Ansprechcharakteristik vom anderen Dehnstoff 36. Der Dehnstoff 36 hat z.B. eine Ansprechtemperatur etwa zwischen 1000C und 1150C. Dieses zusätzliche Dehnstoffelement 34 hat damit eine höhere Ansprechcharakteristik als der Dehnstoffthermostat 18. Es ist durch den Zusammenbau und die Trennung über die elastische Membran 37 dem Dehnstoffthermostaten 18 im Sinne einer Erhöhung der Ansprechtemperatur des Thermostatventiles 11 bei eingeschaltetem Tothub aufgeschaltet. Damit hat das Thermostatventil 11 bei ausgeschaltetem Tothub eine Ansprechtemperatur etwa zwischen 700C und 550C, dagegen bei dem in Fig. 1 gezeigten eingeschalteten Tothub eine Ansprechtemperatur etwa zwischen 1000C und 1150C. Spricht das zusätzliche Dehnstoffelement 34 bei Erreichen der Ansprechtemperatur seines Dehnstoffes 36, also etwa in der Grössenordnung zwischen 1000C und 1150C, an, so erfährt dessen Dehnstoff 36 eine Volumenausdehnung und wirkt über die sich in Fig. 1 nach oben auswölbende Membran 37 auf den anderen Dehnstoff 17 im Gehäuse 19 des Dehnstoffthermostaten 18 im Sinne einer dortigen zusätzlichen Volumenausdehnung ein. Dann spricht das Thermostatventil 11 durch Relativverschiebung zwischen dem Gehäuse 19 und dem Stössel 29 im Sinne einer Ventil Öffnung an. Dies hat zur Folge, daB bei eingeschaltetem Tothub gemäss Fig. 1 das Thermostatventil 11 erst dann im Sinne einer Ventilöffnung anspricht und der Ventilteller 20 unter Ventilöffnung vom Ventilsitz 22 abhebt, wenn das Kühlwasser in der Gehäusekammer 9 die Ansprechtemperatur des Dehnstoff es 36 des zusätzlichen Dehnstoffelementes 34 erreicht hat, die etwa zwischen 1000C und 1150C liegt. Das Thermostatventil 11 öffnet bei eingeschaltetem Tothub also erst etwa zwischen 1000C und 1150C. Ist der Tothub dagegen ausgeschaltet, so spricht das Thermostatventil 11 im Sinne einer Ventilöffnung schon dann an, wenn das die Gehäusekammer 9 passierende Kühlwasser eine Temperatur in der Grössenordnung der Ansprechtemperatur des Dehnstoffes 17, also etwa zwischen 700C und 850cm hat. Das Thermostatventil 11 hat mithin zumindest zwei Öffnungstemperaturen, und zwar eine niedrige Offnungstemperatur zwischen etwa 700C und 850C bei ausge achaltetem Tothub und eine demgegenüber höhere Öffnungstemperatur zwischen etwa 85"C und 1000C bei eingeschaltetem Tothub. Der Tothub wird über das Widerlager in Form des Arbeitskolbens 41 eingeschaltet und ausgeschaltet. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel besteht dieses Widerlager aus irgend einem mechanischen Element, an dem sich der Stössel 29 mit seinem Ende abstützen kann, wobei dieses Element entweder von Hand oder mittels irgend einer geeigneten Steuereinrichtung in Abhängigkeit irgendwelcher äusserer GröBen verstellbar ist. Die Gestaltung kann hier genauso getroffen sein, wie z.B. in der DE-OS 33 15 308 beschrieben ist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist das Widerlager vom Arbeitskolben 41 des thermostatischen Arbeitselementes 40 gebildet, wobei dieses Widerlager temperaturabhängig über das Arbeitselement 40 verstellbar ist. Dieses hat eine Ansprechtemperatur, die deutlich unter derjenigen des Dehnstoffes 17 des Dehnstoffthermostaten 18 liegt. Z.B. beträgt die Ansprechschwelle des temperaturabhängigen Arbeitselementes etwa zwischen 60"C bis 800C. Das