DE2355447B2 - Temperaturgesteuertes, stufenlos drehzahlregelbares geblaese - Google Patents
Temperaturgesteuertes, stufenlos drehzahlregelbares geblaeseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein lemperaturgesteuertes, stufenlos drehzahlregelbares Gebläse mit einer zwischen
der Kraftmaschine und dem Gebläse wirksamen, als .Schlupfkupplung ausgebildeten Reibungskupplung,
die durch eine Feder in die eingerückte Stellung gedrückt wird und eine von einem Temperaturfühler
gesteuerte Betätigungszelle zum Steuern der wirksamen Anpreßkraft der FeJer in Abhängigkeit von dem
vom Temperaturfühler ermittelten Temperaturzustand aufweist.
Bei einem vorbekannten Gebläse dieser Art (DT-OS 20 19 299) ist der Temperaturfühler der Reibungskupplung
so zugeordnet, daß die Feder, die die Reibungskupplung vorspannt, von dem Temperaturfühler beaufschlagt
wird. Somit wird die Federkraft, mit der die Reibungskupplung eingerückt wird, unmittelbar durch
den Temperaturfühler beeinflußt, und zwar so, daß mit größer werdender Temperatur die Feder stärker
zusammengedrückt und damit die Einrückkraft der Reibungskupplung erhöht wird. Nachteilig hierbei ist,
daß die Feder zum Ändern der Einrückkraft verformt werden muß und daß somit die Reibung und
Trägheitskraft der zu bewegenden Kupplungsteile überwunden werden müssen. Darüber hinaus ändert
sich mit der Verformung der Feder der Widerstand, den die Feder dem Temperaturfühler entgegensetzt, so daß
bei unterschiedlichen Einrückzuständen der Temperaturfühler unterschiedliche Kräfte aufbringen muß, um
eine bestimmte Änderung der Einrückkraft zu erzielen. Hierdurch wird die Genauigkeit der Steuerung beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein temperaturgesteuertes, stufenlos regelbares Gebläse
der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß eine feinere und genauere Steuerung der Einrückkrafl der
Reibungskupplung und damm der Gebläsedrehzahl ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einem temperaturgesteuerten, stufenlos drehzahlregelbaren Gebläse mit den
eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch geiösi, daß die der Feder entgegenwirkende,
druckmittelbetriebene Betätigungszelle von einem dem Temperaturfühler zugeordneten, an einer Druckmittelquelle
angeschlossenen Druckventil mit einem umgekehrt zur TeniDcraturänderung stufenlos geregelten
Strömungsmitteldruck beaufschlagt ist.
Bei einem vorbekannten Gebläse (US-PS 26 61 148) wird zwar bereits eine einer Feder entgegenwirkende
druckmittelbetriebene Betätigungszelle von einem temperaturgesteuerten, an einer Druckwelle angeschlossrnen
Ventil beaufschlagt. In diesem Fall ist das Ventil jedoch kein kontinuierlich arbeitendes Druckregelventil,
sondern ein Aus-Ein-Sieuerventil. Die Kupplung wird daher bei jeder Betätigung des Ventils vollständig
ein- bzw. ausgerückt; dies bringt eine Verschiebung der bewegbaren Kupplungstcile, und es ergibt sich eine
ruckhafte Betriebsweise, die zum einen eine relativ ungenaue Steuerung und zum andren eine hohe
Beanspruchung der bewegbaren Bauteile aufgrund des ständigen Ein- und Ausrückens zur Folge hat.
