DE3538670A1 - Belueftung und entlueftung fuer ein gehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einer Belüftung und einer Entlüftung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Belüftung bzw. Entlüftung soll einerseits ein gleich­ mäßiges Füllen und andererseits ein schnelles Leerlaufen des Behälters bzw. Gehäuses ermöglichen. Unbedingt notwen­ dig werden diese Einrichtungen an Wärmetauschern und Öl­ filtern, wenn die Gefahr besteht, daß sich Luftpolster in einigen Gehäusebereichen bilden können. Die Be- und Ent­ lüftung wird an den Stellen angeordnet, die beispielsweise von einem durchströmenden Medium nicht erreicht werden und sich beim Befüllen eines solchen Behälters ein Luftpolster (Hohlraum) bilden kann. Für diese Zonen besteht die Gefahr der Überhitzung durch Dampfzonen, beispielsweise bei Wär­ metauschern.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse Be- und Entlüftungen für Gehäuse in Form einer Leitung kleinen Querschnitts vorzusehen, mit der eine Dauerbelüftung bzw. -entlüftung erreicht wird. Dabei ist zu beachten, daß bei einer solchen lnstallation ständig mit einer Verlustmenge (Leckmenge) gerechnet werden muß, die aus dem Gehäuse ver­ loren geht. Außerdem ergibt sich bei dieser Einrichtung ein erhöhter Druckverlust des Systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftung bzw. Entlüftung für Gehäuse der genannten Art anzubieten, die ohne Dauerverlustmenge das Füllen des Gehäuses verbes­ sert und ein schnelles Leerlaufen des Behälters ermöglicht.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß beispielsweise an Wärmetauschern (Ölkühlern) für Brennkraftmaschinen ein Ventil angeordnet ist, das bei Beaufschlagung des Wärme­ tauschers entlüftet und nach Stillsetzung der Brennkraft­ maschine den Wärmetaucher belüftet, jeweils über eine Ver­ bindung mit dem Kurbelraum der Brennkraftmaschine. Eine solche Einrichtung bietet den Vorteil, daß nach Stillset­ zung der Brennkraftmaschine der Wärmetauscher (Ölkühler) schnell leerlaufen kann und dies auch im Winterbetrieb bei einer schnellen Abkühlung des Öls und der Brennkraftma­ schine gewährleistet ist. Das gewollte schnelle Entleeren des Gehäuses (Wärmetauschers) ist für eine exakte Ölmes­ sung in der Ölwanne notwendig; denn nur wenn nahezu die gesamte Ölmenge in der Ölwanne ist, kann eine genaue Öl­ standsmessung vorgenommen werden. Außerdem ist es bei tem­ peraturabhängig beaufschlagten Wärmetauschern sinnvoll, daß alles Öl nach Stillsetzung der Brennkraftmaschine in die Ölwanne zurückgelangt, damit bei erneutem Start nach erkalteter Brennkraftmaschine und zunächst geschlossenem Wärmetauscher alles Öl in den Kreislauf der Brennkraftma­ schine gelangt. Beim Auffüllen des Gehäuses (Wärmetau­ schers) kann die im Gehäuse befindliche Luft ungehindert durch die gesteuerte Entlüftung entweichen.

Als Be- und Entlüftungsventil eignet sich in besonderer Weise ein Kugelventil. Vorteilhaft an höchster Stelle des Gehäuses (Wärmetauschers) angebracht kann mit Hilfe dieses Ventils während des Auffüllens die Luft entweichen, bis der Behälter gefüllt ist, und der Füllstrom das Kugelven­ til verschließt. lm Stillstand der Brennkraftmaschine und damit Unterbrechung des Öldrucks gibt das Kugelventil die Belüftungsleitung frei, wodurch Luft nachströmen und das Gehäuse sich schneller entleeren kann. An Brennkraftma­ schinen kann damit das sich im Wärmetauscher befindliche Öl schneller in den Kurbelraum zurückfließen.

Als eine Alternative kann ein Ventil mit einer isothermi­ schen Druckfeder eingesetzt werden. Ein temperaturabhängig arbeitendes Ventil läßt beim Füllen die Luft entweichen. Durch den warmen Füllstrom wird die Feder ausgedehnt und verschließt das Ventil. Nach Stillsetzung der Brennkraft­ maschine und erkaltetem Öl verkürzt sich die Feder und öffnet damit das Ventil. Der Erfindungsgedanke sieht vor, daß die Federkennlinie bzw. der Federwerkstoff so ausge­ legt ist, daß die Ventilöffnung bei ausreichender Dünn­ flüssigkeit des Öles geschieht, wodurch immer ein Leerlau­ fen des Gehäuses (Wärmetauschers) gewährleistet ist.

Nach Anspruch 4 ist vorgesehen, daß das Kugelventil in Strömungsrichtung der Gehäusentlüftung angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, daß beispielsweise das Kugelven­ til, das als Schwerkraftventil arbeitet (das spezifische Gewicht der Kugel ist geringer als das des flüssigen Me­ diums, mit dem das Gehäuse befüllt wird), die Luft aus dem sich füllenden Gehäuse entweichen läßt, dagegen schließt bei Erreichen des flüssigen Mediums.

