Regelorgan Die Erfindung betrifft ein Regelorgan zum Steuern des Betriebsmediums eines Flüssig keitsmotors.
Es ist bereits bekannt, Regelorgane zuin Steuern des Betriebsmediums, nämlich Öl, eines Flüssigkeitsmotors vorzusehen, der eine Kühlvorriehtung, nämlich einen Lüfter, zum Kühlen eines Kühlmediilms, nämlich Wasser, antreibt, wobei die Steuerung in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmediums mit Hilfe eines in dieses Kühlmedium eintauchen den Thermostaten geschieht.
Diese bekannten Steueranlagen benötigen zur Beeinflussung des Ölstromes in Abhängigkeit @;on der Tem peratur eine -Hilfskraft, nämlich Pressluft, die in einer Reduzier- und Filterstation gereinigt, auf einem konstanten Niederdruck gehalten und durch einen Thermostaten gesteuert wird. Die Änderung des Presshiftdruckes durch den Thermostaten beeinflusst ein 1VTembran- ventil, das seinerseits wieder den Ölstrom zum Flüssigkeitsmotor im Nebenschluss und damit die Drehzahl des Lüfters in Abhängigkeit von der Wassertemperatur steuert.
Die Steuerung hat dabei die Aufgabe, den durch den Flüs sigkeitsmotor angetriebenen Lüfter jeweils so schnell anzutreiben, als es die Kühlung er fordert, da die abzuführende Wärmemenge des Wassers schwankt. Diese bekannten An lagen sind nicht nur kompliziert und teuer, sondern auch sperrig und schwer.
Die Nachteile dieser bekannten Anlagen werden gemäss der Erfindung dadurch ver- mieden, da.ss mit Hilfe des Thermostaten eine den Durchfluss des Betriebsmediums in vor bestimmter Weise beeinflussende Schieberein richtung betätigbar ist. Bei dieser erfindLings- gemässen Anlage wird keine Hilfskraft mehr benötigt, da das thermostatische Regelorgan unmittelbar zur Wirkung kommt.
Die Sehieber- einrichtting kann dabei durch günstige Form gebung so angeordnet werden, dass sie von hydraulischen Kräften weitgehend entlastet ist. .
Zweckmässig ist es, wenn im Regelorgan ein mit der Zuflussleitung in Verbindung stehender, vorzugsweise teilweise ringförmiger Zuflussr aum vorgesehen .ist, der über einen mit Durchbrüchen versehenen Zylindermantel mit einem mit der Abflussieitung in Verbin dung stehenden Abflussraum verbiüdbar ist. Ausserdem ist hierbei in dem Zylindermantel ein vom Thermostaten gegen .die Wirkung einer Feder-betätigter, axial beweglicher Kol ben vorgesehen, der bei seiner axialen Bewe gung die Durchbrüche des Zylindermantels in vorbestimmter Weise öffnet oder schliesst.
Durch diese Änderung der wirksamen öffnun- gen der Durchbrüche wird der Nebenschluss des Betriebsmediums geändert und damit die Drehzahl. des Flüssigkeitsmotors beeinflusst.
Durch die Grösse und Form der Durch brüche kann die Charakteristik des Flüssig keitsmotors in Abhängigkeit von der Stellung des Thermostaten in vorbestimmter Weise be- einflusst werden, wobei die Gesamtgrösse lind die Ausbildung der Durchbrüche ohne wei teres theoretisch oder durch Versuche fest legt werden kann. Für die Fertigung ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn die Durchbrüche zylindrisch sind, da sie dann auf einfache Weise gebohrt werden können.
Die richtige Verteilung der Durchbrüche zur Erreichung einer bestimmten Charakteristik des Flüssigkeitsmotors kann dabei dadurch erzielt werden, dass die runden Löcher ent- sprechend. verteilt und die Durchmesser in geeigneter Weise verändert werden.
Günstig ist es ferner, wenn eine von Hand betätigte Vorrichtung zur Einstellung der Schiebereinrichtung vorgesehen ist., um ge gebenenfalls das Betriebsmedium auf einen bestimmten Wert einzustellen.
