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Die
Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit
nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Es
ist schon eine Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit
von der Firma Bruss bekannt mit mehreren parallel geschalteten klappenförmigen Impaktor-Separatoren.
Dabei besteht die Gefahr, dass die parallel geschalteten Abscheider
bei niedrigen Außentemperaturen
leicht zufrieren, indem beispielsweise zwischen einem Ventilsitz
und einem Ventilkörper
der Ölabscheider
Wasser gefriert und den Ventilkörper
auf diese Weise blockiert. Das Einfrieren der Impaktor-Ölabscheider
führt im
schlechtesten Fall dazu, dass keine Kurbelgehäuseentlüftung mehr möglich ist
und dadurch ein kontinuierlicher Druckaufbau im Kurbelgehäuse erfolgt,
der zu Schäden
an der Brennkraftmaschine führen
kann.
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Zur
Vermeidung von Eisbildung an den Abscheidern ist es bisher üblich, elektrische
Heizelemente einzusetzen, die jedoch teuer und aufwendig sind.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Abscheidung von Flüssigkeit
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, daß auf
einfache Art und Weise eine Verbesserung dahingehend erzielt wird,
dass die Durchströmbarkeit
der Vorrichtung auch bei Frosttemperaturen sichergestellt ist, indem
eine bezüglich
der Abscheider parallel geschaltete Bypassleitung vorgesehen ist,
in der ein temperaturabhängig
schaltendes Bypassventil angeordnet ist. Das Bypassventil öffnet bei
einer vorbestimmten Temperatur, bei der Eisbildung in den Abscheidern
möglich
ist, und gewährleistet
dadurch beispielsweise eine funktionierende Kurbelgehäuseentlüftung bei
einem Kaltstart der Brennkraftmaschine. Nach einem solchen Kaltstart
wird die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch die Brennkraftmaschine allmählich erwärmt, so dass eingefrorene Abscheider
wieder funktionsfähig
werden. Daher schliesst das Bypassventil wieder, sobald die Vorrichtung
eine vorbestimmte Temperatur überschritten hat.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Vorrichtung möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn das Bypassventil einen mit einem Ventilsitz
zusammenwirkenden Ventilkörper
aufweist, der als ein Bimetallelement ausgebildet ist, da auf diese
Weise eine besonders einfache und kostengünstige Ausführung erreicht ist. Darüber hinaus
ist diese Ausführung
besonders bauraumsparend. Das Bimetall ermöglicht eine kostengünstige temperaturabhängige Schaltung des
Bypassventils.
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Weiterhin
vorteilhaft ist, wenn das Bypassventil einen mit einem Ventilsitz
zusammenwirkenden Ventilkörper
aufweist, wobei ein Bimetallelement vorgesehen ist, das den Ventilkörper temperaturabhängig in
vom Ventilsitz abgewandter Richtung anhebt oder in Richtung des
Ventilsitzes bewegt. Auf diese Weise lässt sich ein größerer Strömungsquerschnitt
am Bypassventil öffnen
als bei der zuvor genannten Ausführung.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn eine Rückstellfeder
vorgesehen ist, die den Ventilkörper
mit einer Rückstellkraft
in Richtung des Ventilsitzes drückt,
wobei das Bimetallelement die Rückstellkraft
der Rückstellfeder
temperaturabhängig
verändert.
Auf diese Weise kann das Bypassventil bei Temperaturen oberhalb
einer Öffnungstemperatur
als Abscheider arbeiten. Gemäss
dieser vorteilhaften Ausführung
wirkt die Rückstellfeder
mit ihrem einen Ende auf den Ventilkörper und liegt mit ihrem anderen
Ende an dem Bimetallelement an. Das Bimetallelement ist vorteilhafterweise
derart angeordnet, dass es eine temperaturabhängige Relativbewegung zum Ventilkörper in
axialer Richtung bezüglich
einer Ventilachse ausführen kann.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Bimetallelement streifenförmig oder
balkenförmig
ausgeführt.
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Darüber hinaus
vorteilhaft ist, den erfindungsgemässen Bypass mit Bypassventil
bei Impaktor-Abscheidern, Vlies-Abscheidern oder Garn-Abscheidern
einzusetzen, da diese Abscheider besonders einfriergefährdet sind.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 eine
vereinfachte Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels, 3 und 4 eine
vereinfachte Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, 5 eine
vereinfachte Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels und 6 und 7 eine
vereinfachte Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine vereinfachte Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abscheidung
von Flüssigkeit
aus einem Gasstrom.
