DE1473231A1

DE1473231A1 - Piston for a temperature-sensitive working element

Info

Publication number: DE1473231A1
Application number: DE19631473231
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Current assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Priority date: 1963-07-13
Filing date: 1963-07-13
Publication date: 1969-10-09

Description

Kolben fUr ein temperaturempfindliches Arbeitselement Die Erfindung betrifft einen Kolben für ein temperaturempfindliches Arbeitselement mit Dehnstoff-Fullung. Temperaturempfindliche Arbeitselemente mit Dehnstoff-Füllung werden zur Arbeitsleistung in Abhängigkeit von der Temperatur des umgebenden Mediums verwendet. Insbesondere finden derartige Arbeitselemente Anwendung zur Steuerung von Durchflußventilen in Kühlwasserkreisläufen von Verbrennungskraftmaschinen.Piston for a temperature-sensitive working element The invention relates to a piston for a temperature-sensitive working element with expansion material filling. Temperature-sensitive work elements with expansion material filling become work performance used depending on the temperature of the surrounding medium. In particular Such working elements are used to control flow valves in Cooling water circuits of internal combustion engines.

Derartige Arbeitselemente sind im allgemeinen so aufgebaut, daß sich in einem druckfesten Gehäuse ein Innenzylinder bzw. eine Kappe aus eleastischem Material befindet und der temperaturabhängige Dehnstoff im Raum zwischen dem Innenzylinder und dem Gehäuse eingef'ügt ist. Der Innenzylinder weist einen Hohlraum auf, in dem ein Kolben verschiebbar gelagert ist, der aus dem Gehäuse hervortritt. Bei einer entsprechenden Temperatur dehnt sich der Dehnstoff aus und durch den allseitigen Druck auf den elastischen Innenzylinder wird. der Kolben nach aussen gedrückt und kann dabei Arbeit leisten. Bei absinkender Temperatur zieht sich der Dehnstoff wieder zusammen und der Kolben kann in das Arbeitselement in seine Ausgangsstellung zurückgezogen oder gedrickt w rden.Such work elements are generally constructed so that an inner cylinder or a cap made of elastic in a pressure-resistant housing Material is located and the temperature-dependent expansion material in the space between the inner cylinder and is inserted into the housing. The inner cylinder has a cavity in which a piston is slidably mounted, which protrudes from the housing. At a corresponding temperature, the stretch fabric expands and through the all-round Pressure on the elastic inner cylinder is. the piston is pushed outwards and can do work with it. When the temperature drops, the stretch fabric pulls itself back on together and the piston can go into that Working element in its starting position withdrawn or printed.

Ein besonderes Problem bilde-bei derartigen Arbeitselementen die Sicherstellung der guten Gleiteigenschaften des Kolbens im Hohlzylinder. Das aus dem Gehäuse herausstehende Kolbenstück ist im Angriff des uingebenden ldediums, z. B. Kühlwasser mit Rostschutz-oder Gefrierschutzmitteln einschl. eventuell weiterer Beimengungen ausgesetzt, so daß auch bei sehr guter Oberflächenbehandlung nach kürzerer oder längerer Betriebszeit die freie Oberfläche des Kolbens durch das umgebende Medium angegriffen ist. Beim Wiedereintritt des Kolbens in das Arbeitselement und nachfolgendem Arbeitshub kann unter Umständen die Gleiteigenschaft so v rschlechtert sein, daß der Kolben fest sitzt. Als bisher günstigste Lösung hat sich in vielen Fällen die Schmierung des Kolbens mit heißwasserbeständigem Fett erwiesen. An das fichmiermittel werden besonders hohe Aniorderungen gestellt, da es durch das i'iedium nicht abgewaschen werden darf ana darüberhinaus über einen relativ groBen Temperaturbereich seine Schmiereigenschaften konstant beibehalten muß.A particular problem with such work elements is the safeguarding the good sliding properties of the piston in the hollow cylinder. The one protruding from the housing Piston piece is in the attack of the supplying ldedium, z. B. Cooling water with anti-rust or Exposed to anti-freeze agents including any other admixtures, so that even with very good surface treatment after a shorter or longer period of operation the free surface of the piston is attacked by the surrounding medium. At the Re-entry of the piston into the working element and the subsequent working stroke can the sliding property may be so deteriorated that the piston sticks sits. In many cases, the most favorable solution to date has been the lubrication of the Piston with hot water resistant grease has been proven. Be special to the lubricant High demands are made, since it must not be washed off by the i'iedium ana its lubricating properties over a relatively wide temperature range must be kept constant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben für ein Arbeitselement derart auszubilden, daß die Reibungsverluste über die Lebensdauer des Arbeitselementes g ring bleiben und kein Verklemmen oder Festsitzen auftreten kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kolben aus einem tragenden Element aus festem Material, z. B. Stahl, Glas, Holz oder dergleichen besteht, das mit einem reibunzsmindernden, nicht abwaschbaren Kunststoffüberzug versehen ist.The invention is based on the object of a piston for a working element in such a way that the frictional losses over the life of the working element Remain g ring and no jamming or sticking can occur. This is according to the invention achieved in that the piston consists of a supporting element made of solid material, z. B. steel, glass, wood or the like is made with a friction reducing, is provided with a non-washable plastic coating.

