DE19917182A1 - Druckregel- und -halteventilanordnung - Google Patents

Abstract

Eine bekannte Druckregel- und halteventilanordnung benötigt ein Ventil, das noch nicht beschrieben ist. Hiergegen weist die neue Druckregel- und halteventilanordnung die Merkmale auf, dass der Ventilschließkörper (7) mit einer Membrane (13) verbunden ist, die einerseits eine Membrankammer (14) begrenzt, die über eine Verbindungsleitung (15) direkt mit einem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbunden ist, und andererseits eine Steuerdruckkammer (17) begrenzt, die über ein Steuerventil (18) entweder mit der Membrankammer (14) oder über die Verbindungsleitung (15) mit dem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbindbar ist und darüber hinaus über eine Verbindungsleitung (19) mit dem Rücklaufanschluss (11) verbunden ist. Die erfindungsgemäße Anordnung lässt sich kostengünstig herstellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckregel- und -halteventilanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE 30 24 209 A1 bei einer Flüssigkeitskühlung für Verbrennungsmotoren bekannt, wobei zur Regelung des Kühlflüssigkeitsumlaufs ein vorzugsweise elektronisches Steuergerät vorge­ sehen ist, das die Verstellung des Absperrorgans oder dergleichen in Abhängig­ keit vom Vergleich eines durch die Motortemperatur bestimmten Istwertes mit einem einstellbaren Sollwert steuert. Als Absperrorgan dient ein mit dem Steuergerät zusammenwirkendes motorisch oder elektromagnetisch betriebe­ nes Ventil oder dergleichen.

Aus der Druckschrift ist kein Hinweis über die Ausbildung eines solchen Ab­ sperrorgans entnehmbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Druckregel- und -halteventilanord­ nung der angegebenen Art zu gestalten, bei der insbesondere eine funktions­ sichere Arbeitsweise vorliegt und die kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kühleinrichtung für Kraftmaschinen,

Fig. 2 eine Ausführung eines Druckregel- und -halteventils nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Druckregel- und -halteven­ tilanordnung 1 in Verbindung mit einer Kühlflüssigkeitspumpe 2 und einem Kühlflüssigkeitskreislauf 3, insbesondere für eine Kraftmaschine 4, deren Be­ triebstemperatur von einem Temperatursensor 5 erfasst und ggf. in Abhängig­ keit von weiteren Betriebssignalen zu Ansteuersignalen für ein in Fig. 2 darge­ stelltes Druckregel- und halteventil 6 verarbeitet wird, das einen Ventilschliess­ körper 7 aufweist, der mit einem zwischen einem Leitungsabschnitt 8, in dem der zu regelnde Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, und einem Leitungsabschnitt 9 eines in einen Sauganschluss 10 der Pumpe 2 führenden Rücklaufanschlusses 11 angeordneten Ventilsitz 12 zusammenwirkt.

Es ist ersichtlich (Fig. 2), dass der Ventilschliesskörper 7 mit einer Membrane 13 verbunden ist, die einerseits eine Membrankammer 14 begrenzt, die über eine Verbindungsleitung 15 direkt mit einem Druckanschluss 16 der Pumpe 2 ver­ bunden ist, und andererseits eine Steuerdruckkammer 17 begrenzt, die über ein Steuerventil 18 mit der Membrankammer 14 und über die Verbindungslei­ tung 15 mit dem Druckanschluss 16 der Pumpe 2 verbindbar ist und darüber hinaus über eine Verbindungsleitung 19 mit dem Rücklaufanschluss 11 verbun­ den ist.

Die Verbindungsleitung 19 kann direkt im Ventilschliesskörper 7 angeordnet (Volllinie) oder als separate Leitung 19 (Strichpunktlinie) ausgeführt sein. Mit dieser Anordnung lässt sich die Betriebstemperatur der Kraftmaschine feinfühlig steuern.

Da der bei Betrieb der Kraftmaschine 4 im Druckanschluss 16 der Pumpe 2 herr­ schende Druck unbeeinflusst auch in der Membrankammer 14 herrscht, ergibt sich eine Druckdifferenz an der Membrane 13 immer dann, wenn das Steuer­ ventil 18 den Durchlass der Verbindungsleitung 15 in die Steuerdruckkammer 17 gedrosselt oder verschlossen hat und Kühlflüssigkeit aus der Steuer­ druckkammer 17 über die Verbindungsleitung 19 in den zum Sauganschluss 10 der Pumpe 2 führenden Rücklaufanschluss 11 geströmt ist, d. h. die Membrane 13 wirkt dann mit einer Schliesskraft auf den Ventilschliesskörper 7 ein, wobei dieser dann von der am Ventilschliesskörper 7 selbst wirkenden Druckdifferenz zwischen den Leitungsabschnitten 8 und 9 in Öffnungsrichtung belastet ist, so dass sich ein Gleichgewicht zwischen den beiden Kräften einstellt, bei dem eine bestimmte Öffnungsstellung des Ventilschliesskörpers 7 gegeben ist. Dieses Kräftegleichgewicht ist durch vorgegebene Wirkflächengrössen der Membrane 13 und des Ventilschliesskörpers 7 bestimmt.

Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Membrane 13 durch eine in Schliessrichtung des Ventilschliesskörpers 7 wirkende Feder 20 belastet ist. Durch diese Mass­ nahme wird erreicht, dass der Ventilschliesskörper 7 bei abgestellter Kraftma­ schine eine Schliessstellung einnimmt, so dass keine Wasserzirkulation durch Thermosyphonwirkung auftreten kann.