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Die
Vorrichtung dient vorzugsweise zum Abscheiden von Flüssigkeiten,
insbesondere Öl,
aus einem Gasstrom, kann also allgemein zum Abscheiden von Tropfen
von Flüssigkeiten
aus strömenden
Gasen verwendet werden. Die Vorrichtung wird vorzugsweise eingesetzt
in einer Kurbelgehäuseentlüftung einer
Brennkraftmaschine.
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Während eines
Betriebs einer Brennkraftmaschine 1 strömt aufgrund einer kleinen Leckage
zwischen Kolben, Kolbenringen und Zylinderlaufflächen ein sogenanntes Blowby-Gas
oder Durchblasegas aus einem Verbrennungsraum 2 in ein
Kurbelgehäuse 3.
Für dieses
Blowby-Gas wird im Folgenden nur noch allgemein der Begriff Gas
verwendet. Durch die kleine Leckage von Gas aus dem Verbrennungsraum 2 der Brennkraftmaschine 1 kommt
es zu einer unzulässigen
Druckerhöhung
in dem Kurbelgehäuse 3,
so daß es
notwendig ist, einen Druckausgleich durch die sogenannte Kurbelgehäuseentlüftung zu
erreichen. Da das Gas eine hohe Kohlenwasserstoff-Konzentration aufweist,
wird das Gas durch die Kurbelgehäuseentlüftung nicht
in die Atmosphäre,
sondern in ein sogenanntes Saugrohr 4 der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise
stromab einer Drosselklappe 5, geleitet, damit es dort
einer Verbrennung zugeführt
wird.
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Das über eine
Entlüftungsleitung 8 aus
dem Kurbelgehäuse 3 in
Richtung Saugrohr 4 strömende Gas
weist einen Ölnebel
mit vielen kleinen und großen Öltropfen
auf, der durch das mit hoher Strömungsgeschwindigkeit
in das Kurbelgehäuse 3 einströmende Gas
und durch die bewegten Teile in dem Kurbelgehäuse 3 entsteht. Die Öltropfen
des Ölnebels
müssen
vor der Einleitung in das Saugrohr 4 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Abscheidung von Flüssigkeit
aus dem Gasstrom abgeschieden werden, um einen hohen Ölverlust
zu vermeiden und um die Verbrennung nicht negativ zu beeinflussen.
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Daher
ist in der Entlüftungsleitung 8 ein
Abscheider 9, beispielsweise ein Impaktor-Abscheider oder ein
Vlies-Abscheider, angeordnet, der das Öl aus dem Gasstrom abscheidet
und über
eine Rücklaufleitung 10 wieder
in das Kurbelgehäuse 3 zurückführt.
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Ein
Impaktor-Abscheider arbeitet nach dem bekannten Impaktorprinzip,
bei dem ein Gasstrom auf eine sogenannte Prallplatte zuströmt, nahe
der Prallplatte stark umgelenkt wird, beispielsweise um 90 Grad,
und beschleunigt durch einen schmalen Querschnitt strömt. Durch
die Beschleunigung der Strömung
und die starke Umlenkung können
in dem Gasstrom enthaltene Partikel aufgrund ihrer Trägheit nicht
der Stromlinie folgen, prallen gegen die Prallplatte und sind auf
diese Weise abgeschieden. Impaktor-Abscheider sind beispielsweise in der
nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 10 2004 04 9089 vorgeschlagen, wobei deren
Inhalt ausdrücklich
Teil der Offenbarung dieser Anmeldung sein soll.
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Ein
Vlies-Abscheider weist bekannterweise ein Vlies oder Garn auf, das
eine Abscheidung im wesentlichen durch die Trägheit der Tropfen bewirkt.
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Es
können
auch mehrere parallel geschaltete Abscheider 9 in der Entlüftungsleitung 8 vorgesehen
sein. Stromab des zumindest einen Abscheiders 9 ist ein
Druckregelventil 11 angeordnet. Durch den Differenzdruck
zwischen dem Kurbelgehäuse 3 und dem
Saugrohr 4 fließt
ein Gas-Volumenstrom aus dem Kurbelgehäuse 3 über die
Entlüftungsleitung 8 in
Richtung Saugrohr 4. Da der Druck im Saugrohr 4 abhängig vom
Betriebszustand der Brennkraftsmaschine schwankt, dient das Druckregelventil 11 dazu, einen
vorbestimmten Druck im Kurbelgehäuse 3 relativ
zur Atmosphäre
einzustellen. Bei Dieselmotoren werden Unterdrücke im Saugrohr 4 von
70 bis 150 mbar erreicht, bei Benzinmotoren Unterdrücke bis
zu 800 mbar.