thermostatische Arbeitselement 40 ist praktisch genauso aufgebaut wie der Dehnstoffthermostat 18, wobei lediglich das dem Dehnstoffthermostaten 18 am unteren Ende angefügte Dehnstoffelement 34 beim thermostatischen Arbeitselement 40 nicht vorhanden ist. Da das thermostatische Arbeitselement 40 innerhalb der oberen Gehäusekammer 13 angeordnet ist, arbeitet es in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers, das durch den Stutzen 14 hindurch in die Gehäusekammer 13 eingeleitet wird, d.h. in Abhängigkeit vom vom Kühler her kommenden Kühlwasser. Beim in Fig. 1 gezeigten Zustand ist der Tothub eingeschaltet. Das Thermostatventil 11 ist geschlossen. Solange das über die Stutzen 15 und 16 durch die Kammer 9 hindurchgeführte Kühlwasser eine Temperatur unterhalb der Ansprechtemperatur des Dehnstoffes 17 hat, reagiert letzterer überhaupt nicht. Wird die Ansprechtemperatur von etwa 700C bis 85*C des Dehnstoffes 17 erreicht,hat dessen Erwärmung eine Volumenausdehnung zur Folge. Der Dehnstoff 17 dehnt sich sodann aus, wobei die Volumenausdehnung dem integrierten Tothub entspricht, d.h. die Volumenausdehnung des Dehnstoffes 17 noch nicht zu einer Relativverschiebung zwischen Gehäuse 19 und StöBel 29 führt. Der Dehnstoff 17 dehnt sich also ohne Ventilverschiebung aus und macht den vorhandenen Tothub zu Null unter Beseitigung des Freiraumes 8. Erhöht sich die Temperatur des Kühlwassers in der' Gehäusekammer 9 bis hin zur Ansprechtemperatur von etwa 1000C bis etwa 115"C des Dehnstoffes 36 des zusätzlichen Dehnstoffelementes 34, dehnt sich der Dehnstoff 36 aus mit einhergehender Auswölbung der Membran 37 in das Innere des Gehäuses 19 hinein mit dortiger Verschiebung des Dehnstoffes 17. Dadurch verschiebt sich das Gehäuse 19 mitsamt dem Ventilteller 20 gegen die Rückstellfeder 24 relativ zum StöBel 29, der nach wie vor am Widerlager in Form des Arbeitskolbens 41 abgestützt ist, in Fig. 1 nach unten. Das Thermostatventil 11 öffnet. Beim Offnen des Thermostatventiles 11 und bei erreichter ausreichend grossem Öffnungshub erreicht der Ventilteller 30 den Ventilsitz 26. Der Bypass des Kanales 15 wird verschlossen. Das Kühlwasser passiert nun, eingeleitet über den Stutzen 14, die Kammer 13 und 19 und verlässt letztere über den Stutzen 16. In dieser Stellung nimmt das Kühlwasser seinen Weg von der Brennkraftmaschine zum Kühler, durch diesen und zurück zur Brennkraftmaschine. Dieser Betriebszustand bis zum Öffnen des Thermostatventiles 11 macht ss also möglich, die Brennkraftmaschine bis hin zu einer Kühlwassertemperatur etwa in der Grössenordnung zwischen 100"C bis 1500C auf Betriebstemperatur zu bringen, bevor die Kühlung über den Kühler geschieht. In Folge des Kühlwassers, das auf das thermostatische Arbeitselement 40 einwirkt und die Ansprechtemperatur dieses in der Grössenordnung etwa zwischen 60"C und 80 C erreicht, spricht das Arbeitselement 40 an. Der Arbeitskolben 41 wird in Fig. 1 nach unten ausgeschoben. Da gleichzeitig im Bereich der Gehäuse kammer 9 die Temperatur absinkt und der Dehnstoff 17 sowie der Dehnstoff 36 unter Volumenreduzierung abkühlen, wird durch das Ausschieben des Arbeitskolbens 41 der Tothub des Dehnstoffthermostaten 18 ausgeschaltet, nämlich zu Null gemacht denn das Ausschieben des Arbeitskolbens 41 als Widerlager für den StöBel 29 führt