DE102008064704B4

DE102008064704B4 - Temperature control valve for temperature-dependent flow control of particular engine oil

Info

Publication number: DE102008064704B4
Application number: DE102008064704.7A
Authority: DE
Inventors: Jan Maier; Matthias Knöll
Original assignee: Joma Polytec GmbH
Current assignee: Joma Polytec GmbH
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2028-07-18

Abstract

Temperaturregelventil (10, 40, 50, 70) zur temperaturabhängigen Durchflussregelung von insbesondere Motoröl, wobei das Ventil (10, 40, 50, 70) einen Ventilkäfig (12), einen die obere Seite des Ventilkäfigs (12) abdeckenden Abdeckkörper (14) sowie einen zwischen dem Ventilkäfig (12) und dem Abdeckkörper (14) angeordneten, axial verlagerbaren Ventilkörper (16) umfasst, mit einem Ventilsitz (18), wobei der Ventilkäfig (12) den Ventilsitz (18) umfasst, wobei der Ventilkörper (16) in einer Schließstellung am Ventilsitz (18) anliegt und in einer Öffnungsstellung vom Ventilsitz (18) abgehoben ist, mit einer den Ventilkörper (16) in die Öffnungsstellung drängenden Ventilfeder (30), wobei der Ventilkäfig (12) Einlassdurchbrüche (22) und der Abdeckkörper (14) Auslassdurchbrüche (24) für das das Ventil durchströmende Medium aufweist, wobei ein Dehnstoffelement vorgesehen ist, das als Zylinder-Kolben-Einheit (46, 54) ausgebildet ist, die einen Zylinder (28, 56), einen im Zylinder (28, 56) vorhandenen temperaturempfindlichen Dehnstoff (44) und einen den Zylinder (28, 56) verschließenden Kolben (42, 58) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (28, 56) auf der Seite des Abdeckkörpers angeordnet ist und der Kolben (42, 58) auf der Seite des Ventilkörpers angeordnet ist, wobei der Kolben (42, 58) mit dem Ventilkörper (16) so zusammenwirkt, dass bei Überschreiten einer Grenztemperatur eine Ausdehnung des Dehnstoffs (44) derart erfolgt, dass der Ventilkörper (16) entgegen der Federkraft der Ventilfeder (30) in Schließstellung gedrängt wird.Temperature control valve (10, 40, 50, 70) for temperature-dependent flow control of, in particular, engine oil, the valve (10, 40, 50, 70) having a valve cage (12), a cover body (14) covering the upper side of the valve cage (12) and comprises an axially displaceable valve body (16) arranged between the valve cage (12) and the cover body (14), with a valve seat (18), the valve cage (12) including the valve seat (18), the valve body (16) in a closed position rests on the valve seat (18) and is lifted from the valve seat (18) in an open position, with a valve spring (30) urging the valve body (16) into the open position, the valve cage (12) having inlet openings (22) and the cover body ( 14) has outlet openings (24) for the medium flowing through the valve, an expansion element being provided which is designed as a cylinder-piston unit (46, 54), which has a cylinder (28, 56), one in the cylinder (28, 56) present A temperature-sensitive expansion material (44) and a piston (42, 58) closing the cylinder (28, 56), characterized in that the cylinder (28, 56) is arranged on the side of the cover body and the piston (42, 58) is arranged on the side of the valve body, the piston (42, 58) interacting with the valve body (16) in such a way that when a limit temperature is exceeded, the expansion material (44) expands in such a way that the valve body (16) against the spring force of the Valve spring (30) is pushed into the closed position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Temperaturregelventil zur temperaturabhängigen Durchflussregelung von insbesondere Motoröl. Aus der Motorentechnik sind verschiedene Systeme bekannt, die je nach Betriebstemperatur des Motorenöls verschiedene Ölkreisläufe schalten. Hierbei finden sogenannte Temperaturregelvorrichtungen, wie insbesondere Temperaturregelventile oder Thermostatventile Verwendung.The invention relates to a temperature control valve for temperature-dependent flow control of particular engine oil. From engine technology, various systems are known, which switch different oil circuits depending on the operating temperature of the engine oil. Here are so-called temperature control devices, such as in particular temperature control valves or thermostatic valves use.

Aus der US 4,570,851 ist eine Ventilanordnung vorbekannt, bei der ein sich in axialer Richtung erstreckender Draht aus einer Formgedächtnis-Legierung vorgesehen ist. Ein Ventilkörper wird bei ansteigender Temperatur durch eine Längenausdehnung des Drahts gegen die Kraft einer Schließfeder verschlossen.From the US 4,570,851 a valve arrangement is previously known in which an axially extending wire made of a shape memory alloy is provided. A valve body is closed with increasing temperature by a longitudinal extension of the wire against the force of a closing spring.