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Bei
bestimmten Abscheidern, beispielsweise den Impaktor-Abscheidern
oder Vlies-Abscheidern, besteht
die Gefahr, dass die Funktionsfähigkeit
bei kalten Aussentemperaturen um den Gefrierpunkt von Wasser herum
und darunter durch Vereisungen am Abscheider stark beeinträchtigt wird.
Diesen Abscheidern ist gemeinsam, dass die Strömung zumindest abschnittsweise
einen sehr engen Strömungsquerschnitt
passieren muss. An diesen engen Strömungsquerschnitten können sich
zunehmend Vereisungen bilden, die im schlechtesten Fall den gesamten
Strömungsquerschnitt
verschliessen und auf diese Weise den Abscheider undurchströmbar machen. Wenn
alle Abscheider 9 zugefroren und nicht mehr durchströmbar sind,
ist das Kurbelgehäuse 3 nicht mehr
mit dem Saugrohr 4 strömungsverbunden,
so dass sich durch die Leckage aus dem Verbrennungsraum 2 in
das Kurbelgehäuse 3 ein Überdruck
in dem Kurbelgehäuse 3 aufbaut,
der zu einem Schaden an der Brennkraftmaschine führen kann.
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Um
einen Druckausgleich im Kurbelgehäuse 3 zur Atmosphäre sicherzustellen,
ist erfindungsgemäss
eine bezüglich
des zumindest einen Abscheiders 9 parallel geschaltete
Bypassleitung 12 vorgesehen, in der ein temperaturabhängig schaltendes Bypassventil 15 angeordnet
ist. Die temperaturabhängige
Schaltung des Bypassventils 15 wird beispielsweise durch
ein Bimetall erreicht. Das Bimetall ist beispielsweise als Streifen
oder als Balken ausgeführt
und weist zumindest zwei übereinanderliegende Metallschichten
auf, die verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten
besitzen. Bei einer Temperaturänderung ändert sich
bekannterweise die mechanische Spannung im Bimetall, so dass sich
dieses verformt.
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2 zeigt
eine vereinfachte Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bypassventils.
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Parallel
zu dem Bypassventil 15 ist zumindest ein Abscheider 9,
beispielsweise zwei Abscheider 9 angeordnet.
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Das
Bypassventil 15 weist einen Eingang 17 und einen
Ausgang 18 auf. Der Eingang 17 ist stromauf mit
dem Kurbelgehäuse 3 und
der Ausgang 18 stromab mit dem Saugrohr 4 strömungsverbunden.
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Das
Bypassventil 15 weist einen mit einem Ventilsitz 21 zusammenwirkenden
Ventilkörper 22 auf,
der bei diesem Ausführungsbeispiel
als ein Bimetallelement 25 mit einer ersten Metallschicht 23 und
einer zweiten Metallschicht 24 ausgebildet ist. Der Ventilsitz 21 ist
am Eingang 17 vorgesehen. Zur Auslegung des Bimetallelements 25 können verschiedene
Metalle mit gleichen oder unterschiedlichen Schichtdicken miteinander
gepaart werden. Bei geschlossenem Bypassventil 15 überdeckt
das Bimetallelement 25 den Eingang 17. Das Bimetallelement 25 ist
gemäss
dem ersten Ausführungsbeispiel einseitig
gelagert und beispielsweise mit einem Ende an einer Ventilsitzwandung 26 des
Bypassventils 15 befestigt. Auf diese Weise wird eine klappenförmige Ausführung des
Ventilkörpers 22 erreicht.
In der Ventilsitzwandung 26 ist der Eingang 17 angeordnet.
Bei einer Temperaturänderung
verformt sich das Bimetallelement 25 derart, dass es sich
einseitig mit dem freien Ende vorauseilend in vom Ventilsitz 21 abgewandter
Richtung wegbiegt. An dem fest eingespannten Ende des Bimetallelements 25 erfolgt
keine und an dem freien Ende eine maximale Biegung mit weitestem
Abstand zum Ventilsitz 21.
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Das
Bypassventil 15 ist derart ausgelegt, dass der als Bimetall
ausgeführte
Ventilkörper 22 bei positiven
Temperaturen in der Nähe
des Gefrierpunktes von Wasser, beispielsweise 1 bis 5 Grad Celsius, vom
Ventilsitz 21 abhebt und das Bypassventil 15 auf diese
Weise öffnet.