Als b sonders günstig haben sich thermoplastische Fluorkohlenstoffharze erwiesen, beispielsweise Tetrafluorpolyäthylin. Derartige Fluorkohlenstoffharze weisen einen außerordentlich niedrigen Reibungskoeffizienten auf, sind ausgezeichnet hitzebeständig und können auch bei höheren Temperaturen eingesetzt werden.Thermoplastic fluorocarbon resins have proven to be particularly advantageous proven, for example, tetrafluoropolyäthylin. Such fluorocarbon resins show an extremely low Coefficient of friction, are extremely heat-resistant and can also be used at higher temperatures will.

Der auf dem tragenden Element fest aufgebrachte Kunststoffüberzag kann je nach dem Verwendangszweck z. B. eine Dicke zwischen ca.The plastic cover that is firmly attached to the load-bearing element can, depending on the intended use, for. B. a thickness between approx.

20 bis 100/M aufweisen.20 to 100 / M.

Das Ubersiehen des tragenden Blementes mit dem thermopla tischen Pluorkohlenstoffharz oder einem anderen geeigneten Kunststoff kann nach an sich bekannten Yerfahren zum Sberziehen eines Metalls oder dgl. mit einer Kunststoffschicht durchgefuhrt werden. So kann z. B. in vo « teilhafterileise der bberzag im Wirbelsinterverfahren aufgebracht werden.Covering the load-bearing Blementes with the thermoplastic fluorocarbon resin or another suitable plastic can according to known Yerfahren for Plating of a metal or the like. Be carried out with a plastic layer. So z. B. in vo «geouserileise the bberzag applied in the fluidized bed process will.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die ein Ausführun ; sbeispiel darstellt, näher erläutert.Further details and advantages of the invention are based on the Drawing showing an execution; s example is explained in more detail.

Das Arbeitselement mit dem erfinaungsgemäß ausgestalteten Kolben 1 besteht aus einem drucKfesten Ilohlkörper 2, in-dem ein Hohlzylinder 3 aus elastischem Material mittels einer Kappe 4, einer Einlegescheibe 5, einer Rundschnurdichtung 6 und einem Fühlungsteil 7 befestigt ist. Die Befestigung kann, vaie aus der Zeichnung ersichtlich, dadurch erfolgen, daß das Gehäuse 1 an seinem oberen Ende einen vergrößerten Durchmess r aufweist, in dem sich die Teile 4 bis 7 befinden, die durch einen umgebördelten Rand 8 fest gehaltert sind. Zwischen der Gehäusewand 2 und dem elastischen Innenzylinder 3 ist der Dehnstoff 9 angeordnet. Dieser Dehnstoff kann beispielsweise aus Wachs oder Wachsgemischen bestehen, die bei einer bestimmten Temperatur erweichen und gegebenenfalls vom festen in den flüssigen Aggregatzustand übergehen. Durch die damit verbundene Volumsvergrößerung wird ein allseitiger Druck auf den elastischen Zylinder 3 ausgeübt. Der Kolben 1 der vorzugsweise an seinem unteren Ende mit einem konischen Stück 10 versehen ist, wird dadurch nach außen gedruckt und kann Arbeit leisten.The working element with the piston 1 configured according to the invention consists of a pressure-resistant hollow body 2 in which a hollow cylinder 3 is made of elastic Material by means of a cap 4, an insert washer 5, an O-ring seal 6 and a sensing part 7 is attached. The attachment can, vaie from the drawing can be seen in that the housing 1 has an enlarged at its upper end Has diameter r, in which the parts 4 to 7 are located, which are flanged by a Edge 8 are firmly held. Between the housing wall 2 and the elastic inner cylinder 3, the expansion material 9 is arranged. This expansion material can be made of wax, for example or wax mixtures that soften at a certain temperature and possibly from solid to liquid state of aggregation. Due to the associated increase in volume, pressure is exerted on all sides elastic cylinder 3 exerted. The piston 1 is preferably at its lower The end is provided with a conical piece 10, is thereby printed outwards and can do work.