Im Gegensatz hierzu wird bei der erfindungsgemäßen
Lösung durch das Zusammenwirken einer Schlupfkupplung mit einem stufenlos gesteuerten Servomotor, der
der Federbeaufschlagung entgegenwirkt, erreicht, daß die Feder und die übrigen Kupplungsteil bei normalem
Betrieb praktisch nicht verschoben werden müssen. Vielmehr hat eine Betätigung des Servomotors zur
Folge, daß bei steigender Temperatur lediglich die von der Feder auf die Kupplung ausgeübte Einrückkraft
reduziert wird, ohne daß hierbei Verschiebungen der Kupplungstelle erforderlich sind. Da somit der Steuerdruck
nicht die Reibung und Trägheitskraft von sich bewegenden Bauteilen überwinden und nicht auf die
Federn über einen sich ändernden Abschnitt ihrer Federkennlinien einwirken muß, ist eine feine, genaue
und gleichmäßige Steuerung der Gebläsedrehzahl möglich. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Lösung besteht darin, daß der Temperaturfühler von keiner starken Feder beaufschlagt wird, so daß der
Temperaturfühler genauer arbeiten kann. Außerdem kann der Temperaturfühler unmittelbar an derjenigen
Stelle eingesetzt werden, an der die Temperaturänderungen erfaßt werden sollen, so daß andernfalls
mögliche Verfälschungen der gemessenen Temperatur vermieden werden.
Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeiespie! der Erfindung näher erläutert. Es
zeigt:
F i g. 1 eine schematische Teildarstellung einer Kraftmaschine und eines Kühlsystems mit einem temperaturgesteuerten,
drehzahlregelbaren Gebläse;
Fig. 2 einen Querschnitt durch das temperaturgesteuerte, drehzahlregelbare Gebläse;
F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch ein bei dem Gebläse nach F i g. 2 verwendeten Druckventil;
F i g. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 2.
Wie die Figuren und insbesondere Fig. 1 2;eigen, ist
einer Kraftmaschine 11 ein stufenlos drehzahlregelbares
Gebläse 10 zugeordnet. Das Gebläse 10 weist ein Gebläserad 12 auf, welches einen Luftstrom um
Abschnitte eines Kühlsystems 13, 14 und 16 führt. Eine der Kraftmaschine zugeordnete Druckmittelquelle 17
ist über eine Leitung 18 an ein temperaturabhängig betätigtes, pneumatisches Druckventil 20 angeschlos
sen, welches auf die Temperatur in einem Abschnitt K des Kühlsystems anspricht. Das Druckventil 20 ist übe
eine Leitung 19 mit dem Gebläse 10 verbunden. Da: Gebläse 10 wird über Keilriemen 21 von de
Kraftmaschine 11 angetrieben. Gewünschtenfalls kam ein Wärmetauscher 22 i'ür ein Kupplungs-Schmiermiuc
im Bereich des Gebläses 10 angeordnet und mit dieser über Leitungen 23,24 verbunden sein.
Gemäß Fig. 2 eithält das Gebläse 10 eine
drehfesten Träger 30 mit einem Tragbügel 31, an welcher;, ein drehfester Wellenabschnitt 32 angeordnet
ist. Der Tragbügel 31 ist mit öffnungen 33 versehen,
durch die Befestigungsschrauben zur Befestigung des Gebläses an einem Rahmenteil verlaufen. Im ""rager 30
sind Steuerkanäle 36, 37 ausgebildet. Das Ende des Stcuerkanals 36 im Bügel 31 ist durch einen Stopfen 38
verschlossen. Eine öffnung 39 schneidet den Kanal 36, so daß dieser an die vom Druckventil 20 kommende
Leitung anschließbar ist. Im Träger 30 ist ein Schmicrmittel-Auslaßkanal 41,42 ausgebildet, der durch
einen Stopfen 43 am einen Ende verschlossen ist und eine öffnung 44 zum Anschluß an die Leitung 24 enthält.
Ein Schmiermittel-Einlaßkanal 45,46,47 ist ebenfalls im
Träger 30 angeordnet und durch einen Stopfen 48 am einen Ende verschlossen, während er über eine öffnung
49 an die vom Wärmetauscher 22 kommende Leitung 23 angeschlossen ist. Ein umlaufendes Abtriebstril 51
enthält einen Flansch 52 und eine Buchse 53. Der Flansch 52 ist mit mehreren Gewindezapfen 54 zur
Befestigung des Gebläserades 12 versehen. Die Buchse 53 ist über Rollenlager 56 drehbar auf demWellenabschnitt
32 gelagert. In Axialrichtung sind die Rollenlager durch einen Halterung 57 an der Buchse festgelegt. Die
Buchse 53 enthält ferner einen kerbverzahnten Abschnitt 58, der mit Abschnitten einer Reibungskupplung
verbunden ist. In dem kerbver/.ahnten Abschnitt 58 sind
Schmiermittelöffnungen 59 ausgebildet, die einen Schmiermittelstrom von den Kanälen 45, 46 zu den
Reibscheiben der Kupplung ermöglichen.