Die vorbestimmte Temperatur, bei der das Bypassvenil öffnet, wird
im Folgenden als Öffnungstemperatur
bezeichnet und bezieht sich auf die Temperatur im Bypassventil 15.
Je weiter die Temperatur im Bypassventil 15 unter die Öffnungstemperatur
sinkt, desto größer werden
die Spannungen im Bimetall und desto weiter öffnet der Ventilkörper 22.
Bei einer Temperatur größer der Öffnungstemperatur
ist das Bypassventil 15 geschlossen.
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Bei
geschlossenem Bypassventil 15 strömt der gesamte Volumenstrom
der Kurbelgehäuseentlüftung über den
zumindest einen Abscheider 9 zum Saugohr 4. Wenn
die Temperatur im Bypassventil 15 auf die Öffnungstemperatur
absinkt, besteht die Gefahr der Eisbildung an den Abscheidern 9 und
am Bypassventil 15 selbst, so dass dieses vorbeugend öffnet und
auf diese Weise eine Entlüftung
der Kurbelgehäusegase
zum Saugrohr 4 hin gewährleistet.
Bei geöffnetem
Bypassventil 15 strömt
zumindest ein kleiner Teilstrom des Gases von der Entlüftungsleitung 8 ausgehend über die
Bypassleitung 12, das Bypassventil 15 an dem Abscheider 9 vorbei
und gelangt stromab des Abscheiders 9 wieder in die Entlüftungsleitung 8 und
in das Saugrohr 4. Der zumindest eine Abscheider 9 wird
bei geöffnetem
Bypassventil 15 weiterhin durchströmt, sofern dieser nicht vollständig vereist
ist.
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Die
Temperatur im Bypassventil 15 sinkt beispielsweise unter
die Öffnungstemperatur,
wenn die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist und eine kalte Außentemperatur
nahe des Gefrierpunktes von Wasser oder darunter vorliegt. Nach
dem Ausschalten der Brennkraftmaschine kühlt die Vorrichtung ab, so
dass Restfeuchte an den kalten Gehäusewandungen kondensiert und
schließlich
gefriert. Auf diese Weise kann es zu einer teilweisen oder vollständigen Vereisung
des zumindest einen Abscheiders 9 kommen, so dass dieser
im schlechtesten Fall bei einem sogenannten Kaltstart nicht durchströmbar ist.
Daher ist erfindungsgemäss
das Bypassventil 15 vorgesehen, das bei Temperaturen unterhalb
der Öffnungstemperatur öffnet und
auf diese Weise einen Druckausgleich der Vorrichtung im Kaltstart
gewährleistet. Nach
dem Kaltstart erwärmt
sich die Brennkraftmaschine 1 und die Vorrichtung allmählich, wobei
eventuell vereiste Abscheider 9 langsam auftauen und wieder
funktionstüchtig
werden. Sobald die Temperatur im Bypassventil 15 durch
die Erwärmung
der Brennkraftmaschine wieder ansteigt, schliesst dieses zunehmend,
bis es schliesslich oberhalb der Öffnungstemperatur ganz geschlossen
ist.
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3 zeigt
eine vereinfachte Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bypassventils.
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Bei
der Vorrichtung nach 3 sind die gegenüber der
Vorrichtung nach 1 und 2 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Das
Bypassventil nach 3 unterscheidet sich von dem
Bypassventil nach 2 darin, dass der Ventilkörper 22 kein
Bimetallelement ist. Stattdessen ist gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel ein
separates Bimetallelement 25 vorgesehen, das den Ventilkörper 22 temperaturabhängig in
vom Ventilsitz 21 abgewandter Richtung anhebt oder in Richtung
des Ventilsitzes bewegt. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel öffnet der
Ventilkörper 22 nicht durch
eine Biegebewegung gemäss
einem einseitig eingespannten Balken, sondern macht einen axialen Hub
in Richtung einer Ventilachse 30. Auf diese Weise kann
beim Öffnen
des Bypassventils ein größerer Strömungsquerschnitt
erreicht werden als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Das
Bypassventil gemäss
dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist beispielsweise als Tellerventil ausgebildet. Als Abscheider
wirkende Tellerventile sind beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten deutschen
Patentanmeldung 10 2004 04 9089 vorgeschlagen. Der Ventilkörper 22 weist
beispielsweise einen tellerförmigen
Tellerabschnitt 28 und einen am Tellerabschnitt 28 angeordneten
Führungszapfen 29 auf.