Aus der US 4,227,646 ist eine Ventilanordnung vorbekannt, bei der das Verschlussteil des Ventils von einer Schraubenfeder aus einer Formgedächtnis-Legierung besteht. Problematisch ist hierbei die Dichtheit der Ventilanordnung in geschlossenem Zustand, insbesondere zwischen den benachbarten Wendelungen der Schraubenfeder.From the US 4,227,646 a valve arrangement is previously known, in which the closure part of the valve consists of a helical spring made of a shape memory alloy. The problem here is the tightness of the valve assembly in the closed state, in particular between the adjacent turns of the coil spring.

Aus der CH 604 271 , der DE 10 2004 009 917 A1 und der DE 10 2005 040 897 A1 sind Thermostatventile bekannt geworden, bei denen Dehnstoffe Verwendung finden.From the CH 604 271 , of the DE 10 2004 009 917 A1 and the DE 10 2005 040 897 A1 Thermostatic valves have become known in which expands find use.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Temperaturregelventil bereitzustellen, das funktionssicher arbeitet und dennoch vergleichsweise einfacher aufgebaut ist.The present invention has for its object to provide a temperature control valve, which works reliable and yet is constructed comparatively simple.

Diese Aufgabe wird durch ein Temperaturregelventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein solches Temperaturregelventil sieht folglich einen Ventilsitz, einen axial verstellbaren, in einer Schließstellung am Ventilsitz anliegenden und in einer Öffnungsstellung vom Ventilsitz abgehobenen Ventilkörper sowie eine den Ventilkörper in die Öffnungsstellung drängende Ventilfeder vor. Zudem ist ein auf den Ventilkörper einwirkendes Dehnstoffelement vorhanden, das sich temperaturabhängig derart verformt, dass es bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur den Ventilkörper entgegen der Federkraft der Ventilfeder in die Schließstellung drängt. Erreicht folglich das das Ventil durchströmende Medium eine entsprechende Betriebstemperatur, wird das Ventil aufgrund der Ausdehnung des Dehnstoffelements geschlossen. Wird die Betriebs- oder Grenztemperatur danach wieder unterschritten, beispielsweise nach dem Abstellen eines Fahrzeugmotors, wird das Ventil wieder geöffnet.This object is achieved by a temperature control valve having the features of claim 1. Such a temperature control valve thus provides a valve seat, an axially adjustable, in a closed position on the valve seat and lifted in an open position from the valve seat valve body and an urging the valve body in the open position valve spring. In addition, a force acting on the valve body expansion element is present, the temperature-dependent deformed such that it pushes the valve body against the spring force of the valve spring in the closed position when a predetermined limit temperature is exceeded. Consequently, when the medium flowing through the valve reaches a corresponding operating temperature, the valve is closed due to the expansion of the expansion element. If the operating or limit temperature is then fallen below again, for example, after stopping a vehicle engine, the valve is opened again.

Ein derartiges Ventil hat insbesondere den Vorteil, dass es mit vergleichsweise wenig Bauteilen auskommt und deshalb auf einfache Art und Weise herstellbar ist und zudem kostengünstig realisiert werden kann.Such a valve has the particular advantage that it manages with relatively few components and therefore can be produced in a simple manner and also can be realized inexpensively.

Die Erfindung sieht vor, dass das Dehnstoffelelement als den Ventilkörper in Schließstellung drängende Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet ist, die einen Zylinder, einen im Zylinder vorhandenen temperaturempfindlichen Dehnstoff und einen den Zylinder verschließenden, mit dem Ventilkörper zusammenwirkenden Kolben aufweist, wobei bei Überschreiten der Grenztemperatur eine Ausdehnung des Dehnstoffs derart erfolgt, dass der Ventilkörper in Schließstellung gedrängt wird. Als Dehnstoff kommen insbesondere Dehnstoffwachse in Betracht, deren Volumen sich bei ändernden Temperaturen sehr stark ändert. Dadurch, dass der Dehnstoff im Zylinder angeordnet ist, bewegt sich der Kolben bei sich ausdehnendem Dehnstoff in Axialrichtung.The invention provides that the Dehnstoffelelement is formed as the valve body in the closed position urging cylinder-piston unit having a cylinder, a temperature-sensitive wax present in the cylinder and a cylinder closing, cooperating with the valve body piston, wherein when the limit temperature is exceeded An expansion of the expansion material is carried out such that the valve body is urged in the closed position. Dehnstoffwachse in particular come into consideration, whose volume changes very strongly at changing temperatures. Characterized in that the expansion material is arranged in the cylinder, the piston moves with expanding expansive material in the axial direction.

