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Vorl'iclltung zum selbsttätigen Ablassen (les mihlwassers aus Kiihlwasservorrichtungen von Kraftwagen u. dgl. bei Frosteintritt.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ablassen des Kühlwassers aus Kühlwasservorrichtungen von Kraftwagen u. dgl. bei Frosteintritt, bei der in bekannter Weise durch Gefrieren von Wasser in einem mit der Kühlwasservorriehtung verbundenen Behälter eine in der Wand des Behälters eingesetzte, aus zerbrechlichem Stoff, z. B. Glas, hergestellte Platte zerstört wird und dadurch den Kühlwasserabfluss freigibt. Das Kennzeichnen der Erfindung besteht nun darin, dass im vom Kühlwasser durchflossenen Behälter ein Organ, z. B. ein Kolben oder eine Membrane, angeordnet ist, das beim Gefrieren des Wassers im Behälter verschoben wird und dadurch die gegen das Organ z. B. mittels einer Spindel anliegende, zerbrechliche Platte zerstört.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht. Fig. 1
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Ausführungsform und Fig. 3 ein solcher einer dritten Ausführungsform, Fig. 4 ein Querschnitt nach der Linie AB der Fig. 3, Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine vierte Ausführungsform, bei der eine Membrane statt des bei den übrigen Ausführungsformen vorhandenen Kolbens verwendet wird ; der in Fig. 4 gezeigte Querschnitt stimmt mit bezug auf die äussere Form und die Anordnung des Zu-und Abflusses des Wassers in den und vom Zylinder auch für die in den Fig. 1, 2 und 5 gezeigten Ausführungsformen.
Nach Fig. 1 besteht die Vorrichtung aus einem Zylinder 1 und einem darin verschiebbaren Kolben 2, durch den eine Spindel 3 geführt ist, die mit dem einen Ende gegen eine den Zylinder unten abschliessende Glasscheibe 4 anliegt. Am andern Ende der Spindel 3 ist ein Ventil 5 verschiebbar angebracht, das durch eine zwischen ihm und dem Kolben 2 eingesetzte Feder 6 gegen das einen Ventilsitz bildende, kegelförmige obere Ende des Zylinders gedrückt wird. Dieses Ende des Zylinders ist mit einem Stutzen 7 für einen Schlauch 8 od. dgl. versehen.'Zwischen der Glasscheibe'4 und dem unteren Zylinderende ist ein Gummiring 9 angebracht, der als Dichtung dient, sobald die Muffe 10 auf das Zylinderende aufgeschraubt ist.
Um eine möglichst grosse Abkühlungsfläche zu erhalten, ist der Zylinder 1 mit Rippen 11 versehen. Der Zylinder 1 ist zwischen dem Kolben 2 und dem mit der Glasscheibe 4 abgeschlossenen Ende zu einem Stutzen 12 ausgebildet, der mit dem Kühler 13 in Verbindung steht, und der am oberen Zylinderende angebrachte Schlauch 8 stellt die Verbindung mit dem Kühlwasserraum der Verbrennungslü : aftmaschine her. Der Kolben 2 ist mit der Spindel 3 fest verbunden oder beispielsweise durch einen Ansatz 14 verhindert, sich der Spindel entlang nach unten zu verschieben. Die Zylinderräume auf beiden Seiten des Kolbens stehen mittels durch den Kolben hindurchführender Kanäle 15 miteinander in Verbindung.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Wenn die Verbrennungskraftmaschine arbeitet, wird das vom Kühlwasserraum der Maschine kommende Wasser durch den Schlauch 8 und das Ventil 5 in den Zylinder 1 gedrückt und gelangt weiter durch die engen Kanäle 15 des Kolbens 2 und durch den Stutzen 12 zum Kühler 13. Durch das Durchfliessen des angewärmten Wassers wird der Zylinder warm gehalten. Sobald nun Frost eintritt, sich Wasser im Kühler befindet und die Verbrennungskraftmaschine nicht arbeitet, wird sich Eis zuerst in den engen Kanälen 15 bilden, so dass diese verstopft werden, und bei weiterer Eisbildung wird der Kolben nach unten verschoben, so dass schliesslich die Spindel 3 die Glas-
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gebildet und eine schädliche Eisbildung im Kühler verhindert wird.