Vorteilhaft ist es ferner, iin Regelorgan ein verstellbares LTberdruckventil vorzusehen, das bei einem vorbestimmten Druck den Zu flussraum mit dem Ab flussraum verbindet und so eine weitere Zunahme -der Geschwindigkeit des Flüssigkeitsmotors verhindert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt: Fig.1 einen Schnitt durch ein Regelorgan gemäss der Erfindung nach Linie 1-1 der Fig. 2, Fig.2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig.1. Fig. 3 die Abwicklung des die Zufuhr des Betriebsmediums regelnden Zylindermantels.
In der Zeichnung: bedeutet A einen Teil eines Rohrleitungssystems,. in das ein Thermo stat B eingebaut ist. An dem Rohrleitungs- system ist das eigentliche Regelorgan C be festigt, in dem sich, wie aus Fig. 2 erkennbar, ein Überdruckventil D befindet.
Das Rohrleitungssystem A weist ein Mittel stück 10 auf, an. dem zwei Rohrstutzen 11 und 12 befestigt sind, an die je eine in der Zeichnung nicht dargestellte Leitung eines Motorkühlwassersystems angeschlossen wer den kann. An seinem untern Ende weist das 1VIittelstück 10 ein Gewindestück. <B>13</B> auf, in dessen Innengewinde eine V ersehlussschraube 14 eingeschraubt ist, wobei zwischen einem Flansch. der Verschlussschraube und dem Ge- windestück ein Dichtungsring 15 vorgesehen ist.
In das Mittelstück 10 ragt der bereits erwähnte Thermostat B hinein, der mit seiner CTewindebuchse 16 das Mittelstück- durch dringt und mit Hilfe von Muttern 1.7 mit seiner Aussenhülse 18 gegen die Wand des Mittelstückoberteils angepresst wird, wobei zwischen der Aussenhülse 18 und der Innen fläche des Mittelstückes ein Dichtungsring 19 vorgesehen ist. Bei 20 ist der bewegliche Stö ssel des Thermostaten B erkennbar.
Mit Hilfe der bereits erwähnten Muttern 17 und der Gewindebuchse 16 ist ein Trag bügel 21 am Oberteil des Mittelstückes 10 be festigt, und dieser Tragbügel trägt das mit C bezeichnete Regelorgan. Dieses Regelorgan weist einen Boden 22, einen. (Tehäusemittelteil 23, und einen Deckel. 24 auf, die mit Hilfe von Ankerschrauben 25 und Muttern 26 zu sammengehalten sind. Unter den Muttern sind jeweils Federscheiben 27 und Unterlagschei- ben 28 angeordnet. Bei 29 und 30 sind Dich tungsscheiben erkennbar, die die verschie denen Gehäuseteile gegeneinander abdichten.
Um beim Zusammenbau. die Lage des Bodens 22 und des Gehäusemittelteils 23 vor dein An ziehen der Ankerschrauben festzulegen, sind noch zwei weitere Schrauben 31 vorgesehen, die Boden und Mittelteil zusammenhalten. Der bereits erwähnte Tragbügel 21 ist mittels Schrauben 32 am Gehäusemittelteil 23 be festigt, wobei zur Sicherung noch Federschei ben 33 vorgesehen sind.
Am Gehäusemittelteil sind vier Durchlässe 34, 35, 36 und 37 vorgesehen, die die Ver bindung von aussen her mit einen. den Ah- flussraum bildenden Innenraum 81 des Ge häusemittelteils herstellen. Die vorgenannten vier Durchlässe weisen ein Innengewinde auf, in das je ein Schraubstutzen 38, 39, 40 und 41 eingeschraubt ist. Bei 42 sind an allen vier Schraubstutzen Schlüsselteile erkennbar, und zwischen den Schlüsselteilen und der Ober fläche des Gehäusemittelteils 23 sind Dich tungsringe 43 angeordnet.