Ein derartiges, eine Zylinder-Kolben-Einheit aufweisendes Temperaturregelventil umfasst einen Ventilkäfig und einen zugehörigen Abdeckkörper. Der Zylinder ist dabei abdeckkörperseitig und der Kolben ventilkörperseitig vorgesehen. Der Zylinder kann als separates Bauteil oder auch einstückig mit dem Abdeckkörper ausgebildet sein. Entsprechend kann der Kolben als separates Bauteil oder auch einstückig mit dem Ventilkörper ausgebildet sein.Such, a cylinder-piston unit exhibiting temperature control valve comprises a valve cage and an associated cover body. The cylinder is the cover body side and the piston valve body side provided. The cylinder may be formed as a separate component or integrally with the cover body. Accordingly, the piston may be formed as a separate component or integrally with the valve body.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass an der dem Zylinder abgewandten Seite der Kolben eine kolbenstangenartige Kolbenverlängerung aufweist, die den Ventilkörper bei sich ausdehnendem Dehnstoff in Schließrichtung bewegt. Die Kolbenverlängerung kann dabei insbesondere unmittelbar gegen den Ventilkörper wirken.Preferably, it is provided that on the side facing away from the cylinder, the piston has a piston rod-like piston extension, which moves the valve body in expanding direction in the closing direction. The piston extension can act in particular directly against the valve body.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Zylinder gegenüber dem Abdeckkörper axial bewegbar angeordnet ist und mittels einer Ausgleichsfeder in Richtung Schließstellung beaufschlagt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass bei ansteigenden Temperaturen und sich weiter ausdehnendem Dehnstoff ein Sprengen des Ventils aufgrund der Bewegung des Zylinders gegenüber dem Abdeckkörper unterbunden wird. Das Ausdehnen des Dehnstoffelements erfolgt dabei gegen die Federkraft der Ausgleichsfeder. Die Ausgleichsfeder kann insbesondere als Schraubenfeder ausgebildet sein, die den Zylinder wenigstens abschnittsweise umgebend angeordnet ist.A further embodiment of the invention provides that the cylinder is arranged axially movable relative to the cover body and is acted upon by means of a compensating spring in the direction of the closed position. This ensures that with increasing temperatures and expanding expansive blasting of the valve due to the movement of the cylinder relative to the cover body is prevented. The expansion of the expansion element takes place against the spring force of the compensating spring. The compensating spring may in particular be designed as a helical spring, which is arranged surrounding the cylinder at least in sections.

Der Zylinder kann dabei den Abdeckkörper in axialer Richtung durchgreifen. Der Abdeckkörper dient dabei insbesondere als Führung für den Zylinder.The cylinder can pass through the cover body in the axial direction. The cover body serves in particular as a guide for the cylinder.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Ventilkörper einen Dichtring zur Anlage an den Ventilsitz umfasst, wobei der Dichtring in der Schließstellung mittels einer Bypassfeder unter Vorspannung gegen den Ventilsitz derart beaufschlagt wird, dass der Dichtring bei überschrittener Grenztemperatur und bei Überschreiten eines auf der Anströmseite des Ventilkörpers vorgegebenen Grenzdrucks vom Ventilsitz abhebt. Hierdurch wird eine Druckbegrenzungsfunktion erzielt; bei vorgegebenem Grenzdruck öffnet das Temperaturregelventil. A further embodiment of the invention provides that the valve body comprises a sealing ring for abutment against the valve seat, wherein the sealing ring is biased in the closed position by means of a bypass spring against the valve seat such that the sealing ring at exceeded limit temperature and at a exceeded on the Upstream of the valve body predetermined boundary pressure lifts from the valve seat. As a result, a pressure limiting function is achieved; at a given limit pressure opens the temperature control valve.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert sind.Further details and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description, with reference to which the embodiments illustrated in the figures are described and explained in detail.

Es zeigen:Show it:

1 einen Längsschnitt durch ein nicht erfindungsgemäßes Temperaturregelventil in Öffnungsstellung; 1 a longitudinal section through a non-inventive temperature control valve in the open position;

2 das Ventil gemäß 1 in Schließstellung; 2 the valve according to 1 in closed position;

3 eine perspektivische Ansicht des Ventils gemäß 1 und 2; 3 a perspective view of the valve according to 1 and 2 ;

4 einen Längsschnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Temperaturregelventil; 4 a longitudinal section through a first inventive temperature control valve;

5 einen Längsschnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Temperaturregelventil; 5 a longitudinal section through a second inventive temperature control valve;

6 das Temperaturregelventil gemäß 5 in perspektivischer Ansicht; und 6 the temperature control valve according to 5 in perspective view; and

7a bis 7e ein dem Temperaturregelventil gemäß 5 entsprechendes Temperaturregelventil in verschiedenen Betriebszuständen. 7a to 7e a the temperature control valve according to 5 corresponding temperature control valve in different operating states.

1 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Temperaturregelventil 10, das einen Ventilkäfig 12, einen die obere Seite des Ventilkäfigs 12 abdeckenden Abdeckkörper 14 sowie einen zwischen dem Ventilkäfig 12 und dem Abdeckkörper 14 angeordneten, axial verlagerbaren Ventilkörper 16 umfasst. Der Abdeckkörper 14 ist dabei mit dem Ventilkörper 16 über Rastverbindungen verbunden. 1 shows a non-inventive temperature control valve 10 that has a valve cage 12 , one the upper side of the valve cage 12 Covering cover body 14 and one between the valve cage 12 and the cover body 14 arranged, axially displaceable valve body 16 includes. The cover body 14 is with the valve body 16 connected via locking connections.

Der Ventilkäfig 12 umfasst einen Ventilsitz 18, an den in geschlossener Stellung des Ventils 10 ein Dichtbereich 20 des Ventilkörpers 16 zum Anliegen kommt.The valve cage 12 includes a valve seat 18 , in the closed position of the valve 10 a sealing area 20 of the valve body 16 comes to the concern.

In 2 ist deutlich zu erkennen, wie der Dichtbereich 20 am Ventilsitz 18 anliegt.In 2 is clearly visible how the sealing area 20 at the valve seat 18 is applied.

Wie aus 3 deutlich wird, weist der Ventilkäfig 12 Einlassdurchbrüche 22 zum Einströmen des das Ventil 10 durchströmenden Motoröls und der Abdeckkörper 14 Auslassdurchbrüche 24 für das aus dem Ventil 10 ausströmende Motoröl auf.How out 3 becomes clear, the valve cage 12 Inlet openings 22 for inflow of the valve 10 flowing through engine oil and the cover body 14 Auslassdurchbrüche 24 for that out of the valve 10 escaping engine oil.

Wie insbesondere aus den 1 und 2 deutlich wird, weist der Ventilkörper 12 im Bereich seiner Mittellängsachse einen Führungszapfen 26 zur axialen Führung des Ventilkörpers 16 auf. Zudem weist der Abdeckkörper 14 einen Zylinderabschnitt 28 ebenfalls zur axialen Führung des Ventilkörpers 16 auf.As in particular from the 1 and 2 becomes clear, the valve body points 12 in the region of its central longitudinal axis a guide pin 26 for axial guidance of the valve body 16 on. In addition, the cover body 14 a cylinder section 28 also for the axial guidance of the valve body 16 on.

Zwischen dem Ventilkäfig 12 und dem Führungskörper 16 ist eine den Ventilkörper 16 in Öffnungsstellung drängende Ventilfeder 30 vorgesehen. Ferner ist zwischen dem Abdeckkörper 14 und dem Ventilkörper 16 eine den Ventilkörper 16 in Schließstellung drängende Schließfeder 32 vorgesehen.Between the valve cage 12 and the guide body 16 is a valve body 16 in the open position urging valve spring 30 intended. Furthermore, between the cover body 14 and the valve body 16 a the valve body 16 in the closed position urgent closing spring 32 intended.

Bei der Schließfeder 32 handelt es sich um eine Feder aus einer Formgedächtnis-Legierung, die derart ausgebildet ist, dass sie bei Überschreiten einer Grenztemperatur sich in Axialrichtung ausdehnt. Die Ventilfeder 30 weist dabei eine Federkraft auf, die größer ist als die Federkraft der Schließfeder 32, sofern diese eine Temperatur unterhalb der Grenztemperatur aufweist. Insofern ist bei einer Temperatur unterhalb der Grenztemperatur das Ventil, wie in 1 dargestellt, geöffnet. Wird eine Grenztemperatur, die insbesondere im Bereich von 80°C liegen kann, erreicht beziehungsweise überschritten, so dehnt sich die Schließfeder 32 in Axialrichtung aus. Ihre Federkraft ist dabei so gewählt, dass sie die Federkraft der Ventilfeder dann übersteigt. Das Ventil 10 befindet sich folglich bei Überschreiten der Grenztemperatur, wie in 2 gezeigt, im geschlossenen Zustand.At the closing spring 32 it is a spring made of a shape memory alloy, which is designed such that it expands when a limit temperature is exceeded in the axial direction. The valve spring 30 in this case has a spring force which is greater than the spring force of the closing spring 32 if it has a temperature below the limit temperature. In this respect, the valve is at a temperature below the limit temperature, as in 1 shown, opened. If a limit temperature, which may be in the range of 80 ° C in particular, is reached or exceeded, then the closing spring expands 32 in the axial direction. Their spring force is chosen so that it then exceeds the spring force of the valve spring. The valve 10 is therefore at the limit temperature exceeded, as in 2 shown in the closed state.