Das umlaufende Antriebsteil 61 enthält einen äußeren zylindrischen Abschnitt 62, einen radialen Abschnitt 63
und ein Stirnteil 64. Die Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 62 ist mit einer entsprechenden Anzahl von
Nuten 66 zur Aufnahme der V-förmigen Keilriemen versehen. Die Innenfläche 67 des zylindrischen Abschnitts
62 begrenzt eine ringförmige Schmiermittel-Vorratskammer des Antriebsgliedes. Ein Kugellager 68
ist durch einen Halterung 69 amWellenabschnitt 32 und durch einen Halterung 71 am Radialabschnitt 63 des
Antriebsgliedes 61 befestigt, so daß das eine Ende des Antriebsgliedes drehbar auf dem Träger 30 gelagert ist.
Das Stirnteil 64 ist am zylindrischen Abschnitt 62 durch Kopfschrauben 72 befestigt und auf einem Kugellager
73 abgestützt, welches auf der Buchse 53 des Abtriebsgliedes 51 angebracht ist. Das Kugellager ist
durch einen Haltering 74 auf der Buchse 53 befestigt. Das Stirnteil 64 enthält einen kerbverzahnten Abschnitt
76, der mit Abschnitten der Reibungskupplung verbunden ist. Zwei Schmiermitteldichtungen 77,78 sind neben
den Lagern 68 und 73 angeordnet, so daß das
Ar.triebsteil 61 strömungsmitteldicht verschlossen ist.
Eine als Schlupfkupplung ausgebildete Reibungskupplung 80 bildet eine schlupffähige, reibschlüssige
Verbindung zwischen dem Antriebsteil 61 und dem Abtriebsteil 51. Die Reibungskupplung 80 enthält eine
an dem kerbverzahnten Abschnitt 58 des Abtriebsteils 51 befestigte Stützplatte 81, eine am kerbverzahnten
Abschnitt 76 des Antriebsteils 61 befestigte Druckplatte
82 und ein Reibscheibenpaket 83, 84. Die Reibscheiben
83 sind mit dem kerbverzahnten Abschnitt 58 des Abtriebsteils 51 verbunden, während die dazwischenliegenden
Reibscheiben 84 mit dem kerbverzahnten Abschnitt 76 des Antriebsteils 61 verbunden sind. Der
eine Reibscheibensaiz 83 oder 84 ist mit einem naßlaufenden Reibungsmaterial 86 beschichtet, das in
Verbindung mit einem Schmiermittel derart gewählt ist, daß sich ein vorgegebener Reibungskoeffizient ergibt.
Der Reibungskoeffizient sollte vorzugsweise im Schlupfbereich zwischen dem voll ausgerückten und
dem voll eingerückten, drehfest verriegelten Zustand der Reibungskupplung im wesentlichen konstant sein.
Auf dem Wellenabschnitt 32 ist eine ringförmige Betätigungszelle 91 zur Kraftbeaufschlagung der
Reibungskupplung 80 angeordnet. Die Betätigungszelle 91 enthält eine ringförmige Stützplatte 92, eine Hülse 93,
einen Betätigungsabschnitt 94 und eine Feder 96 in Form zweier Tellerfedern. An der einen Stirnfläche des
Betätigungsabschnitts 94 ist ein Drucklager 97 angebracht, das mit der Druckplatte 82 der Kupplung 80
zusammenwirkt. Der Betätigungsabschnilt 94 ist über einen Stift 98 und einen Halterung 99 fest mit der Hülse
93 verbunden. Der Betätigungsabschnitt ist auf dem Wellenabschnitt 32 über eine Nut-Federverbindung 101,
102 drehfest angebracht, welche eine begrenzte Axialverschiebung der Betätigungszelle 91 ermöglicht.