In dem Hohlraum 81 ist am untern Ende ein Zylindermantel 44 vorgesehen, der öff- nungen aufweist, die in Fig. 3 in Abwicklung dargestellt sind. Wie aus dieser Figur erkenn bar ist, ist eine untere Reihe von Öffnungen 45 und 46 vorgesehen, wobei die Öffnungen 45 grösser im Durchmesser als die Öffnungen 46 sind, und oberhalb der Öffnungen 45 und 46 sind kleinere Öffnungen 47 unregelmässig ver teilt in verschiedenen Abständen von der Lochreihe 45, 46 angeordnet. Auf den Zweck dieser Löcher wird weiter unten eingegangen.
In dem vorgenannten Zylindermantel 44 ist ein teilweise hohler Kolben 48 längsver schiebbar angeordnet, an dein mittels einer Nutter 49 eine nach unten gerichtete Kolben stange 50 befestigt ist, die bei 51 gegen den Boden '2 abgedichtet ist. Zur Sicherung ist unterhalb der Mutter 49 eine Federscheibe 52 angeordnet. Eine Drtiekfeder 53 stützt sich mit ihrem obern Teil gegen den Deckel 24 und mit ihrem untern Teil gegen den Kolben 48 ab, wobei die Feder 53 teilweise in dein Hohlraum des Kolbens 48 geführt ist.
Ein den Zuflussraum bildender Ringraum 54 verbindet die beiden Durchlässe 34 und 37 miteinander und reicht um den ganzen Zylindermantel 44 herum, derart, dass sich die Löcher 45, 46 und 47 des Mantels nach aussen in diesen Ring raum öffnen.
Am Boden 22 ist mit Hilfe von Schrail- ben 55 eine Platte 56 und ein Winkelstück 57 befestigt, an dem ein doppelarmiger Hebel 58 finit Hilfe eines Bolzens 59 schwenkbar be festigt ist. An dem in der Fig. 2 linken Arm des Hebels 58 ist eine Schraube 60 eirege- ; schraubt, die mit ihrem obern Ende unter der Wirkung einer Feder 62 gegen die Platte 56 anliegt und mittels einer Mutter 61 in ihrer jeweiligen Lage gesichert werden kann.
Der in der Zeichnung rechte Arm des Hebels 58 ist gabelförmig ausgebildet und untergreift mit seinen beiden Gabelzinken 63 die Kolben stange 50.
Das bereits erwähnte, mit D bezeichnete Überdruckventil ist in einer Aussparung 70 des Crehäusemittelteils 23 untergebracht. Diese Aussparung steht durch einen Kanal 71 mit dem Innenraum 81 und über einen Kanal 72 mit dem Ringraum. 54 in Verbindung. Das mit 73 bezeichnete Gehäuse des Überdruckventils ist im Unterteil der Aussparung 70 angeord net und weist Durchbrüche 74 auf, die die Aussparung 70 mit \dem. Innenhohlraum; 75 des Gehäuses 73 verbinden. Die Abdichtung gegenüber der Aussparung 70 erfolgt durch Dichtungsringe 80.
Am Oberteil des Über-! druckventilgehäuses ist ein Ventilteller 76 an geordnet, gegen den sich mit ihrem untern Ende eine Druckfeder 77 abstützt, die mit ihrem .obern Ende gegen die Innenfläche des Deckels 24 anliegt, wobei eine Schraube 78, zur Führung der Feder dient. Der Ventil teller 76 weist ein Rohrstück 78 auf; das in den Hohlraum des Gehäuses 7 3 hineinragt und Löcher 79 besitzt.
Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anlage ist nun wie folgt: Das mit A bezeichnete Teilstück bildet einen Teil eines Kühlmittelsystems, das von einem Kühlmittel, beispielsweise dem Kühl wasser eines Verbrennungsmotors, durchflos sen ist. Von diesem Kühlmittel wird der Thermostat 13 beeinflusst, dessen Stössel 20 auf die Kolbenstange 50 drückt und so den Kolben 48 gegen die Wirkung der Feder 53 bewegt. Bei dieser Bewegung werden die in der Stellung gemäss Fig.1 und 2 geöffneten Lö cher 45, 46 und 47 mehr oder weniger ge schlossen.