Die Schließfeder 32 ist dabei ferner so ausgelegt, dass sie bei überschrittener Grenztemperatur und bei Überschreiten eines Grenzdrucks auf der der Schließfeder abgewandten Anströmseite des Ventilkörpers 16 sich elastisch derart verformt, dass der Ventilkörper 16 vom Ventilsitz 18 abhebt und das Ventil öffnet. Hierdurch realisiert das Ventil 10 zudem eine Überdruckventilfunktion. Der Grenzdruck kann bei beispielsweise im Bereich von > = 0,7 bar liegen.The closing spring 32 is further designed so that they are at exceeded limit temperature and at a limit pressure on the side facing away from the closing spring upstream side of the valve body 16 elastically deformed such that the valve body 16 from the valve seat 18 takes off and the valve opens. This realizes the valve 10 In addition, a pressure relief valve function. The limiting pressure can be, for example, in the range of> = 0.7 bar.

Durch geeignete Dimensionierung der Ventilfeder 30 und der Schließfeder 32 sowie durch geeignete Wahl der Legierungsbestandteile der Formgedächtnis-Legierung der Schließfeder 32 kann zum einen die Grenztemperatur vorgegeben werden und zum anderen der Grenzdruck.By suitable dimensioning of the valve spring 30 and the closing spring 32 and by a suitable choice of the alloy components of the shape memory alloy of the closing spring 32 On the one hand, the limit temperature can be specified and, on the other hand, the limit pressure.

Das in den 1 bis 3 dargestellte Ventil 10 hat folglich den Vorteil, dass es mit lediglich drei beweglichen Funktionsbauteilen, nämlich der Schließfeder 32, der Ventilfeder 30 und des Ventilkörpers 20 auskommt, und dennoch zwei Funktionen, nämlich eine Temperaturregelfunktion und eine Überdruckbegrenzungsfunktion, realisiert werden können.That in the 1 to 3 illustrated valve 10 thus has the advantage that it has only three movable functional components, namely the closing spring 32 , the valve spring 30 and of valve body 20 gets along, and yet two functions, namely a temperature control function and a pressure relief function, can be realized.

Das in der 4 dargestellte, erfindungsgemäße Temperaturregelventil 40 weist einen ähnlichen Aufbau wie das Temperaturregelventil 10 auf, wobei entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Entsprechend dem Ventil 10 wird beim Ventil 40 der Ventilkörper 16 von der Ventilfeder 30 in die Öffnungsstellung gedrängt.That in the 4 shown, inventive temperature control valve 40 has a similar structure as the temperature control valve 10 on, with corresponding components are provided with corresponding reference numerals. According to the valve 10 gets at the valve 40 the valve body 16 from the valve spring 30 pushed into the open position.

Das Ventil 40 unterscheidet sich vom Ventil 10 dadurch, dass keine Schließfeder 32 vorgesehen ist. Ähnlich wie beim Ventil 10 greift beim Ventil 40 ein ventilkörperseitiger Kolbenabschnitt 42 in den abdeckkörperseitigen Zylinderabschnitt 28. In dem vom Kolbenabschnitt 42 begrenzten Zylinderraum ist bei der Ausführungsform gemäß 4 ein Dehnstoff 44 vorhanden. Der Dehnstoff 44 ist dabei sehr temperaturempfindlich und verändert bei sich verändernden Temperaturen sein Volumen sehr stark. Bei dem Dehnstoff 44 kann es sich insbesondere um einen Wachsdehnstoff handeln. Die Größe des Zylinderraums beziehungsweise das Volumen des Dehnstoffs 44 ist dabei so gewählt, dass bei Überschreiten der Grenztemperatur aufgrund der Ausdehnung des Dehnstoffs 44 der Ventilkörper 16 mit seinem Dichtbereich gegen den Ventilsitz 18 gedrängt wird. Der Zylinderabschnitt 28 bildet folglich zusammen mit dem Kolbenabschnitt 42 und dem Dehnstoff 44 eine Zylinder-Kolben-Einheit.The valve 40 is different from the valve 10 in that no closing spring 32 is provided. Similar to the valve 10 engages the valve 40 a valve body side piston portion 42 in the cover body side cylinder section 28 , In the piston section 42 limited cylinder space is in the embodiment according to 4 an expanding material 44 available. The wax 44 is very sensitive to temperature and changes its volume very much with changing temperatures. With the wax 44 it may in particular be an expanded wax. The size of the cylinder space or the volume of the expansion material 44 is chosen so that when exceeding the limit temperature due to the expansion of the expansion material 44 the valve body 16 with its sealing area against the valve seat 18 is urged. The cylinder section 28 thus forms together with the piston section 42 and the wax 44 a cylinder-piston unit.