Ein Halterung 103 auf dem WellenabschnUt 32 bildet einen Anschlag zur Begrenzung der Axialverschiebung
der Betätigungszelle 91 von der Reibungskupplung 80 fort, wenn diese voll ausgerückt ist. Die Stützplatte 92 ist
durch einen Haltering 104 und eine Schulter des Wellenabschnitts 32 in Axialrichtung unverschiebbar
auf dem Wellenabschnitt 32 befestigt. Die Innenflächen 106, 107 der Hülse 93 und die eine Fläche 108 der
Stützplatte 92 bilden eine Strömungsmittelkammer 109, die mit dem Abschnitt 37 des Steuerkanals 36 in
Verbindung steht. Dichtringe 111 und 112, die mit der
Hülse 93 zusammenwirken, und ein mit einer Innenfläche der Stützplatte 92 zusammenwirkender Dichtring
1 i0 verhindern eine Strömlingsmittelleckage aus der
Steuerkammer 109. Die Tellerfedern 96 sind zwischen der Fläche 113 der Slützplatte 92 und der Fläche 114 des
Betätigungsabschnitts 94 vorgespannt, so daß sie die Reibungskupplung 80 über das Drucklager 97 mit einer
vorgegebenen, maximalen Betätigungskraft beaufschlagen. Ausnehmungen 95 in der Stirnfläche 113 der
Stützplatte 92 ermöglichen einen Strömungsmittelstrom im Bereich einer Kante der einen Tellerfeder 96.
Ein Steuerdruck in der Strömungsmittelkammer 109 wirkt entgegen der Kraft der Tellerfedern 96, wodurch
die tatsächlich auf die Reibungskupplung 80 einwirkende Betätigungskraft verringert wird. Die Betätigungszelle
91 ist zwar in Axialrichtung verschiebbar, jedoch ist eine derartige Axialverschiebung während ihres
Betriebs nicht erforderlich, da sich die tatsächlich auf die Reibungskupplung einwirkende Betätigungskraft aus
den vorgespannten Tellerfedern % und dem in der Kammer 109 wirksamen Steuerdruck ergibt. Die oben
beschriebene Bauweise der Betätigungszelle 91 ist vor allem insofern vorteilhaft, als der Steuerdruck nicht die
Reibung und Trägheitskraft von sich bewegenden Bauteilen überwinden und nicht auf die Tellerfedern
über einen sich ändernden Abschnitt ihrer Federkennlinien einwirken muß. Während des normalen Betriebs
innerhalb des Schlupfbereichs bleiben die Tellerfedern % in einem im wesentlichen gleichmäßig verformten
Zustand, und die Hülse 93 verbleibt im wesentlichen in ein und derselben Axiallage, wobei sich jedoch die
Betätigungszelle 91 in Axialrichtung gegen den Anschlagring 103 verschieben kann, um die Reibungskupplung
80 vollständig auszurücken.
Ein weiteres Merkmal der Betätigungszelle 91 ist aus dem Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2 ersichtlich.
Die Hülse 93 enthält zwei Kanäle i iö, ί ί7, die mit einem
lnnenraum 118 in Verbindung stehen, der teilweise durch die Stirnfläche 113 der Stützplatte 92 und die
Stirnfläche 114 des Betätigungsabschnitts 94 begrenzt wird. Dieser Innenraum 118 ist an die Schniermittelkanäle
41, 42 des Wellenabsehnitts 32 angeschlossen. Wie Fig.4 am deutlichsten zeigt, verläuft ein Staufangrohr
119 tangential vom Kanal 117 in die Ringkammer, die durch die Innenfläche 67 des zylindrischen Abschnitts 62
des Antriebsteils 61 begrenzt wird. Wenn das Antriebsteil 61 durch die mit den Nuten 66 zusammenwirkenden
Keilriemen gedreht wird, bildet das Schmiermittel im
Antriebsteil 61 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft einen Flüssigkeitsring an der Innenfläche 67 des
zylindrischen Abschnitts 62. Der umlaufende Schmicrmittelring trifft auf das offene Ende 121 des Staurohres
119. Das Schmiermittel wird somit über das Rohr 119,
den Kanal 116, den Innenraum 118 und die Kanäle 41,42
abgeführt.