Die das Betriebsmedium, beispielsweise Öl, für den Flüssigkeitsmotor liefernde Pumpe ist au dem Schraubstutzen 38 angeschlossen, und der Zufluss des Betriebsmediums erfolgt in Richtung des Pfeils E. Der Rückfluss des Betriebsmediums geschieht über den Schraub stutzen 39 gemäss Pfeil F. Zwischen den Schraubstutzen 41 und 40 ist ein nicht darge stellter .Flüssigkeitsmotor angeschlossen, der eine Itühlvorrichtiing, beispielsweise einen Lüfter, zum Kühlen des Kühlmediums an treibt.
Wie bereits erwähnt, sind in der Stellung des Kolbens 48 nach Fig.1 und 2 die Öff nungen 45, 46 und 47 des Zylindermantels ganz geöffnet, und bei dieser Stellung fliesst der gesamte durch den Schraubstutzen 38 eintretende Flüssigkeitsstrom über den Ring- raum 54, die Löcher 45, 46 und 47 in den Innenraiun 81 ein und fliesst von dort .durch den Stutzen 39 in Richtung F wieder zum Ausgangspunkt zurück.
Dieser Durchfluss des Betriebsmediums geht deswegen in der vor beschriebenen Weise vor sich, weil der Rück druck der Rückflussleitnng in dieser Stellung kleiner ist als der Betriebsdruck des Flüssig keitsmotors. In. der Lage gemäss Fig.1 und 2 steht daher der Flüssigkeitsmotor still.
Steigt nun die Temperatur des Kühline- dituns in dem Kühlmittelsvstem und damit auch in dem mit 10 bezeichneten Mittelstück, so wird durch diese Temperatur des Kühl mediums der Thermostat ss beeinflusst, des sen Stössel 20 sich nach oben bewegt und dabei über die Kolbenstange 50 den Kolben 48 an hebt. Dabei schliesst der Kolben die Öffnungen 45 und 46 des Zylindermantels 44, so dass eine Erhöhung des Rückdruckes in der Rück flussleitung eintritt. Bei einem bestimmten Druck läuft der Flüssigkeitsmotor an und setzt die Kühlvorrichtung zum Kühlen des Kühlmediums in Bewegung.
Steigt die Temperatur des Kühlmediums im Mittelstück 10 weiter an, so werden durch den Kolben 48 die wirksamen Öffnungen der' Löcher 45 und 46 weiter verkleinert, wo- durch. der Druck im Ringraum 54 steigt und die Drehzahl des Flüssigkeitsmotors erhöht wird. Diese Steigerung der Drehzahl des Flüssigkeitsmotors geht so lange weiter, bis die Löcher 45, 46 und 47 des Zylindermantels 44 ganz geschlossen sind. Von diesem Zeit punkt ab läuft der Motor unter der Voraus setzung; dass das Betriebsmedium unter gleich mässigem Druck zufliesst, mit einer konstanten Drehzahl weiter.
Wie bereits oben erwähnt, ist im Regel organ C ein Überdruckventil. D angeordnet, das über den Kanal 72 mit dem Ringraum 54 in Verbindung steht. Die Feder 77 dieses Überdruckventils D ist so eingestellt, dass sie bei einem bestimmten Druck des Betriebs mediums anspricht. Bei diesem Druck wird der Ventilteller 76 so weit angehoben, dass eine Verbindung vom Ringrauen 54 über den Kanal 72, die Durchbrüche 74, den Innen- hohlrauen 75, die Löcher 79, die Aussparung 70 und den Kanal 71 mit dem Innenraum 81. und damit mit der Abflussleitung über den Schraubstutzen 39 hergestellt wird.
Durch diese Verbindung wird bei einem bestimmten Druck das Betriebsmedium zur Abflussleitung abgeleitet und der Druck im Ringraum 54 auf einer vorbestimmten Höhe gehalten. Da durch wird erreicht, dass die Drehzahl des Flüssigkeitsmotors, die eine Funktion des Be- triebsmediumdruckes ist, auf einen vorbe stimmten Wert begrenzt wird.