Bei dem in der 5 und 6 dargestellten erfindungsgemäßen Temperaturregelventil 50 handelt es sich um eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Temperaturregelventils 40 gemäß 4. Entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.In the in the 5 and 6 illustrated temperature control valve according to the invention 50 it is a development of the temperature control valve according to the invention 40 according to 4 , Corresponding components are provided with corresponding reference numerals.

Das Ventil 50 sieht folglich einen Ventilkäfig 12 und einen Abdeckkörper 14 vor. Zwischen dem Ventilkäfig 12 und dem Abdeckkörper 14 ist ein Ventilkörper 16 axial bewegbar angeordnet. Zwischen dem Ventilköper 16 und dem Ventilkäfig 12 ist, entsprechend dem Ventil 40 gemäß 4, eine Ventilfeder 30 vorgesehen. Der Ventilkörper 16 umfasst einen Dichtring 52, der an dem ventilkäfigseitig angeordneten Ventilsitz 18 dichtend anliegt. Auch das Ventil 50 gemäß 5 sieht eine dem Ventil 40 entsprechende Zylinder-Kolben-Einheit 54 vor. Diese umfasst einen einen Zylinderraum bildenden Zylinder 56 sowie einen den Zylinderraum begrenzenden Kolben 58. Im Zylinderraum ist ein temperatursensibler Dehnstoff 44 vorgesehen, der sich bei steigenden Temperaturen stark ausdehnt. Die dem Dehnstoff 44 abgewandte Seite des kolbenstangenartig ausgebildeten Kolbens 58 wirkt gegen den Ventilkörper 16. Der Zylinder 56 ist dabei gegenüber dem Abdeckkörper 14 axial bewegbar angeordnet und wird mittels einer Ausgleichsfeder 60 in Richtung Schließstellung des Ventilkörpers 16 beaufschlagt. Wird die in 5 gezeigte Schließstellung erreicht und findet eine weitere Temperaturerhöhung statt, so kann sich der Dehnstoff 44 weiter ausdehnen und der Kolben 58 weiter aus dem Zylinder 56 ausfahren. Der Zylinder 56 bewegt sich hierbei entgegen der Federkraft der Ausgleichsfeder 60 gegenüber dem Abdeckkörper 14 nach axial oben. Wie aus 5 deutlich wird, durchgreift dabei der Zylinder 46 den Abdeckkörper 14 in Axialrichtung.The valve 50 therefore sees a valve cage 12 and a cover body 14 in front. Between the valve cage 12 and the cover body 14 is a valve body 16 arranged axially movable. Between the valve body 16 and the valve cage 12 is, according to the valve 40 according to 4 , a valve spring 30 intended. The valve body 16 includes a sealing ring 52 located on the valve cage side valve seat 18 sealingly rests. Also the valve 50 according to 5 sees one the valve 40 corresponding cylinder-piston unit 54 in front. This comprises a cylinder forming a cylinder space 56 and a piston bounding the cylinder space 58 , In the cylinder chamber is a temperature-sensitive wax 44 provided, which expands greatly with increasing temperatures. The wax 44 opposite side of the piston rod-like piston 58 acts against the valve body 16 , The cylinder 56 is opposite the cover body 14 arranged axially movable and is by means of a compensating spring 60 in the direction of the closed position of the valve body 16 applied. Will the in 5 shown closed position and finds a further increase in temperature, so the expansion material 44 continue to expand and the piston 58 further out of the cylinder 56 exit. The cylinder 56 moves here against the spring force of the compensating spring 60 opposite the cover body 14 after axially above. How out 5 becomes clear, while the cylinder goes through 46 the cover body 14 in the axial direction.