In allen nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sind gleichartige Teile mit gleichen Bezeichnungen versehen worden, und nur neu hinzukommende Teile haben neue Bezeichnungen erhalten.
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Gemäss Fig. 2 ist der Kolben 2 und die Spindel 3 aus einem Stück hergestellt, und der obere Teil der Spindel besteht in diesem Falle aus einem durch das obere Ende des Zylinders 1 hindurchragenden Rohr 16, auf dem der Kolben entlang gleiten kann. Ein am Rohr 16 befestigter, kegelförmiger Teller 17 befindet sich in geringem Abstand von dem kegelförmigen oberen Ende des Zylinders. An diesem Zylinderende kann eine Schraube 18 angebracht werden, um etwaige im Zylinder befindliche Luft ausströmen zu lassen. Am Rohr 16 ist ein Stellring 19 zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens 2 nach oben befestigt, und um den Stellring herum und den oberen Teil des mit radialen Kanälen 20 versehenen Kolbens ist eine Ventilhülse 21 aus Gummi oder einem anderen elastischen Stoff angebracht.
Diese Ventilhülse 21 ist derart angeordnet, dass sie auf dem Stellring 19 sitzen bleibt, wenn der Kolben nach unten geführt wird.
In gleicher Höhe mit den Kanälen 20 des Kolbens 2, wenn dieser sich in seiner höchsten Lage befindet, sind im Rohre 16 Löcher 22 vorgesehen. Der Kolben besitzt eine innere Aussparung und an deren unterem Ende Löcher 23, die eine Verbindung zwischen der Aussparung des Kolbens und dem unteren Zylinderraum la herstellen. In diesem Zylinderraum Ja, der auf einer Seite mit einem zum niedrigsten Punkt des Kühlwasserraumes der Verbrennungskraftmaschine führenden Rohr 24 verbunden ist und auf einer andern Seite mit einem andern zum niedrigsten Punkt des Kühlers führenden Rohr 12, ist ein verschiebbarer Ventilkörper 25 angeordnet, der in der Ruhelage die Verbindung des Rohres 24 mit dem Zylinderraum la abschliesst, aber die Verbindung des letzteren mit dem Rohre 12 zum Teil offen lässt, wie aus der Zeichnung hervorgeht.
Der Ventilkörper 25 ist durch den spindelförmigen Teil 3 des Kolbens 2 geführt und steht mit seinem Stutzen 25a auf der Glasscheibe 4, so dass er nicht verschoben werden kann, solange die Glasscheibe ganz ist, trotz einer zwischen ihm und dem Kolben wirkenden Feder 26.
Diese Ausführungsform wirkt in ähnlicher Weise wie die vorher beschriebene, u. zw. so, dass das Wasser durch die Rohre 24, 8 und 16 einströmt. Ein Teil des Wassers fliesst durch die Löcher 22 und Kanäle 20 über die untere Kante der Ventilhülse 21 in den Zylinder 1 und der andere Teil fliesst durch die Löcher 23 in den Zylinderraum la, und, wenn dieser angefüllt ist, durch die Kanäle 15 ebenfalls in den Zylinder 1. Um Luftansammlung im Zylinder zu verhindern, wird die Schraube 18 so lange entfernt, bis aus der Sehraubenöffnung Wasser fliesst, wonach die Vorrichtung zum Gebrauch fertig gefüllt ist. Das nun noch nachströmende Wasser fliesst durch das vom Ventilkörper 25 nicht ganz abgeschlossene Rohr 12, wodurch also der Wasserkreislauf in der Vorrichtung geschlossen ist.
