DD265662A1 - Einrichtung zum regeln des schmieroelumlaufes in waermetauschern - Google Patents

Abstract

Die Einrichtung zum Regeln des Schmieroelumlaufes in Waermetauschern arbeitet sowohl als thermostatabhaengiges Kolbenventil als auch als Ueberdruckventil und eignet sich besonders fuer Brennkraftmaschinen. Ein zum Waermetauscher gehoerendes Gehaeuse besitzt einen Bohrungsabschnitt, in dem ein rohrfoermiges Ventilgehaeuse verschiebbar so gefuehrt wird, dass sein nach unten herausragendes, mit einem Boden verschlossenes Ende mit einer koaxial ausgerichteten Dichtkante zusammenwirkt, die einen Oelzulaufkanal (korrespondierend mit dem Waermetauschereingang) von einem Oelablaufkanal (korrespondierend mit dem Waermetauscheraustritt) trennt. Das Ventilgehaeuse besitzt Ausnehmungen zur Verbindung genannter Kanaele im Sinne eines Bypasses. Ein im Ventilgehaeuse gleitendes Kolbenventil oeffnet bzw. verschliesst diese Ausnehmungen temperaturabhaengig. Ein Druckausgleichskanal im Gehaeuse verbindet den Raum oberhalb des Oelablaufkanales mit dem kolbenstangenseitigen. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung eignet sich konzeptionell besonders für Wärmetauschersysteme in Brennkraftmaschinen, ist aber auch auf anderen Gebieten des Maschinenbau? anwendbar.

Charakteristik de* bekannten Standet der Technik

Es ist bekannt, einen Druckwärmetauscher thermostatisch zu steuern. Um ihn vor einer Zerstörung zu schützen, besitzt er ein separates Überdruckventil (OE-AS 1476088). Der Nachteil dieser Lösung besteht in dem erhöhten Raumbedarf und Herstellungsaufwand.

Die Einrichtung zur öfetromüberwachung gemäß der EP-OS 0138618 besitzt neben einem thermostatisch gesteuerten Ventilteil ein innerhalb des gleichen Gehfiuses angeordnetes Thermoorgan, das bei außergewöhnlich hohen Betriebstemperaturen schmilzt und dadurch eine vorgespannte Feder freigibt, die das Ventilteil in eine den Wärmetauscher beaufschlagende Position verschiebt. Diese Sicherung ist allerdings nach ihrem Wirksamwerden verbraucht und muß erneuert werden; sie stellt somit eine nur auf kritische Temperaturen ansprechende, auf den Ausnahmefall abgestellte Kombination mit dem Thermostatventil dar.

Ziel dor Erfindung

Durch die Erfindung soll lurch eine temperatur- und druckabhängige Regelung des Schmierölumlaufes im Wärmetauscher der Kraftstoffverbrauch gesenkt und der notwendige Aufwand bezüglich Raumbedarf und Herstellung reduziert werden.

D«r<egung de« WeMn* der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, die neben der temperaturabhängigen Regelung des Schmieroldurchsatzes durch den druckseitig angeordneten Öl-Wasser-Wärmetauscher das Auftreten zu hoher Öldrücke (vor allem bei niedrigen Umgebungstemperaturen) ausgleicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabo besteht in einer Einrichtung, bei der das thermostatgesteuerte Kolbenventil verschiebbar in einem rohrförmigen Ventilgehäuse sitzt, das seinerseits verschiebbar in einem zum Wärmetauscher gehörenden Gehäuse geführt ist. Der als Nut gestaltete Boden des Ventilgehäuses liegt bei normalem Betriebsregime infolge Federkraft auf einer Dichtleiste auf, die im unteren Gehäuseabschnitt den Olzulaufkanal vom Ölablaufkanal trennt. Die Kolbenstange des Kolbenventils bzw. Thermostaten stützt sich über eine Kalibrierscheibe am oberen Ende des Ventilgehäuses ab, während die freie Stirnfläche des Kolbenventils unter der Wirkung einer auf dem Boden des Ventilgehäuses ruhenden Druckfeder steht. Das Ventilgehäuse hat unterhalb der Führung im Gehäuse seitliche Ausnehmungen, die eine Querpassage des Öls ermöglichen. Die axiale Erstreckung dieser Ausnehmungen entspricht dem thermostatabhängigen Hub des Kolbenventils, das in seiner i> ...N oder weniger geöffneten Stellung eine den Wärmetauscher umgehende Bypaßverbindung des ölzulaufkanals mit dem Ölablaufkanal schafft. Im Bereich der Führung des Ventilgehäuses im Gehäuse ist in letzterem ein Druckausgleichkanal vorgesehen, der den Raum oberhalb des Ölablaufkanalc Im Gehäuse mit dem kolbenstangenseitigen Raum verbindet. Die druckabhängige Verschiebung des Ventilgehäuses von dor Dichtleiste weg wird im oberen Gehäuseboreich durch eine Verschlußkappe begrenzt. Din erwähnte Nut ist so bemessen, daß sie bei maximalem Abstand zwischen Boden und Dichtleiste letzten noch verdrehsichernd übergreift.