Wie bereits erwähnt, umfasst der Ventilkörper 16 einen Dichtring 18. Der Dichtring 18 wird dabei, wie in 5 dargestellt, über eine Bypassfeder 62 unter Vorspannung gegen den Ventilsitz beaufschlagt. Tritt nun der Fall auf, dass im geschlossenen Zustand des Ventils ein auf der Anströmseite des Ventilkörpers vorgegebener Grenzdruck überschritten wird, so hebt der Dichtring 52, an dem das Öl unter Grenzdruck ansteht, entgegen der Federkraft der Bypassfeder 62 vom Ventilsitz ab. Das Ventil 50 öffnet folglich. Aufgrund einer derartigen Ausbildung des Ventils 50 wirkt das Ventil 50 nicht nur als Temperaturregelventil, sondern ebenfalls auch als Druckbegrenzungsventil. Auf der dem Dichtring 52 abgewandten Seite wirkt die Bypassfeder 62 gegen einen Druckring 64.As already mentioned, the valve body comprises 16 a sealing ring 18 , The sealing ring 18 will be there, as in 5 represented by a bypass spring 62 biased against the valve seat. If the situation now arises that, in the closed state of the valve, a limit pressure predetermined on the inflow side of the valve body is exceeded, the sealing ring raises 52 , where the oil is under limit pressure, against the spring force of the bypass spring 62 from the valve seat. The valve 50 opens accordingly. Due to such a design of the valve 50 the valve acts 50 not only as a temperature control valve, but also as a pressure relief valve. On the sealing ring 52 facing away from the bypass spring acts 62 against a pressure ring 64 ,

Wie aus 6 deutlich wird, umfasst der Ventilkäfig 12 Einlassdurchbrüche 22 für einströmendes Öl. Ferner umfasst der Abdeckkörper 14 Auslassdurchbrüche 24 für aus dem Ventil abströmendes Öl.How out 6 becomes clear, includes the valve cage 12 Inlet openings 22 for incoming oil. Furthermore, the cover body comprises 14 Auslassdurchbrüche 24 for oil flowing out of the valve.

Anhand der 7a bis 7e wird die Funktionsweise des Ventils 50 näher erläutert.Based on 7a to 7e will the functioning of the valve 50 explained in more detail.

In der 7 ist ein Temperaturregelventil 70 dargestellt, das grundsätzlich dem Temperaturregelventil 50 entspricht. Entsprechende Bauteile tragen entsprechende Bezugszeichen, wobei einzelne Bauteile der 7 unterschiedliche Geometrien zu den Bauteilen der 5 und 6 aufweisen.In the 7 is a temperature control valve 70 shown, in principle, the temperature control valve 50 equivalent. Corresponding components bear corresponding reference numerals, wherein individual components of 7 different geometries to the components of 5 and 6 exhibit.

In der 7a ist das Ventil 70 weit unterhalb der Grenztemperatur dargestellt. Das durch das Ventil hindurchströmende Medium, insbesondere Motorenöl, kann beispielsweise eine Temperatur von 5° haben. Aufgrund der vergleichsweise geringen Temperatur ist das Volumen des im Zylinder 56 vorhandenen Dehnstoffs vergleichsweise klein; aufgrund der Ventilfeder 30 wird der Ventilkörper 16 nach axial oben in Öffnungsstellung gedrängt.In the 7a is the valve 70 far below the limit temperature. The medium flowing through the valve, in particular motor oil, may for example have a temperature of 5 °. Due to the comparatively low temperature, the volume of the cylinder is 56 existing wax comparatively small; due to the valve spring 30 becomes the valve body 16 pushed axially upwards in the open position.

Nimmt nun die Temperatur auf einen höheren Wert, der im Bereich von 25° liegen kann, zu, so dehnt sich der Dehnstoff 44 geringfügig aus. Aufgrund von vorhandenem Axialspiel der Ausgleichsfeder 60 wird zunächst der Zylinder 56 nach axial oben verschoben, wie in 7b gezeigt wird.If the temperature increases to a higher value, which can be in the range of 25 °, then the expansion material expands 44 slightly off. Due to existing axial clearance of the compensating spring 60 First, the cylinder 56 moved axially upwards, as in 7b will be shown.

Steigt die Temperatur weiter an, so stützt sich die Ausgleichsfeder 60 nun einerends am Abdeckkörper 14 und andererends am Zylinder 56 ab. Eine weitere Ausdehnung des Dehnstoffs 44 hat zur Folge, dass der Kolben 58 nun nach axial unten bewegt wird. Der Kolben 58 nimmt dabei den Ventilkörper 16 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 30 mit, bis die Schließstellung gemäß 5 beziehungsweise 7c erreicht ist. Vorzugsweise wird die Schließstellung, wie sie in 7c gezeigt ist, bei einer Temperatur von cirka 80° erreicht.If the temperature continues to increase, the compensating spring is supported 60 now at one end on the cover body 14 and at the other end on the cylinder 56 from. A further expansion of the expansion material 44 As a result, the piston 58 now moved axially down. The piston 58 takes the valve body 16 against the spring force of the valve spring 30 with, until the closed position according to 5 respectively 7c is reached. Preferably, the closed position, as in 7c is shown reached at a temperature of about 80 °.