Bei Kälte frieren zuerst die Kanäle 15 zu, und da das Wasser im Zylinder durch die Ventilhülse 21 verhindert ist, in das Rohr 16 zurückzufliessen, ist es hier eingeschlossen. Beim weiteren Frieren bildet sich eine Eiskruste an den Zylinderwänden, und diese Eiskruste drückt den Kolben nach unten, wodurch das Glas 4 zerdrückt wird. Sobald die Glasscheibe entzwei ist, kann die Feder 26 den Ventilkörper 25 nach unten drücken, so dass die Rohre 12 und 24 ganz geöffnet werden und das Wasser vom Kühler und vom Wasserraum der Verbrennungskraftmaschine ablaufen kann.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 ähnelt der nach Fig. 2 in vielen Einzelheiten, und gleichartige Teile haben die gleiche Bezeichnung erhalten. Der Unterschied besteht teils darin, dass der Wasserzufluss in den Zylinder 1 aus im Rohr 16 angebrachten Löchern 27 erfolgt, die unterhalb des Tellers 17 liegen, der sich so nahe wie nur möglich am Zylinderende befindet, so dass eine etwaige Eisbildung in dem zwischen Teller und Zylinderende gebildeten, kegelförmigen Zwischenraum zuerst auftritt, und teils daiin, dass die
Kanäle im Kolben in einer andeur Weise als wie vorher beschrieben angeordnet sind. In diesem Fall hat der Kolben einen kleineren Durchmesser als das Zyjinderinnere, so dass ein Zwischenra. um 15s entsteht, der den Kanälen 15 entspricht.
Um den Kolben eine gleichmässige Führung im Zylinder zu geben, wird der Kolben zunächst passend gemacht, wonach ein Teil am Umfang fort, genommen wird, so dass nur nocheinige Führungsrippen überbleiben und auf diese Weiseeine Verbindung zwischen denZylindelräumenl und 1a gewöhnlich vorhanden ist. In dieser Ausführungsform ist ferner das ortsfeste Rohr 16 durch den Kolben bis zu den Löchern 23 geführt. Am Rohr 16 ist ein Flansch 19a, dem Stellring 19 in Fig. 2 entsprechend, befestigt und zwischen diesem Flansch und dem Kolben ist vorzugsweise eine elastische Packung 28 angebracht, die als Dichtung zwischen Kolben und Rohr 16 dient.
Schliesslich reicht der sp'ndelförmige Teil 3 des Kolbens nicht ganz bis zur Glasscheibe 4 hinunter, sondern nur gegen das obere
Ende einer auf der Scheibe 4 ruhenden, mit dem Ventilkörper 25 verbundenen Spindel 25 a.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist folgende : Das Wasser strömt durch die Rohre 24 und 8 ein und fliesst zum Teil durch die Löcher 27 über den Teller 17 in Gestalt eines dünnen Kegelmantels in den Behälter 1 und zum Teil durch die Löcher 23 in den Zylinderraum la, der angefüllt wird, worauf das Wasser weiter durch die Verbindung 15a ebenfalls in den Raum 1 dringen kann, der auch vollständig angefüllt wird, da etwaige Luft durch die Löcher 27 abgehen kann. Der Abfluss des Wassers vom Raum 1 s geschieht durch das Rohr 12, wie oben angegeben, so dass auch hier der Wasserumlauf gesichert ist.
Bei
Kälte friert das Wasser zunächst in dem kegelspltförmigen Zwisohenraum zwischen dem Teller 17 und dem Zylinderende und gleichzeitig oder kurze Zeit nachher im Zwischenraum 15a, wonach das Wasser im Raum 1 eingespent ist. Beim weiteren Frieren drückt das im Raum 1 gebildete Eis den Kolben zu- sammen mit dem Ventil 25 nach oben, wodurch die Spindel 25a des Ventiles 25 die Scheibe 4 zerdrückt.