Die Ausnehmungen im Ventilgehäuse sollten so bemessen sein, daß bei erreichter Anlage des Ventilgehäusos an der Verschlußkappe der obere Abschluß der Ausnehmungen vorzugsweise mit dem unteren Abschluß des ventilgehäuseführenden Bereichs des Gehäuses und — bei voll geöffnetem Kolbenventil — auch mit dessen unterer Stirnfläche übereinstimmt, um ungestörte Durchströmbedingungen zu schaff an.

Die erfindungsgemäße Einrichtung realisiert einen in an sich bekanm.tr Weise temperaturabhängigen Regelmechanismus für den Ölstrom durch den Wärmetauscher bzw. durch einen Bypaß sowit ein an sich bekanntes Überdruckventil in einer sich gegenseitig integrierenden Form, deren Besonderheit und Vorzug darin besteht, daß beide Systeme voneinander unabhängig funktionic. n, der Wärmetauscher auch bei Ausfall des Thermostaten vor einer Zerstörung bewahrt wird und die druckunabhängige Arbeitsweise des Kolbenventils infolge der Verringerung der Stellkräfte die Gefah eines Undichtwerdens der Medienabdichtung zwischen öl und Thermostat wesentlich reduziert. Neben den damit günstig beeinflußten Kriterien Lebensdauer und Zuverlässigkeit tritt der trotz Doppelfunktion außerordentlich geringe Raumbedarf und Herstellungsaufwand vorteilhaft in Erscheinung.

AusfOhrungsbelspiel

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Die Fig. 1 und 2 zeigen die erfindungsgemäße Einrichtung im Längsschnitt in den unterschiedlichen Funktionsstellungen.

Die Einrichtung 1 zum Regeln des Schmierölumlaufes befindet sich gemäß Fig. 1 in einem Gehäuse 2, das zum mit den Rohrbündeln 3 angedeuteten Wärmetauscher gehört und quasi eine Erweiterung des an den Öffnungen der Rohrbündel 3 vorbeiführenden ölzulaufkanals 4 bzw. Ölablaufkanals 5 darstellt. Letztere sind durch eine schottwandartige Dichtleiste 6, die mit dem verschiebbar in; Gehäuse 2 geführten Ventilgehäuse 7 zusammenwirkt, getrennt. Das rohrförmige Ventilgehäuse 7 besitzt im unteren Bereich .linen Boden 8 mit eine; die Dichtleiste 6 verdrehsichernd übergreifenden Nut 9 und direkt unterhalb der gehäuseseitigen Führung seitliche Ausnehmungen 10, die eine bypaßartige Verbindung zwischen olzulaufkanal 4 und ölablaufkanal 5 ergeben. Ginfluß auf diese Verbindung hat ein Kolbenventil 11, das längsverschiibbar im Ventilgehäuse 7 sitzt und dessen von einem Thermostat 12 über eine Kolbenstange 13 beeinflußter Hub der axialen Erstreckung der Ausnehmungen 10 entspricht. Die Darstellung in Fig. 1 zeigt linksseitig die oberste 'inktionsstelluno des Kolbenventils 11 (bei relativ niedriger Öltemperetur) und rechtsseitig die unterste, durch eine Auflage de: unteren Stirnfläche des Kolbenventils 11 auf einem Innenabsntz des Ventilgehäuses 7 gekennzeichnete Funktionsstellung des Kolbenventils 11 (bei hoher, einen kühlenden Umweg des Öles durch den Rohrbündelwärmetauscher erfordernder Temperatur). Zwischen dem Boden 8 des Ventilgehäuses 7 und dem Kolbenventil 11 befindet sich eine Druckfeder 14, rl! θ inAbhängigkeit vom Temperaturniveau im Thermostat 12 das Kolbonventil 11 in seine oberste Position zu schieben tra« iitet Die Kolbenstanyo 13 stützt sich über eine Kalibrierscheibe 15 aneinem im Ventilgehäuse 7 sitzenden Sicherungsring 1 >i ab' uuf letzterem sitzt eine weitere Druckfeder 17, die durch eine in das Gehäuse 2 geschraubte Verschlußkappe 18 eine bestimm' ί Vorspannung erhält, die das Ventilgehäuse 7 * { die erwähnte Dichtleiste 6 drückt. In dem Bereich, in dem das Ventilgehäuse 7 im Gehäuse 2 geführt ist, befindet sich gehäuteseitig ein Druckausgleichskanal 19, der den Raum 20 oberhalb des ölablaufkanals 5 mit dem kolbenstangenseitigen Raum 21 oberhalb des Kolbenventils 11 vorbindet. Wenn sich nun, insbesondere bei Kaltetartl dingungen und damit verbundenem stark erhöhtem Durchflußwiderstand, der Öldruck auf einen bestimmten Grenzwert erhöht, dann bewirkt die Druckdifferenz zwischen dem olzulaufkanal 4 einerseits und dom ölablaufkanal 6 andererseits eine Verschiebung des Ventilgehäuses 7 gegen die Kraft der Druckfeder 17 zur Verschlußkappe 18 hin, bis es an dieser anliegt. Diese in Fig. 2 dargestellte Position ergibt eine Spaltöffnung zwischen Dichtleiste 6 und Nut 9 des Ventilgehäuses 7, so daß sich keine den Wärmetauscher gefährdenden Druckverhältnisso entwickeln können. Die entlastende Spaltöffnung stellt sich, wio auch Fig. 2 durch unterschiedliche rechts-links-Darstellung zeigt, unabhängig von der Stellung des Kolbenventils 11 ein. Im Normalfall, d. h. bei Kaltstartbedingungen, wird das Kolbenventil 11 die linksseitige, obere Stellung einnehmen, so daß sowohl der Bypaß durch das Ventilgehäuse 7 hindurch als auch gleichzeitig die Spaltöffnung einen Überdruckabbau ermöglichen. Im Interesse einer maximalen Durchlaßöffnung im Havariefall ist deshalb der obere Abschluß der Ausnehmungen 10 so konzipiert, daß er bei vollgeöffnetem Überdruckventil ,Dichtleiste-Nut" an den unteren Abscniuß 22 des vontilgehäuseführenden Gehäusebe eichs und — bei voll geöffnetem Kolbenventil 11 — auch dessen untere Stirnfläche anschließt.