Sollte jedoch in bestimmten Temperaturbereichen eine Druckerhöhung in dem Leitungsabschnitt 8, in dem der zu regelnde Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, auftreten (Wärmenester), dann öffnet der Ventilschliesskörper 7 gegen die Fe­ derkraft und ermöglicht einen Druckausgleich.

Bei abgestellter Kraftmaschine kann es vorteilhaft sein, wenn dabei die Schliess­ kraft der Membrane 13 konstant auf einen Wert gehalten wird, und zwar da­ durch, dass gleichzeitig mit dem Druckabfall in der Steuerdruckkammer 17 ein Druckabfall in der Membrankammer 14 erfolgt, hierfür ist die Massnahme vor­ gesehen, dass die Membrankammer 14 über eine Verbindungsleitung 21 mit dem Rücklaufanschluss 11 verbunden ist.

Es versteht sich von selbst, dass die beiden Verbindungsleitungen 19, 21 jeweils einen Drosselabschnitt 22, 23 aufweisen, um zu erreichen, dass der Zu- und Ab­ fluss in einem bestimmbaren Verhältnis erfolgt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann vorgesehen sein, dass das Steuerventil 18 als Elektromagnetventil 24 ausgeführt ist und auf elektrische Ansteuersignale rea­ giert. Diese Können von einem elektronischen Steuergerät bereitgestellt wer­ den, in dem die angegebenen Sensorsignale verarbeitet werden.

Dadurch, dass stromab der Einmündung der Verbindungsleitung 19 in den Druckanschluss 16 der Pumpe 2 eine Leitungsdrosselung 25 angeordnet ist, lässt sich eine deutliche Erhöhung des in der Membrankammer 14 und der Steuer­ druckkammer 17 herrschenden Druckes erreichen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist in dem Leitungsabschnitt 8, in dem der geregelte Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, ein Kühler 26 eingesetzt, der die Wärme in die freie Umgebung abgibt. Zwischen dem Leitungsabschnitt 8 mit geregeltem Kühlflüssigkeitsdruck und dem in den Sauganschluss 10 führenden Rücklaufan­ schluss 11 ist eine Verbindungsleitung 27 angeordnet, in der ein Kühler 28 ein­ gesetzt ist, der die Wärme in den Fahrgastraum abgibt, wenn die Kraftma­ schine läuft.

Es ist besonders kostengünstig, wenn das Druckregel- und -halteventil 6 mit dem Steuerventil 18 bzw. dem Elektromagnetventil 24 direkt in die Kühlflüssig­ keitspumpe 2 integriert ist.

Die erfindungsgemässe Anordnung lässt sich damit kostengünstig herstellen.

Claims (8)

1. Druckregel- und -halteventilanordnung in Verbindung mit einer Kühlflüssigkeit­ spumpe und einem Kühlflüssigkeitskreislauf, insbesondere für eine Kraftma­ schine, deren Betriebstemperatur von einem Temperatursensor erfasst und ggf. in Abhängigkeit von weiteren Betriebssignalen zu Ansteuersignalen für ein Druckregel- und halteventil verarbeitet wird, wobei das Druckregel- und - halteventil einen Ventilschliesskörper aufweist, der mit einem zwischen einem Leitungsabschnitt, in dem der zu regelnde Kühlflüssigkeitsdruck herrscht, und einem Leitungsabschnitt eines in einen Sauganschluss der Pumpe (2) führenden Rücklaufanschluss angeordneten Ventilsitz zusammenwirkt, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Ventilschliesskörper (7) mit einer Membrane (13) verbunden ist, die einerseits eine Membrankammer (14) begrenzt, die über eine Verbin­ dungsleitung (15) direkt mit einem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbun­ den ist, und andererseits eine Steuerdruckkammer (17) begrenzt, die über ein Steuerventil (18) mit der Membrankammer (14) und über die Verbindungslei­ tung (15) mit dem Druckanschluss (16) der Pumpe (2) verbindbar ist und da­ rüber hinaus über eine Verbindungsleitung (19) mit dem Rücklaufanschluss (11) verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (13) durch eine in Schliessrichtung des Ventilschliesskörpers (7) wirkende Feder (20) belastet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran­ kammer (14) über eine Verbindungsleitung (21) mit dem Rücklaufanschluss (11) verbunden ist.

4. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass das Steuerventil (18) als Elektromagnetventil (24) ausgeführt ist und auf elektrische Ansteuersignale reagiert.

5. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass stromab der Einmündung der Verbindungsleitung (15) in den Druck­ anschluss (16) der Pumpe (2) eine Leitungsdrosselung (25) angeordnet ist.

6. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass in dem Leitungsabschnitt (8) in dem der geregelte Kühlflüssigkeits­ druck herrscht, ein Kühler (26) eingesetzt ist.

7. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass zwischen dem Leitungsabschnitt (8) mit geregeltem Kühlflüssigkeits­ druck und dem in den Sauganschluss (10) führenden Rücklaufanschluss (11) eine Verbindungsleitung (27) angeordnet ist, in der ein Kühler (28) eingesetzt ist.

8. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass das Druckregel- und -halteventil (6) komplett mit dem Ventilschliess­ körper (7) und dem Steuerventil (18) bzw. dem Elektromagnetventil (24) direkt in die Kühlflüssigkeitspumpe (2) integriert ist.