Infolge des Staudrucks wird das Schmiermittel aus
dem Kanal 42 über die Leitung 24 zu einem aus Rohren 122 und Kühlrippen 123 bestehenden Wärmetauscher
22 geführt. Der Wärmetauscher 22 ist durch einen Bügel 124 an einem Rahmenteil befestigt. Das Schmiermittel
strömt vom Wärmetauscher 22 über die Leitung 23 und die Kanäle 45, 46, 47 zu den Lagern 56 und der
Reibungskupplung 80 sowie über den Kanal 115 zum Lager 73.
Das Druckventil 20 dient zur Regulierung des Steuerdrucks in der Kammer 109 und ist im Schnitt im
vergrößerten Maßstab in F i g. 3 gezeigt. Es enthält ein Gehäuse 131 mit einer Einlaßöffnung 132 zum Anschluß
an eine Druckluflquelle, einer Auslaßöffnung 133 zum Anschluß an die Steuerkammer des Antriebs 10 und
einer Entlüftungsöffnung 134, die zur Atmosphäre führt. Am einen Ende ist das Gehäuse 131 mit einem
Gewindeabschnitt 136 versehen, welcher in einen Abschnitt des Kühlsystems einsetzbar ist. Ein Temperaturfühler
137 ist beispielsweise über einen Gewindeabschnitt 138 im Gehäuse 131 befestigt. Zum strömungsmitteldichten
Verschluß dient ein Dichtungsring 135. Der Temperaturfühler 137 enthält einen außerhalb des
Ventilgehäuses 131 befindlichen Fühlerabschnitt und einen beweglichen Abschnitt 141, der im Inneren
des Ventilgehäuses 131 liegt und in Abhängigkeit von einer durch den Fühlerabschnitt 139 ermittelten
Temperaturerhöhung oder Temperaturerniedrigung aus- bzw. einfahrbar ist.
Im Ventilgehäuse 131 befindet sich eine Zufuhrkammer 142, die teilweise durch eine zylindrische Innenwand
143, einen Endabschnitt 144 eines neben dem Temperaturfühler 137 angeordneten Abstandhalters,
und eine Innenschulter 146 begrenzt ist. Die Zufuhrkammer 142 ist über einen Kanal 147 mit der Einlaßöffnung
132 verbunden.
Am anderen Ende des Gehäuses 131 befindet sich eine zweite zylindrische Innenwand 148 mit einem
Gewindeabschnitt 149. Mit dem Gewindeabschnitt ist eine Stirnkappe 151 verschraubt, und eine Ringdichtung
152 dient zum Strömungsmitteldichten Verschluß. Die zylindrische Wand 148, die Stirnkappe 151 und die
Stirnfläche 153 eines Ausgleichskolbens 154 bilden eine Regulierkammer 156, die über einen Kanal 157 mit der
Auslaßöffnung 133 in Verbindung steht.
Der Ausgleichskolben 154 ist mit einer Zylinderfläche 158 versehen, in der ein Dichtring 159 angeordnet ist,
welcher mit der Zylinderwand 148 eine strömungsmittelsichere Gleitdichtung bildet. Die andere Stirnfläche
161 des Ausgleichskolbens 154 wirkt mit dem einen Ende einer Regulierfeder 162 zusammen, deren anderes
F.nde an einer neben der Schulter 146 befindlichen Stützfläche 163 anliegt. Im Ausgleichskolben 154 ist cmc
mittlere Bohrung 164 ausgebildet, die an der Kolben stirnfläche 153 einen ringförmigen Ventilsitz 166 bildet.
Die Mittelbohrung 164 steht über einen Kanal 167 im Kolben 154 und einem Kanal 168 im Gehäuse 131 mit
der Entlüftungsöffnung 134 in Verbindung.