Auch für Kugelventile, die mit einer isothermischen Feder arbeiten, bietet diese Einbaulage des Kugelventils Vortei­ le. Nach dem Erkalten des flüssigen Mediums und der damit verbundenen Federverkürzung wird ein ständiges Anliegen der Kugel an der Druckfeder erreicht und damit eine Belüf­ tung des Gehäuseinnenraumes ermöglicht.

Ein weiterer Gedanke dieser Erfindung sieht vor, daß das vorteilhaft an höchster Stelle des Gehäuses (Wärmetau­ schers) befindliche Ventil durch eine im Gehäuse befindli­ che Bohrung belüftet bzw. entlüftet wird. Übertragen auf Brennkraftmaschinen bietet dieser Gedanke den Vorteil, daß zwischen Ventil und Kurbelraum keinerlei Leitungen verlegt werden müssen, da die Belüftung bzw. Entlüftung durch die Wärmetauscherwandung geschieht.

Eine Ausführung der Erfindung zeigt die Zeichnung. In Schnittdarstellung wird der Wärmetauscher einer Brenn­ kraftmaschine mit einem gesteuerten Be- und Entlüftungs­ ventil und einer isothermischen Druckfeder gezeigt.

Die Zeichnung zeigt den Wärmetauscher 11 als rechteckigen Block, ausgeführt als Öl/Luft-Wärmetauscher auf dem Kur­ belgehäuse 1 befindlich, gehalten durch die Befestigung 8. Der Wärmetauscher 11 besteht aus dem Gehäuse 9 mit der Be­ festigung 8. Auf dem Gehäuse 9 befindet sich das Gehäuse­ oberteil 10. Der Wärmetauscher 11 ist in den Ölkreislauf einer Brennkraftmaschine eingeschlossen, von der lediglich ein Bereich, das Kurbelgehäuse 1, sichtbar ist. Das Öl ge­ langt durch den Eintritt 6, einer Leitung, die im Kurbel­ raum 2 angeordnet ist, durch das Kurbelgehäuse 1 und da­ nach durch die Verschlußplatte 4 in das lnnere des Wärme­ tauschers 11 und beaufschlagt das Kühlnetz 5. Durch den Austritt 3 in der Verschlußplatte 4 befindlich, tritt das Öl wieder aus dem Wärmetauscher 11 heraus in den Ölkreis­ lauf der Brennkraftmaschine. Bei der Beaufschlagung des Wärmetauschers 11 mit Öl durch den Eintritt 6 wird die im Wärmetauscherinnern angesammelte Luft durch die Ent- bzw. Belüftung 12 abgeführt. Das Luftvolumen wird weiter durch in der Wärmetauscherwandung befindliche Bohrungen 7, 18 in den Kurbelraum 2 abgeführt. Die Bohrungen 7, 18 stehen in einem Winkel von 90° zueinander. Die waagerecht im Gehäu­ seoberteil verlaufende und seitlich eingebrachte Bohrung 18 ist durch den Verschluß 19 abdichtend verschlossen. Zur gezielten Entlüftung bzw. Belüftung ist in dem Gehäuse­ oberteil 10 die Be- und Entlüftung 12 mit dem Kugelventil 15 versehen, das wie folgt aufgebaut ist. Das Ventilgehäu­ se 14 mit einer zylindrischen Ausdehnung im Wärmetauscher­ innern zum Kühlnetz 5 gerichtet, besitzt eine entsprechen­ de Bohrung zur Aufnahme der Feder 13. Nach dem Erfindungs­ gedanken ist die Feder 13 ausgeführt als isothermische Druckfeder. Der Federwerkstoff reagiert temperaturabhängig und zwar so, daß sich die Federlänge mit zunehmender Tem­ peratur vergrößert. Durch die Federlängenzunahme wird die an der Feder anliegende Kugel 17 gegen den Ventilsitz 16 gedrückt und verschließt damit die Verbindung zu den Be­ lüftungs- bzw. Entlüftungsbohrungen 7, 18. Bei Stillset­ zung der Brennkraftmaschine und Erkalten des Öles zieht sich die Feder 13 zusammen, und die Kugel 17 hebt ab vom Ventilsitz 16 und ermöglicht damit eine Belüftung des ln­ nenraumes vom Wärmetauscher 11. Aus dem Kurbelraum 2 kann durch die Be- und Entlüftungsbohrungen 7, 18 Luft einströ­ men und damit schneller das im Wärmetauscher 11 befindli­ che Öl ausströmen.

Claims (5)

1. Gehäuse, insbesondere Wärmetauscher und Filter für Brennkraftmaschinen, ausgeführt als geschlossenes Gehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf, sowie einer Be- und Entlüftung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) eine ventilge­ steuerte Be- und Entlüftung (12) aufweist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Be- und Entlüftung im Gehäuse (9) ein Kugelventil (15) angeordnet ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelventil (15) eine isothermische Druckfeder aufweist.

4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelventil (15) in Strömungsrichtung der Gehäuse­ entlüftung schließend angeordnet ist.

5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- und Entlüftungsbohrung (7, 18) in der Gehäuse­ wandung verläuft.