Claims (2)

1. Einrichtung zum Regeln des Schmierölumlaufes in Wärmetauschern, bestehend aus einem KolLenventil, das in Abhängigkeit von einem Thermostat die Beaufschlagung bzw. Umgehung des Wärmetauschers steuert, gekennzeichnet dadurch, daß

— das Kolbenventil (11) verschiebbar in einem rohrförmigen Ventilgehäuse (7) sitzt, das seinerseits verschiebbar in einem zum Wärmetauscher gehörenden Gehäuse (2) geführt ist, wobei der als Nut (9) gestaltete Boden (8) des Ventilgehäuses (7) bei normalem Betriebsregime infolge Federkraft auf einer Dichtleiste (6) aufliegt, die den Ölzulaiifkanal (4) vom Ölablaufkanal (5) trennt, und sich die Kolbenstange (13) des mit dem Kolbenventil (11) verbundenen Thermostaten (12) über eine Kalibrierscheibe (15) am oberen Ende des Vent;; gehäuses (7) abstützt, während die freie Stirnfläche des Kolbenventils (11) unter der Wirk ig einer auf dem Boden (8) des Ventilgehäuses (7) abgestützten Druckfeder (14) steht,

— das' jntilgehäuse (7) seitliche, unterhalb der Führung im Gehäuse (2) die Qut massage des Öls ermöglichende Ausnehmungen (10) hat, deren axiale Erstreckung dem thermostatabhängigen Hub des diese üuerpassage steuernden Kolbenventils (11) entspricht und die eine den Wärmetauscher umgehende Bypaßverbindung des Ölzul?¹'Kanals (4) mit dem Ölablaufkanal (5) schaffen,

— Im Bereich der Führung des Ventilgehäuses (7) im Gehäuse (2) ein den Raum (20) oberhalb des Ölablaufkanals (5) mit dem Mbenstangenseitigen Raum (21) verbindender Druckausgleichskanal (19) vorgesehen ist,

— eine das Gehäuse (2) abdichtende Verschlußkappe (18) den Hub des druckabhängig von der Dichtleiste (6) weg verschiebbaren und damit einen Druckausgleich ermöglichenden Ventilgehäuses (7) begrenzt, wobei die Nut (9) die Dichtleiste (6) bei maximalem Abstand letzterer zum Boden (8) noch übergreift.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei erreichter Anlage des Ventilgehäuses (7) an der Verschlußkappe (18) der obere Abschluß der Ausnehmungen (10) des Ventilgehäuses (7) voizu^weise mit dem unteren Abschluß (22) des ventilgehäusefüh. enden Bereichs des Gehäuses (2) und—bei voll geöffnetem Kolbenventil — mit dessen unterer Stirnfläche übereinstimmt.