Der Kolben 154 enthält eine Stirnfläche 192, die an die Fläche 163 anlegbar ist, um die Verschiebung des
Kolbens in rier einen Richtung zu begrenzen. Eine
, Stirnfläche 193 an der Stirnkappe 151 kann mit der
Stirnfläche 153 des Kolbens 154 zusammenwirken, um dessen Bewegung in der anderen Richtung zu
begrenzen. Ein länglicher, hohler Gleitstößel 169 enthalt einen ersten, in der Zufuhrkammer 142 angeordneten
, Endabschnitt 171 und einen zweiten, in der Regulierkammer 156 angeordneten Endabschnitt 172. Der erste
Endabschnitt 171 ist mit einem Flansch 173 und einer Beilagscheibe 175 versehen, die mit dem beweglichen
Abschnitt 141 des Temperaturfühlers 137 zusammen-„ wirkt. Die Beilagscheibe 175 dient zur Einstellung des
Anfangspunktes des Druckreguüerbereichs, da sie die
Ausgangslage des Stößels 169 bestimmt. Zwischen dem Flansch 173 und einem Federsilz 176 liegt eine Feder
174, die den Stößel 169 in Anlage an den beweglichen >-, Abschnitt 141 des Temperaturfühlers 137 drückt. Ein
Kanal 177 im ersten Endabschnitt 171 des Stößels 1b9 verbindet die Zufuhrkammer 142 mit dem Innenraum
179 des Stößels 169. Ein Dichtungsring 178, der den Stößel 169 im Bereich der Schulter 146 umgreift, sorgt
3d für eine strömungsmittelsichere Gleitdichtung zwischen dem Stößel 169 und der Schulter 146. Der zweite
Endabschnitt 172 des Stößels 169 verläuft durch die Mitielbohrung 164 des Ausgleichskolbens 154 und endet
in einer Stirnfläche 181, die einen ringförmigen Ventilsitz bildet.
Ein Steuerglied 182 enthält einen Flansch 183 und ein
Einschubteil 184, in welchem ein Endabschnitt des Stößels 169 sitzt. Der Flansch 183 trägt eine Dichtfläche
186, die mit dem ringförmigen Ventilsitz 166 des Ausgleichskolbens 154 zusammenwirken kann. Gewünschtenfalls
kann die Dichtfläche 186 durch eine Gummischeibe gebildet werden oder aus einer weichen,
verformbaren Beschichtung bestehen, um die Dichtungseigenschaften zu verbessern. Eine Scheibe 187 im
Einschubteil 184 kann mit dem eine zweite ringförmige Dichtfläche bildenden Ende 181 des Stößels
zusammenwirken. Im Hinblick auf eine Verbesserung der Dichteigenschaften ist die Scheibe 187 vorzugsweise
aus einem verformbaren Material gefertigt. Im Steuer· 50 teil 182 ist zwischen den Dichtflächen 186, 187 eir
Radialkanal 188 ausgebildet, der den Innenraum de; Einschubteils 184 mit der Regulierkammer 156 verbin
del. Ein Dichiring 189 im Steuerteii 182 umgreift dei
Endabschnitt 172 des Stößels 169 zwischen de ν, Dichtfläche 186 und dem Kanal 188, um eim
Strömungsmittelleckage längs der Außenfläche de Stößelendabschnitts zu unterbinden.
Zwischen dem Flansch 183 des Steuerteils 182 um einem Abschnitt der Stirnkappe 151 wird ein
Rückstellfeder 191 zusamengedrückt, die das Steuerte gegen den Stößel 169 und den Ausgleichskolben
drückt.
Nunmehr wird eine Betriebsfolge des Druckventil 2 zum besseren Verständnis des Zusammenwirkens seine
verschiedenen Bauteile erläutert. Die verschiedene Bauteile verstellen sich zwar in der Regel gleichzeiti
jedoch wird ihre Betriebsweise der Einfachheit halbi
jeweils einzeln erläutert. Der Gcwindeabschnitl 13b di
Druckventil 20 wird beispielsweise in ein Kühlsystem
derart eingesetzt, daß der Fühlerabschniit 139 vom Kühlmittel umströmt ist, und die Einlaßöffnung 132 wird
an eine Druckmittelquelle angeschlossen, während die Auslaßöffnung 133 an eine Einrichtung, die einen
temperaturgesteuerten Druck benötigt, wie die Steuerkammer 1109 des Gebläseantriebs 10, angeschlossen ist.
Falls die ermittelte Temperatur niedrig ist, ist der bewegliche Abschnitt 141 des Temperaturfühlers 137
gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Lage nach links zurückgezogen, wobei der Stößel 169 der
Verschiebung des Abschnitts 141 folgt und die Feder 162 den Ausgleichskolben 154 im Sinne der F i g. 3 nach
rechts bewegt, bis dessen Stirnfläche 153 an der Fläche 193 anliegt. In diesem Betriebszustand hat der
Ausgleichskolben 154 das Steuerteil 182 nach rechts verstellt, so daß der Ventilsitz 166 geschlossen und der
Ventilsitz 181 geöffnet ist. Wenn die Einlaßöffnung 132 mit einer Druckmittelquelle in Verbindung gebracht
wird, sind die Zufuhrkammer 142, der Innenraum 179 des Stößels 169 über den Kanal 177, die Regulierkammer
156 über den Kanal 188 sowie die Auslaßöffnung 133 mit Druck beaufschlagt. Der Druck in der
Regulierkammer 156 wirkt auf die Stirnfläche 153 und verschiebt den Ausgleichskolben 154 nach links, 2s
wodurch die Regulierfeder 162 zusammengedrückt wird. Unter dem Einfluß der Rückstellfeder 191 folgt das
Steuerteil 182 der Bewegung des Kolbens, bis der Ventilsitz 181 auf der Fläche 187 aufsitzt, wodurch der
Kanal 188 verschlossen und die Regulierkammer 156 jo von dem im Inneren des Stößels 169 vorhandenen
Zufuhrdruck getrennt wird. Wenn der Ventilsitz 181 geschlossen ist, wird die Verschiebung des Steuerteils
182 gestoppt und der Druck in der Regulierkammer 156 wird auf einer Druckhöhe stabilisiert, welche die Kraft
der Regulierfeder 162 ausgleicht. Die Betriebsweise des Druckventils ist derart, daß in der Regulierkammer 156
ein verhältnismäßig hoher Druck vorhanden ist, wenn der Fühlerabschnitt 139 einer verhältnismäßig niedrigen
Temperatur ausgesetzt ist.
Wenn sich die ermittelte Temperatur erhöht, dehnt sich der bewegliche Abschnitt 141 aus, wodurch der
Stößel 169 im Sinne der F i g. 3 nach rechts bewegt wird. Das Steuerteil 182 verschiebt sich gemeinsam mit dem
Stößel 169, wodurch der Ventilsitz 166 geöffnet wird und sich der Druck in der Regulierkammer 156
verringern kann, indem eine Entlüftung am Ventilsitz 166, über die Bohrung 164 und die Kanäle 167 und 168
zur Entlüftungsöffnung 134 ermöglicht wird. Infolge dieser Entlüftung am Ventilsitz 166 verringert sich die
Druckhöhe, bis die Kraft auf die Fläche 161 wirkenden Feder 162 im Gleichgewicht mit der Druckkraft des auf
die Stirnfläche 153 wirkenden Drucks steht und somit der Ventilsitz 166 erneut verschlossen wird.
Solange sich somit der Ausgleichskolben 154 frei zwischen den Anschlagflächen 163 und 193 verschieben
kann, wird der Druck in der Regulierkammer 156 durch die Lage des Stößels, die Kraft der Feder 162 und die
Größe der Stirnfläche 153 bestimmt. Falls der weitest mögliche Druckregulierungsbereich gewünscht wird,
werden die Anschlagflächen 163 und 193 derart angeordnet, daß der mögliche Kolbenhub gleich oder
größer als der Verschiebeweg des beweglichen Fühlerabschnitts 141 ist. Falls jedoch die Druckregulierung
auf einen Teilabschnitt des Ansprechbereichs des Temperaturfühlers begrenzt werden soll, werden die
Anschlagflächen 163 und 193 derart angeordnet, daß sie den Verschiebeweg des Kolbens 154 entsprechend
begrenzen. Wenn beispielsweise die Anschlagfläche 193 derart angeordnet ist, daß sie die Bewegung des
Ausgleichskolbens unterhalb der voll ausgefahrenen Lage des Stößels begrenzt, wird der Ventilsitz 166
geöffnet und verbindet die Regulierkammmer 156 mit der Entlüftungsöffnung 134. Die Regulierkammer
verbleibt somit auf dem Entlüftungsdruck, bis sich der Stößel 169 so weit zurückgezogen hat, daß sich der
Ventilsitz 166 schließen kann. Beim weiteren Einfahren des Stößels 169 erfolgt eine regulierte Druckerhöhung
in der Regulierkammer 156, bis der Ausgleichskolben 154 auf die Anschlagfläche 163 trifft, woraufhin der
Druck in der Regulierkammer 156 gleich dem Zufuhrdruck wird und auch beim weiteren Einfahren des
Stößels auf diesem Druckwert verbleibt.