Ein weiterer Temperaturanstieg führt dazu, dass sich der Dehnstoff 44 weiter ausdehnt. Da der Kolben aufgrund des am Ventilkäfig anliegenden Ventilkörpers nicht weiter nach axial unten ausweichen kann, kommt es nun zu einer Kompression der Ausgleichsfeder 60; der Zylinder 56 wird folglich entgegen der Federkraft der Ausgleichsfeder 60 nach axial oben bewegt. Figur d zeigt beispielsweise eine Betriebstemperatur von 130°.A further rise in temperature causes the wax to expand 44 continues to expand. Since the piston can not dodge further axially downwards due to the valve body resting against the valve cage, the compensating spring now compresses 60 ; the cylinder 56 is therefore contrary to the spring force of the compensating spring 60 moved axially upward. For example, FIG. D shows an operating temperature of 130 °.

Tritt nun der Fall auf, dass bei geschlossenem Ventil auf der Anströmseite des Ventilkörpers ein Grenzdruck, der im Bereich von 0,7 bar liegen kann, überschritten wird, so hebt der Dichtring 64 aufgrund des an ihm anstehenden Druckes entgegen der Federkraft der Bypassfeder 62 vom Ventilsitz 18 des Ventilkörpers 16 ab. Das Ventil wird folglich gemäß 7e geöffnet.If the case occurs that a limit pressure, which can be in the range of 0.7 bar, is exceeded on the inflow side of the valve body when the valve is closed, the sealing ring raises 64 due to the pressure applied to it against the spring force of the bypass spring 62 from the valve seat 18 of the valve body 16 from. The valve is therefore according to 7e open.

Die Ausführungsform gemäß 5, 6 und 7 hat folglich den Vorteil, dass nicht nur ein Temperaturregelventil realisiert wird, sondern zudem eine Druckbegrenzungsfunktion geschaffen wird.The embodiment according to 5 . 6 and 7 has the advantage that not only a temperature control valve is realized, but also a pressure limiting function is created.

Claims

Temperature control valve ( 10 . 40 . 50 . 70 ) for the temperature-dependent flow control of particular engine oil, wherein the valve ( 10 . 40 . 50 . 70 ) a valve cage ( 12 ), one the upper side of the valve cage ( 12 ) covering cover body ( 14 ) and one between the valve cage ( 12 ) and the cover body ( 14 ), axially displaceable valve body ( 16 ), with a valve seat ( 18 ), wherein the valve cage ( 12 ) the valve seat ( 18 ), wherein the valve body ( 16 ) in a closed position on the valve seat ( 18 ) and in an open position from the valve seat ( 18 ) is lifted off, with a valve body ( 16 ) in the open position urging valve spring ( 30 ), wherein the valve cage ( 12 ) Inlet breakthroughs ( 22 ) and the cover body ( 14 ) Outlet breakthroughs ( 24 ) for the medium flowing through the valve, wherein an expansion element is provided, as a cylinder-piston unit ( 46 . 54 ) is formed, which is a cylinder ( 28 . 56 ), one in the cylinder ( 28 . 56 ) existing temperature-sensitive wax ( 44 ) and a cylinder ( 28 . 56 ) closing piston ( 42 . 58 ), characterized in that the cylinder ( 28 . 56 ) is arranged on the side of the cover body and the piston ( 42 . 58 ) is arranged on the side of the valve body, wherein the piston ( 42 . 58 ) with the valve body ( 16 ) cooperates so that when a limit temperature is exceeded, an expansion of the expansion material ( 44 ) is carried out such that the valve body ( 16 ) against the spring force of the valve spring ( 30 ) is forced into the closed position.

Temperature control valve ( 40 . 50 . 70 ) according to claim 1, characterized in that on the side facing away from the cylinder of the piston has a piston rod-like piston extension, which the valve body ( 16 ) moves in the expanding direction with expanding expanse.

Temperature control valve ( 50 . 70 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the cylinder ( 56 ) relative to the cover body ( 14 ) is arranged axially movable and by means of a compensating spring ( 60 ) is acted upon in the direction of the closed position.

Temperature control valve ( 50 . 70 ) according to claim 3, characterized in that the cylinder ( 56 ) the cover body ( 14 ) penetrates in the axial direction.

Temperature control valve ( 50 . 70 ) according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the compensating spring ( 60 ) on the one hand on the cover body ( 14 ) and on the other hand on the cylinder ( 56 ) is supported.

Temperature control valve ( 50 . 70 ) according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the valve body ( 16 ) a sealing ring ( 52 ) for engagement with the valve seat ( 18 ), wherein the sealing ring ( 52 ) in the closed position by means of a bypass spring ( 62 ) biased against the valve seat ( 18 ) is acted upon in such a way that the sealing ring ( 52 ) at exceeded limit temperature and exceeding a on the upstream side of the valve body ( 16 ) predetermined limit pressure from the valve seat ( 18 ) takes off.