Der Kolben 1 besteht erfindungsgemäß aus einem tragenden Teil 11, das aus festem Material, z. B. Stahl, Glas, Holz oder dgl. gebildet ist. Dieses tragende Element ist mit einem Kunststoffüberzug 12 versehen. Falls keine große spezifische Arbeitsleistung vom Kolben verlangt wird, kann der Kolben auch ganz aus einem Eeeigneten Kunststoffmaterial, ze3. thermoplastischém Fluorkohlenstoffharz gebildet sein.According to the invention, the piston 1 consists of a supporting part 11, made of solid material, e.g. B. steel, glass, wood or the like. Is formed. This The load-bearing element is provided with a plastic coating 12. If not a big one specific work is required of the piston, the piston can also be used entirely from a suitable plastic material, ze3. thermoplastic fluorocarbon resin be educated.

Durch die Erfindung werden die Nachteile der bisher bekannten, Arbeitselemente in Bezug auf die Gleitfähigkeit des Kolbens 1 vermieden. Die HersteLung eines erfindungsgemäßen Kolbens ist relativ einfach, da die bisher notwendigen Bearbeitungsverfahren zur Erzielung einer reibungsarmen Metalloberfläche völlig entfallen. Die Wartung eines Arbeitselements mit einem erfinnungsgemäßen Kolben kann fast völlig entfallen. Eine Nachschmierung, die bei einem eingebauten ArbEitselement meistens mit der Notwendigkeit des Ausbaues belastet ist, ist nicht mehr nötig. Infolgedessen können auch urch ein eventuelles Abwaschen des Schmierstoffes durch das umgebende Medium, in dem das Arbeitselement arbeitet, Störungen, die durch erhöhte Reibung oder Festsitzen des Kolbens auftreten können, vermieden werden.The invention eliminates the disadvantages of the previously known working elements in relation to the sliding ability of the piston 1 avoided. The production of a Piston is relatively simple, as the previously necessary machining processes for Achieving a low-friction metal surface is completely eliminated. The maintenance of a Working elements with a piston according to the invention can be almost completely dispensed with. One Relubrication, which is usually required with a built-in working element the expansion is no longer necessary. As a result, urch a possible washing off of the lubricant by the surrounding medium, in which the work element is working, interference caused by increased friction or sticking of the piston can occur.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann die Innenausbildung des Elementes abweichend vom Ausfuhrungsbeispiel sein. Auch kann als Uehnstoff ein flüssiger oder gasförmiger Stoff dienen. Die'Jlahl des Dehnstoffes hängt im wesentlichen von dem Temperaturbereich ab, innerhalb dessen das Arbeitselement wirksam werden soll. Auch ist die Anwendung des Arbeitselementes nicht auf die einzang9 erläuterten Kühlsysteme beschränktvielmehr kann es auch in Heizungssystemen verwendet werden, es kann aber auch beispielsweise durch eine eingebaute oder äußere Heizung das Arbeitselement in Abhängigkeit von einer beliebigen äußeren physikalischen Größe gesteuert werden.The invention is not limited to the illustrated and described embodiment limited. In particular, the interior training of the element be different from the exemplary embodiment. A liquid or can also be used as the urea serve as gaseous substance. Die'Jlahl of the stretch material depends essentially on the Temperature range within which the working element is to be effective. Even the application of the working element is not to the cooling systems explained above to a limited extent, it can also be used in heating systems, but it can also, for example, the working element through a built-in or external heating can be controlled as a function of any external physical quantity.

-Ansprüche- -Expectations-

Claims

Claims 1. Piston for a temperature-sensitive working element with expansion material filling, characterized by a surface made of friction-reducing, non-washable plastic material.

2. Piston according to claim 1, characterized in that a load-bearing Element made of solid material, e.g. B. steel, glass, wood or the like with one It is firmly provided with a non-washable plastic coating that reduces friction.

3. Piston according to claim 1 or claim 2, characterized in that that the material for the plastic coating is a thermoplastic fluorocarbon resin, in particular, titrafluoropolyethylene is used.

4. Piston according to claim 1 and one or more of the following thereby characterized in that the thickness of the Uberzages is between about 20 to 100 / u.

5. Piston according to claim 1 or the following, characterized in that that the coating is applied in the fluidized bed process.

6. Piston according to claim 1, characterized in that the piston to the Gonze made of a low-friction plastic material, such as thermoplastic. table fluorocarbon resin.