Die Betriebsweise des Druckventils 20 in Verbindung mit dem drehzahlregelbaren Gebläse 10 wird nunmehr
bei Verwendung in einem Kühlsystem einer Brennkraftmaschine beschrieben. Das Druckventil dient zur
Ermittlung der Temperatur des Kühlmittels, seine Einlaßöffnung ist an eine Druckluftquelle angeschlossen,
während seine Auslaßöffnung mit der Steuerkammer des Gebläses in Verbindung steht, welches einen
Luftstrom erzeugt, um die Temperatur des Kühlmittels zu regulieren.
Beim Kaltstart der Brennkraftmaschine befindet sich das Kühlmittel auf einer niedrigen Temperatur, so daß
sich der Temperaturfühler 137 in der zurückgezogenen Lage befindet und somit ein verhältnismäßig hoher
Luftdruck in der Regulierkammer 156 und also auch in der Steuerkammer 109 vorhanden ist. Infolge des
verhältnismäßig hohen Luftdrucks in der Steuerkammer 109 wird die Kraft der Federn % überwunden, so daß
die Reibungskupplung 89 ausgerückt ist. Im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung 80 sind das
Abtriebsteil 51 und das Gebläserad 12 vom Antriebsteil getrennt, welches mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine
umläuft. Wenn das Gebläserad 12 nicht angetrieben wird, kann sich das Kühlmittel auf die
erwünschte Betriebstemperatur erwärmen. Wenn das Kühlmittel wärmer wird, verringert das Druckventil 20
den Druck in der Steuerkammer 109, so daß sich die von den Federn 96 tatsächlich auf die Reibungskupplung 80
ausgeübte Betätigungskraft erhöht und die Reibungskupplung somit im Schlupfbereich arbeitet, wodurch die
Drehzahl des Gebläses entsprechend der Tempera turerhöhung des Kühlmittels ansteigt. Wenn anschlie
ßend die Brennkraftmaschine unter sich änderndei
Lastbedingungen arbeitet, führen Temperaturerhöhun gen und -erniedrigungen des Kühlmittels der Brenn
kraftmaschine zu entsprechenden Druckänderungen ii der Steuerkammer 109, wodurch wiederum die tatsäch
lieh auf die Reibungskupplung 80 einwirkende Betäti gungskraft und somit die Drehzahl des Gebläserades 1
entsprechend verändert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 709 552/2
Claims (1)
- Patentanspruch:Temperalurgesteuertes, stufenlos drehzahlregelbares Gebläse mit einer zwischen der Kraftmaschine und dem Gebläse wirksamen, als Schlupfkupplung ausgebildeten Reibungskupplung, die durch eine Feder in die eingerückte Stellung gedrückt wird und eine von einem Temperaturfühler gesteuerte Be'.ätigungszelle zum Steuern der wirksamen Anpreßkraft der Feder in Abhängigkeit von dem vom Temperaturfühler ermittelten Temperaturzustand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die der Feder (96) entgegenwirkenden, druckmittelbetriebene Betäligungszelle (91) von einem dem Temperaturfühler (t.37) zugeordnteten, an einer Uruekmittclquelle (17) angeschlossenen Druckventil (20) mit einem umgekehrt zur Temperaturänderung stufenlos geregelten Strömungsmitteldruck beaufschlagt ist.
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