Sobald dies geschehen, drückt die Feder 26 das Ventil 25 so weit nach oben, dass die Rohre 24 und 12 ganz geöffnet werden und das Wasser aus der Kühlvorrichtung und den Zylindern abfliessen kann.
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Die in der Fig. 5 gezeigte Ausfüh ungsform entspricht in der Hauptsache der nach Fig. 2, jedoch ist der Kolben gegen eine Membrane 29 ausgetauscht worden. Das Rohr 16 erstreckt sich ganz du'ch den Zylinder 1 und ist am unteren Ende mit einer elastischen Ventilhülse M a ; umgeben, die dazu dient, die Löcher 22 a in dem oben hülsenförmigen und mit der Mitte der Membrane verbundenen Teil der Spindel 3 zuzudecken. In dem unteren Teil der Hülse der Spindel sind Löcher 23 vorgesehen. Der Zylinder 1 ist am oberen Ende ganz geschlossen, jedoch mit einer Öffnung M a ; für eine Luftauslassschraube versehen.
Die Membrane, die an den Rändern am Zylinder befestigt ist, schliesst den Zylinder also nach unten hin ab. Das Wasser fliesst durch das Rohr 16 zu und durch die Ventilvorrichtung ! ; 22a, 21a in den Zylinder, der vollständig gefüllt wird, indem etwaige Luft durch die Öffnung 18 a entweichen kann. Der Wasserumlauf geht also nicht durch den Zylinder 1 vor sich, sondern durch das Rohr 16, den Zylinderraum la und das Rohr 12. Bei Kälte bildet sich Eis im Zylinder 1, die Membrane wird nach unten gedrückt und das Abfliessen geschieht in ähnlicher Weise wie bisher beschrieben.
Wenn die Spindel 3 nach unten verschoben wird, werden auch die Löcher 22a unter die Kante der Ventilhülse 21 a geführt und etwa noch im Zylinder 1 befindliches Wasser fliesst ebenfalls ab, wie es auch bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Fall ist.
Wenn oben angegeben ist, dass das Frieren des Wassers im Zylinder die Veranlassung zum Niederdrücken des Kolbens oder der Membrane ist, so muss dies mit einer gewissen Einschränkung aufgefasst werden, denn es ist nur ein kleiner Teil des Wassers, der in Eis verwandelt zu werden braucht. Genau genommen bildet sich an der Zylinderwand eine sehr dünne Eiskruste und schon bei geringer Dicke dieser Eiskruste wird das übriggebliebene Wasser derart verdichtet, dass ein nicht unbedeutender Überdruck entsteht, der das Verschieben des Kolbens oder das Niederdrücken der Membrane und somit die Zerstörung der Glasscheibe verursacht.
Diese vollzieht sich in der Weise, dass zunächst im Glase nur Risse entstehen, die meistens sternförmig von der Mitte ausgehend, worauf erst durch die Kraft der Feder 26 die gänzliche Zerstörung der Glasscheibe vollendet wird und die einzelnen Glasstückehen durch die Abflussöffnung abgehen.
Auch bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann eine derartige Feder um die Spindel 3 unterhalb des Kolbens angeordnet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum selbsttätigen Ablassen des Kühlwassers aus Kühlwasservorrichtungen von Kraftwagen u. dgl. bei Frosteintritt, bei der durch Gefrieren von Wasser in einem mit der Kühlwasservorrichtung verbundenen Behälter eine in der Wand des Behälters eingesetzte, aus zerbrechlichem Stoff, z. B. Glas, hergestellte Platte zerstört wird und dadurch den Kühlwasserabfluss freigibt, gekennzeichnet durch ein im Behälter (1) angeordnetes Organ, z. B. einen Kolben (2) oder eine Membrane (29), welches Organ beim Gefrieren des Wassers im Behälter (1) verschoben wird und dadurch die gegen das Organ mittelbar anliegende zerbrechliche Platte (4) zerstört.