Der Tellerabschnitt 28 wirkt mit dem Ventilsitz 21 zusammen
und überdeckt
im geschlossenen Zustand des Bypassventils 15 den Eingang 17.
Der Führungszapfen 29 verläuft in Richtung
der Ventilachse 30. Der Ventilkörper 22 ist in axialer
Richtung bezüglich
der Ventilachse 30 beispielsweise zwischen dem Ventilsitz 21 und
einem Anschlag 33 beweglich.
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Das
Bimetallelement 25 ist mit seinen Enden beispielsweise
an zwei Gehäuselagern 31 befestigt, beispielsweise
in Fest-Los-Lagerung. Bei geschlossenem Bypassventil 15 weist
das Bimetallelement 25 eine vorbestimmte Durchbiegung B
auf. Der Ventilkörper 22 ist
mit dem Bimetallelement 25 mechanisch gekoppelt. Beispielsweise
ist das Bimetallelement 25 an dem Führungszapfen 29 befestigt.
Das Bimetallelement 25 liegt beispielsweise an einer dem
Tellerabschnitt 28 abgewandten Stirnseite des Führungszapfens 29 an
und ist dort mittels eines Befestigungsmittels 34 fixiert,
indem das Befestigungsmittel 34 beispielsweise durch eine Öffnung des
Bimetallelements 25 hindurchgreift und mit dem Führungszapfen 29 mechanisch
verbunden ist.
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Sinkt
die Temperatur im Bypassventil 15, verringert sich die
Durchbiegung B des Bimetallelements 25. Wenn die Temperatur
im Bypassventil 15 unter die Öffnungstemperatur sinkt, wird
der Ventilkörper 22 von
dem Bimetallelement 25 in vom Ventilsitz 21 abgewandter
Richtung der Ventilachse 30 angehoben und das Bypassventil 15 öffnet (4). Steigt
die Temperatur im Bypassventil 15 über die Öffnungstemperatur, verformt
sich das Bimetallelement 25 derart, dass der Ventilkörper 22 wieder
in Richtung des Ventilsitzes 21 bewegt wird.
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Der
Ventilkörper 22 kann
zusätzlich
in einer Längsführung 32 zur
Führung
der Hubbewegung des Ventilkörpers 22 in
Richtung der Ventilachse 30 gelagert sein.
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4 zeigt
eine vereinfachte Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bypassventils
im geöffneten
Zustand.
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Bei
der Vorrichtung nach 4 sind die gegenüber der
Vorrichtung nach 1 bis 3 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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5 zeigt
eine vereinfachte Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bypassventils.
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Bei
der Vorrichtung nach 5 sind die gegenüber der
Vorrichtung nach 1 bis 4 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Das
Bypassventil nach 5 unterscheidet sich von dem
Bypassventil nach 3 und 4 darin,
dass der Ventilkörper 22 keine
Längsbewegung in
Richtung der Ventilachse 30, sondern eine Kipp- oder Drehbewegung
beim Öffnen
ausführt.
Dies ist erreicht, indem das Bimetallelement 25 nicht beidseitig,
sondern nur einseitig in einem Festlager 35 gelagert ist.
Das Festlager 35 ist beispielsweise an einer Gehäusewandung
des Bypassventils 15 angeordnet. Das Bimetallelement 25 ist
mit dem einen Ende in dem Festlager 35 gelagert und mit
seinem anderen Ende mit dem Ventilkörper 22 mechanisch
fest verbunden.
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Wenn
die Temperatur im Bypassventil 15 unter die Öffnungstemperatur
sinkt, verformt sich das Bimetallelement 25 derart, dass
es sich mit seinem dem Ventilkörper 22 zugewandten
Ende in vom Ventilsitz 21 abgewandter Richtung biegt. Dadurch
wird der Ventilkörper 22 in
vom Ventilsitz 21 abgewandter Richtung angehoben und bezüglich der
Ventilachse 30 gekippt.
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6 zeigt
eine vereinfachte Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bypassventils.
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Bei
der Vorrichtung nach 6 sind die gegenüber der
Vorrichtung nach 1 bis 5 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Das
Bypassventil nach 6 und 7 unterscheidet
sich von dem Bypassventil nach 3 und 4 darin,
dass das Bimetallelement 25 nicht fest mit dem Ventilkörper 22 verbunden
ist, sondern eine temperaturabhängige
Relativbewegung zum Ventilkörper 22 in
axialer Richtung bezüglich
der Ventilachse 30 machen kann.
