DE1601402C - Regeleinrichtung an Ansaugluftfiltern fur Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung . an Ansaugluftfiltern für Brennkraftmaschinen zur Steuerung der Zufuhr von vorgewärmter und kalter Verbrennungsluft mit einer im Rohluftkanal angeordneten Steuerklappe, die in einer Endstellung einen Kaltluftansaugkanal und in der anderen Endstellung einen Warmluftansaugkanal abschließt, und mit einem von der Ansaugluft umströmten Dehnstoffthermostaten, der bei Erwärmung die Steuerklappe über einen an der Steuerklappenwelle angreifenden Hebelarm und eine mit diesem über ein Überlastungsglied zusammenwirkende Antriebsstange gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in ihre den Warmluftansaugkanal schließende Stellung schwenkt.

Das richtige Mischungsverhältnis von warmer und kalter Luft ist für die Erzielung eines günstigen Luft-Brennstoff-Gemisches wichtig. Steigt die Temperatur der Verbrennungsluft unerwünscht an, so verschlechtert sich der Füllungsgrad und damit die Leistung der Brennkraftmaschine. Andererseits kann bei Temperaturen wenig oberhalb des Gefrierpunktes der Vergaser vereisen.

Bei der Regeleinrichtung der USA.-Patentschrift 2 839 039 greift die Rückstellfeder unmittelbar an der Steuerklappe an, während das Überlastungsglied als vorgespannte Schraubendruckfeder ausgebildet ist, über die sich der Thermostat am Gehäuse des Ansaugsystems abstützt. Wegen der notwendigen Vorspannung der Schraubendruckfeder und wegen ihrer linearen Federcharakteristik werden erhebliche 3c Kräfte auf den Thermostaten und die übrigen Teile der Temperaturregelung übertragen, wenn die obere Grenztemperatur überschritten wird, bei der die Steuerklappe in ihrer einen Endstellung den Warmluftansaugkanal schließt.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 1 526 662), bei einer derartigen Regeleinrichtung die Antriebsstange selbst als entgegen der Hubrichtung des Thermostaten wirkende Biegefeder und damit als Überlastungsglied auszubilden und die Rückstellfeder an der Antriebsstange angreifen zu lassen. Zwar ist hier schon eine geringere Belastung der Teile erreicht, wenn die obere Grenztemperatur der Ansaugluft überschritten wird, weil eine Vorspannung des Überlastungsglieds entfällt. Wegen der linearen Federcharakteristik des ausschließlich auf Biegung beanspruchten Überlastungsgliedes treten jedoch immer noch erhebliche Kräfte auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Regeleinrichtungen unter Beseitigung der aufgeführten Mängel in der Funktion zu verbessern.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Überlastungsglied von einem im wesentlichen auf Knickung beanspruchten Federband gebildet ist.

Das Federband knickt erst dann seitlich aus und biegt sich elastisch durch, wenn die Temperatur, bei der die Steuerklappe den Warmluftansaugkanal völlig geschlossen hat, überschritten wird und der Thermostat einen größeren Widerstand findet. Die Federkennlinie ist dann bedeutend flacher als bei der vorbekannten Ausführung mit vorgespannter Schraubendruckfeder wie auch bei dem älteren Vorschlag einer Regeleinrichtung mit quer zur Hubrichtung des Thermostaten verlaufenden Abbiegungen der Antriebsstange. Die zur Verformung des Überlastungsgliedes notwendigen Kräfte bleiben in tragbaren Grenzen. Die Teile der Regeleinrichtung können nun weniger kräftig ausgeführt sein und werden dementsprechend billiger.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Federbandstück in Querrichtung leicht gekrümmt. Hierdurch ist es möglich, aus sehr dünnem Material ein knicksteifes Federbandstück zu fertigen, das vor dem Ausknicken erhebliche Kräfte übertragen kann und nach dem Ausknicken gegenüber einer Belastung in Richtung der Hubbewegung des Thermostaten verhältnismäßig weich ist.

Um eine vereinfachte Montage der Teile zu erreichen und unerwünschte Vorspannungen durch toleranzbedingten Versatz zu vermeiden, ist das Federband über angespritzte Kunststoffteile mit dem Hebelarm der Steuerklappe und mit der Antriebsstange gelenkig verbunden.

Eine Sicherung dafür, daß das Federband auf jeden Fall zu der vorbestimmten Seite hin ausbiegt bzw. ausknickt, ist gemäß einem weiteren Vorschlag dadurch erreicht, daß das Federband im Warmluftansaugkanal unterhalb der Steuerklappe angeordnet ist und die Steuerklappe einen Nocken aufweist, der bei der den Warmluftkanal verschließenden Klappenstellung mit dem Federband zusammenwirkt.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Regeleinrichtung im Längsschnitt,

F i g. 2 in vergrößerter Darstellung das verwendete Federband im Längsschnitt,

F i g. 3 das Federband der F i g. 2 im Querschnitt,

F i g. 4 das Federband der F i g. 2 und 3, seitlich ausgeknickt, im Längsschnitt,

Fig. 5 das seitlich ausgeknickte Federband im Querschnitt an der Knickstelle.

Beim Ausführungsbeispiel bilden zwei Kunststoffteile 1 und 2, die an der Naht 3 beispielsweise durch Verschweißen miteinander verbunden sind, einen Rohluftkanal 4 eines Ansaugluftfilters, in den von der Seite her ein Kaltluftansaugkanal 5 und von unten her ein Warmluftansaugkanal 6 einmünden. Die Mündungsöffnung 7 des Warmluftansaugkanals ist vom Rohluftkanal 4 her durch eine Steuerklappe 8 verschließbar, deren Steuerklappenwelle 9 mit einem Hebelarm 10 verbunden ist. Die Steuerklappe 8 kann um die Steuerklappenwelle 9 so geschwenkt werden, daß sie in ihrer einen Endstellung (strichpunktiert gezeichnet) den Kaltluftansaugkanal 5 und in jhrer anderen Endstellung den Warmluftansaugkanal 6 verschließt.