zu einer entsprechenden Verschiebung des Stössels 29 in das Innere des Gehäuses 19 hinein unter Kompensierung des Freiraumes 8. Da nun der Dehnstoff 17 sich bereits bei Erreichen seiner Ansprechtemperatur z.B.von ca.700C bis 850C ausdehnti, wird das Gehäuse 19 relativ zum StöBel 29 in die Ventil öffnungsstellung verschoben.Das Thermostatventil 11 ist also geöffnet. Dieser Zustand entspricht z.B. dem Betrieb der Brennkraftmaschine bei Vollast, hohen Aussentemperaturen od.dgl. Bei Abkühlung stellt sich das Arbeitselement 40 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung zurück, in der der Tothub des Dehnstoffthermostaten 18 wieder eingeschaltet ist. Auch der Dehnstoffthermostat 18 mit zusätzlichem Dehnstoffelement 34 stellen sich in die Ausgangslage gemäss Fig. 1 zurück. Bei Kaltstart der Brennkraftmaschine und während der Warmlaufphase bleibt das Thermostatventil 11 geschlossen, so daB das Kühlwasser unter Überbrückung des Kühlers im Bypass von der Brennkraftmaschine zu dieser zurückgeführt wird, bis bei zunehmender Temperatursteigerung in der Gehäusekammer 9 die Ansprechtemperatur des Dehnstoffes 17 erreicht ist, der Tothub durch den Dehnstoff 17 durchfahren wurde und hiernach die noch höhere Ansprechtemperatur etwa zwischen 100 C bis 1150C des Dehnstoffes 36 erreicht wurde und daraufhin das Thermostatventil 11 erst öffnet. Wenn vorstehend zur Erläuterung der einzelnen Ansprechtemperaturen jeweils Werte angegeben sind, so verstehen sich diese nur beispielshalber, um den Erfindungsgegenstand zu verdeutlichen. Es versteht sich, daB die Ansprechtemperatur auch in anderen GröBenordnungen liegen können. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist statt des unten angesetzten zusätzlichen Dehnstoffelementes 34 dieses in einfacher Weise aus einem mit einem Dehnstoff 36 anderer Charakteristik gefüllten Kammerteil des Gehäuses 19 des Dehnstoffthermostaten 18 gebildet, wobei dieser Kammerteil, der diesen Dehnstoff 36 enthält, vom übrigen Inneren des Gehäuses 19, das den anderen Dehnstoff 17 enthält, mittels eines eingesetzten Trennteiles abgeteilt ist. Der Trennteil kann in einfacher Weise aus einem Kolben, Stopfen, einer elastischen Membran od.dgl. gebildet sein. Bei dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 100 grössere Bezugszeichen verwendet, so dass dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles Bezug genommen ist. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist das Widerlager für den StöBel 129 ebenfalls von einem Bolzen 141, z.B. Arbeitskolben, eines thermostatischen Arbeitselementes 140 gebildet. Jedoch ist dieses thermostatische Arbeitselement 140 nicht innerhalb der Gehäusekammer 113 und im Strom des zugeführten, vom Kühler herkommenden Kühlwassers angeordnet, sondern es ist ausserhalb des Inneren am Gehäuse 112 plaziert. Das Arbeitselement 140 bildet hier also eine äussere Steuereinrichtung. Es weist ein äuBeres elektrisches Heizelement auf, das hier z.B. aus einem PTC-Widerstand 160 besteht. Dieser wird aus einem elektrischen Versorgungskreis 161 gespeist, der seinerseits einen Messwiderstand 162 in Form eines PTC-Elementes oder NTC-Elementes aufweist und über einen Messwertverstärker 163 auf den PTC-Widerstand 160 arbeitet. Diese Gestaltung entspricht derjenigen gemäss DE-OS 33 15 308.

Claims: Patentansprüche 1. Kühlwasserregler für Brennkraftmaschinen, mit einem den Mediumdurchfluss regelnden Thermostatventil(11),das ein von einem Dehnstoffthermostaten (18) betätigtes, mit einem Ventilsitz (22) zusammenwirkendes Ventilglied (20) auf weist, wobei der Dehnstoffthermostat (1ss) ein Gehäuse (19) mit einem sich bei Tempereaturerhöhung ausdehnenden Dehn stoff (17) und einem in den Dehnstoff (17) eintauchenden StöBel (29) aufweist, von denen der eine Teil, vorzugsweise der StöBel (29), mittels eines Widerlagers (41) abgestützt ist, das zur Verstellung der Öffnungstemperatur verstellbar ist, und von denen der andere Teil, vorzugsweise das Gehäuse (19), relativ zum abgestützten Teil (29) unter der Wirkung des sich ausdehnenden Dehnstoffes (17) gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (24) mitsamt dem Ventilglied (20) aus schiebbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daB der Dehnstoffthermostat (18) einen vom Widerlager (41,141) her ein- und ausschaltbaren'integrierten Tothub aufweist, der in seinem eingeschalteten Zustand bei Erreichen der Ansprech temperatur des Dehnstoffes (17) im Dehnstoffthermostaten (18) ohne Relativverschiebung zwischen StöBel (29) und Gehäuse (19) durchfahrbar ist und eine Erhöhung der eine Relativverschie bung zwischen Stössel (29) und Gehäuse (19) bedingenden Ansprech temperatur des Dehnstoffthermostaten (18) zur Folge hat. 2. Kühlwasserregler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Tothub in seinem eingeschalteten Zustand durch Volumenver schiebung, insbesondere Volumenausdehnung, des Dehn stoffes (17) durchfahrbar ist. 3. Kühlwasserregler nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Tothub des Dehn stoffthermostaten (18) eine einem sonstigen Hub von etwa 8 mm entsprechende Volumenausdehnungskapazität hat. 4. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Tothub des Dehnstoffthermostaten (1B), ausgehend von einem solchen, der auf eine vorgesehene Ansprech temperatur eingestellt ist, durch Volumenreduzierung des in den Dehnstoff (17) eintauchenden Stössels (29) im Eintauchbereich und/oder des Dehnstoffes (17) gebildet ist. 5. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daB der Dehnstoffthermostat (18) bei ausgeschaltetem Tothub eine Ansprechtemperatur etwa zwischen 700C und 850C und bei eingeschaltetem Tothub etwa zwischen 1000C und 115"C aufweist. 6. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 1 - 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,das das Arbeitsintervall des Dehnstoffthermostaten (18)dem nach durchlaufenem eingeschaltetem Tothub ein Arbeits hub zugeordnet ist, etwa in der GröBenordnung von 1000C bis 115"C als untere Grenze und von etwa 1150C bis 1300C als obere Grenze liegt. 7. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 1 - 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Dehnstoffthermostat (18) am dem Ventilsitz (22) abgewandten Ende des Gehäuses (19) ein zusätzliches Dehnstoffelement (34) mit höherer Ansprechcharakteris tik aufweist, das dem Dehnstoffthermostaten (18) im Sinne einer Erhöhung seiner Ansprechtemperatur aufgeschaltet ist. 8. Kühlwasserregler nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Dehnstoff (36) des zusätzlichen Dehnstoffelementes (34) eine Ansprech temperatur etwa zwischen i000C und 1150C hat und bei Ansprechen eine Volumenausdehnung erfährt und auf den Dehnstoff (17) im Gehäuse (19) des Dehnstoffthermo staten (18) im Sinne einer zusätzlichen Volumenaus dehnung dort einwirkt. 9. Kühlwasserregler nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Arbeitsintervall des zusätzlichen Dehnstoffelementes (34) etwa in der Grössenordnung von 1000C bis 115"C als untere Grenze und von etwa 1150C bis 130 C als obere Grenze liegt. 10. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 7 - 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das zusätzliche Dehnstoffelement (34) ein etwa topfartiges Gehäuse (35) aufweist, das innerhalb einer Kammer Dehnstoff (36) enthält, die mittels einer elastischen Membran (37) dicht verschlossen ist. 11. Kühlwasserregler nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (35) des zusätzlichen Dehnstoffelementes (34) an das fr.eie Ende des Gehäuses (19) des Dehnstoffthermostaten (18) angesetzt und mit diesem z.B. durch Bördeln (38) ver bunden ist. 12. Kühlwasserregler nach Anspruch 10. oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mem bran (37) zwischen dem Stirnende des Gehäuses (19) des Dehnstoffthermostaten (18) einerseits und dem Gehäuse (35) des zusätzlichen Dehnstoffelementes (34) anderer seits angeordnet und randseitig geklemmt gehalten ist. 13. Kühlwasserregler nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Innere des Ge häuses (19) des Dehnstoffthermostaten (18), das den Dehnstoff (17) enthält, bis hin zur Membran (37) reicht und durch diese endseitig verschlossen ist. 14. Kühlewasserregler nach einem der Ansprüche 7 - 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das zusätzliche Dehnstoffelement aus einem mit Dehnstoff (36) gefüllten Kammerteil des Gehäuses (19)des Dehn stoffthermostaten (18) gebildet ist, der vom den übrigen Dehnstoff (17) enthaltenden Inneren des Ge häuses (19) mittels eines dicht eingesetzten Trenn teiles abgeteilt ist. 15. Kühlwasserregler nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Trennteil aus einem Kolben, Stopfen, einer elastischen Membran od.dgl. gebildet ist. 16. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Widerlager aus dem Stellglied eines temperaturab hängigen Arbeitselementes (40) gebildet ist. 17. Kühlwasserregler nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e.i c h n e t, dass das Widerlager aus einem zum Stössel (29) des Dehnstoffthermostaten (18) koaxialen Bolzen (41) gebildet ist, an dem sich der Stössel (29) abstützt. 18. Kühlwasserregler nach Anspruch 17, d a d u-r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bolzen (41) aus dem herausgeführten Arbeitskolben eines zweiten Dehn stoffelementes (40) gebildet ist. 19. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 16 - 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das temperaturabhängige Arbeitselement (40), insbe sondere das zweite Dehnstoffelement, eine Ansprech temperatur aufweist, die deutlich unterhalb der jenigen des Dehnstoffthermostaten (18) liegt. 20. Kühlwasserregler nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ansprechtem peratur des thermostatischen Arbeitselementes (40) etwa zwischen 60"C bis 80"C liegt. 21. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 16 - 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das temperaturabhängige Arbeitselement (40) auf der Seite des Ventilgliedes (20) und Ventilsitzes (22) im Mediumstrom angeordnet ist, die dem Dehnstoff thermostat (18) abgewandt ist. 22. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 1 - 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Uehnstoffthermostat (18) in einer Bypass-Gehäuse kammer (9) des Thermostatventiles (11) angeordnet ist, in die ein Bypass-Kanal (15) einmündet und von der ein damit in Verbindung stehender Rückflusskanal (16) abgeht, wobei der Bypass-Kanal (15) der Zu führung des Mediums von der Brennkraftmaschine in die Bypass-Gehäusekammer (9) und der Rückflusskanal (16) der Abführung daraus zurück zur Brennkraftmaschine dienen. 23. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 16 - 22, d a d u r c h g e k eln n z e i c h n e t, dass das temperaturabhängige Arbeitselement (40) in einer auf der anderen Seite des Ventilsitzes (22) befind lichen Gehäusekammer tal3) angeordnet ist, in die ein MediumzufluBkanal (14) einmündet, der dem ZufluB des Mediums vom Kühler in das Thermostatventil (11) dient. 24. Kühlwasserregler nach einem der Ansprüche 1 - 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Dehnstoffthermostat (18) an dem Ende, das dem Ventil glied (20) gegenüberliegt, innerhalb der Bypass Gehäusekammer (9) einen Ventilteller (30) trägt, der dem Bypass-Kanal (15) zugeordnet ist und mittels dessen ein Ventilsitz (26) des Bypass-Kanales (15) bei geöffnetem Thermostatventil (11) verschliessbar ist.

Inventors: WAHLER, DIETER, DIPL.-ING.
Applicants: GUSTAV WAHLER GMBH U. CO
Application year: 1985
Main classification: F01P7
IPC codes: F01P7, F16K31, G05D23