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Zusätzlich ist
eine Rückstellfeder 38 vorgesehen,
die den Ventilkörper 22 mit
einer Rückstellkraft
in Richtung des Ventilsitzes 21 drückt, wobei das Bimetallelement 25 die
Rückstellkraft
der Rückstellfeder 38 temperaturabhängig verändert. Die Rückstellfeder 38 wirkt
mit ihrem einen Ende auf den Ventilkörper 22 und liegt
mit ihrem anderen Ende an dem Bimetallelement 25 an. Das
Bimetallelement 25 ist auf diese Weise zwischen dem Tellerabschnitt 28 des
Ventilkörpers 22 und
dem Bimetallelement 25 gelagert. Diese Ausbildung erlaubt
eine zweite Funktionalität
des Bypassventils 15.
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Bei
Temperaturen oberhalb der Öffnungstemperatur
wirkt das Bypassventil 15 als Fein- und/oder Feinstabscheider und öffnet abhängig vom Kräftegleichgewicht
zwischen dem Staudruck der Strömung
am Ventilkörper 22 und
der Rückstellkraft der
Rückstellfeder 38.
In diesem Betriebszustand öffnet
das Bypassventil 15 nur einen kleinen Strömungsquerschnitt
zwischen dem Tellerabschnitt 28 und dem Ventilsitz 21 und
erreicht dadurch eine hohe Beschleunigung der Strömung und
eine gute Abscheidewirkung an dem als Prallplatte wirkenden Tellerabschnitt 28.
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Bei
Temperaturen unterhalb der Öffnungstemperatur
wirkt das Bypassventil 15 als Sicherheitsventil, das einen
Druckausgleich sicherstellt, und öffnet mit einem großen axialen
Hub des Ventilkörpers 22 einen
großen
Strömungsquerschnitt.
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Das
Bimetallelement 25 ist mit seinen Enden an den zwei Gehäuselagern 31 befestigt.
Bei geschlossenem Bypassventil 15 weist das Bimetallelement 25 die
vorbestimmte Durchbiegung B auf. Der Führungszapfen 29 des
Ventilkörpers 22 ragt
durch eine Durchgangsöffnung 39 im
Bimetallelement 25 hindurch, so dass das Bimetallelement 25 in
axialer Richtung relativ zum Führungszapfen 29 des
Ventilkörpers 22 bewegbar
ist. Die Relativbewegung zwischen dem Bimetallelement 25 und
dem Führungszapfen 29 ist in
die eine axiale Richtung durch den Tellerabschnitt 28 und
in die andere axiale Richtung durch eine am Führungszapfen 29 angeordnete Schulter 40 begrenzt.
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Sinkt
die Temperatur im Bypassventil 15, verringert sich die
Durchbiegung B des Bimetallelements 25 durch eine Bewegung
des Bimetallelementes 25 relativ zum Führungszapfen 29 in
vom Ventilsitz 21 abgewandter Richtung, so dass die Rückstellfeder 38 entlastet
wird. Fällt
die Temperatur im Bypassventil 15 bis auf die Öffnungstemperatur,
hat sich die Durchbiegung B des Bimetallelements 25 derart
verringert, dass es an der Schulter 40 zum Anliegen kommt.
Sinkt die Temperatur im Bypassventil 15 weiter bis unter
die Öffnungstemperatur,
so wird der Ventilkörper 22 durch
eine weitere Verringerung der Durchbiegung B des Bimetallelementes 25 an
der Schulter 40 angehoben und hebt vom Ventilsitz 21 ab,
so dass das Bypassventil 15 mit einem großen Hub
aktiv öffnet.
Steigt dagegen die Temperatur im Bypassventil 15, erhöht sich
die Durchbiegung B des Bimetallelements 25 durch eine Bewegung
des Bimetallelementes 25 relativ zum Führungszapfen 29 in
Richtung des Ventilsitzes 21 und die Rückstellfeder 38 wird
stärker
vorgespannt.
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Der
Volumenstrom der Kurbelgehäuseentlüftung kann
mehrere parallel geschaltete Abscheider 9 erfordern. Erfindungsgemäss ist parallel
zu diesen Abscheidern 9 das Bypassventil 15 vorgesehen.
Da das Bypassventil 15 gemäss dem vierten Ausführungsbeispiel
auch als Abscheider wirkt, kann einer der parallel geschalteten
Abscheider 9 entfallen, so dass der entsprechende Bauraum
eingespart wird.