Die Steuerklappe 8 ist zwischen den beiden Endstellungen durch einen Wachsthermostaten 11 bewegbar, der in dem Rohluftansaugkanal 4 angeordnet und von der angesaugten Luft umströmt ist. Die Befestigung und Justierung des Thermostaten geschieht durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben in einen Stopfen 12, der die freie Stirnseite eines an den Warmluftansaugkanal 6 angeformten Rohrstutzens 13 verschließt.

Von dem Wachsthermostat 11 wird die Verstellkraft auf den Hebelarm 10 durch eine Antriebsstange übertragen, die beim Ausführungsbeispiel aus drei Teilen zusammengesetzt ist, nämlich aus einem aus dem Wachsthermostaten heraustretenden Druckstift 14, einem Kolben 15 und einem Überlastungsglied 16. Der im Innern des Rohrstutzens 13 geführte

Kolben 15 durchsetzt die Wand des Warmluftansaugkanals 6 und liegt mit einer Schulter 15 α gegen eine Rückstellfeder 18 an.

Wie aus den Fig. 2 bis 5 näher hervorgeht, ist das Überlastungsglied 16 von einem dünnen, geringfügig in Längsrichtung und gleichsinnig dazu in Querrichtung gekrümmten Federband 17 gebildet, das sich längs in der Kraftrichtung erstreckt und dementsprechend im wesentlichen auf Knickung beansprucht wird. Die Krümmung in Längsrichtung ist gerade so bemessen, daß das Federband bei einer Belastung in Längsrichtung auf jeden Fall immer nach einer bestimmten Seite, im vorliegenden Fall also nach unten ausknickt. Über angespritzte Kunststoffteile 19, 20 ist das Federband 17 mit dem Hebelarm 10 der Steuerklappenwelle 9 und dem Kolben 15 gelenkig verbunden.

Die Steuerklappe 8 weist auf ihrer dem Warmluftansaugkanal 6 zugekehrten Seite einen Nocken 21 auf, der bei der den Warmluftansaugkanal verschließenden Klappenstellung (Fig. 1) gegen die'konkave Seite des unverformten Federbandes 17 anliegt.

Bei kaltem Motor und niedriger Außentemperatur hat die Rückstellfeder 18 über den Kolben 15 den Druckstift 14 in den Wachsthermostaten 11 hineingedruckt und dabei über das Überlastungsglied 16 den Hebelarm 10 so weit nach rechts bewegt, daß die Steuerklappe 8 den Kaltluftansaugkanal 5 völlig verschließt, wie dies strichpunktiert dargestellt ist. Steigt die Temperatur in dem Rohluftkanal 4, so schiebt der Druckstift 14 den Kolben 15 gegen die Kraft der Rückstellfeder 18 tiefer in den Warmluftansaugkanal 6 hinein. Dabei schwenkt das Überlastungsglied 16 die Steuerklappe 8 gegen die Mündungsöffnung 7 des Warmluftansaugkanals 6, bis sie diese verschließt. Bei dieser Schließstellung der Steuerklappe 8 hat das Federband 17 noch die in Fig. 2 und 3 gezeigte Form, in der sie in Kraftrichtung erhebliche Kräfte übertragen kann. Steigt die Temperatur in dem Rohluftkanal 4 weiter, so knickt schließlich das Federband 17 in der Mitte aus, wie dies in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Dabei verschwindet im Bereich der Knickstelle die Querkrümmung des Federbandes 17. Durch das seitliche Ausknicken ist das Federband 17 weitaus weniger drucksteif geworden. Deshalb treten in dem Antriebsmechanismus auch bei stark überhöhten Temperaturen keine unzulässig großen Kräfte auf.

Die Verformung des Federbandes erfolgt im rein elastischen Bereich. Sinkt die Temperatur in dem Rohluftkanal 4 beispielsweise durch Abkühlung der Außentemperatur, so streckt sich das Federband beim Zurückbewegen des Kolbens 15 schließlich wieder in die langgestreckte Ausgangsform nach F i g. 2 und 3 aus.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung an Ansaugluftfiltern für Brennkraftmaschinen zur Steuerung der Zufuhr von vorgewärmter und kalter Verbrennungsluft mit einer im Rohluftkanal angeordneten Steuerklappe, die in einer Endstellung einen Kaltluftansaugkanal und in der anderen Endstellung einen Warmluftansaugkanal abschließt, und mit einem von der Ansaugluft umströmten DehnstorT-thermostaten, der bei Erwärmung die Steuerklappe über einen an der Steuerklappenwelle angreifenden Hebelarm und eine mit diesem über ein Überlastungsglied zusammenwirkende Antriebsstange gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in ihre den Warmluftansaugkanal schließende Stellung schwenkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlastungsglied von einem im wesentlichen auf Knickung beanspruchten Federband (17) gebildet ist.

2. Regeleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband (17) in Querrichtung leicht gekrümmt ist.

3. Regeleinrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband (17) über angespritzte Kunststoffteile (19, 20) mit dem Hebelarm (10) der Steuerklappenwelle und mit der Antriebsstange gelenkig verbunden ist.

4. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband (17) im Warmluftansaugkanal (6) unterhalb der Steuerklappe (8) angeordnet ist und die Steuerklappe (8) einen Nocken (21) aufweist, der bei der den Warmluftkanal (6) verschließenden Klappenstellung mit dem Federband (17) zusammenwirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen