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Vorrichtung zum selbsttätigen Ablassen des Kühlwassers von Motoren
bei Frostgefahr. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum selbsttätigen
Ablassen des Kühlwassers von Explosionsmotoren '".ei eintretendem Frost. Das öffnen
des Abflußventils erfolgt durch das Gefrieren und die damit verbundene Aus(lehnung
von Wisser, das sich in einer mit einer Mernl-ran verschlossenen isapsef befindet.
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Es sind schon Vorrichtungen vorgeschlagen worden, hei denen eine derartige
Kapsel, die sich an einer dem Frost besonders ausgeset-r_-ten Stelle l:efand, durch
eine Leitung mit dein Kühlwasserrauni verbunden war, so daß sie finit dem gleichen
Wasser gefüllt war, das durch die Pumpe ini Umlauf gehalten wurde. Da sich in dein
Kühlwasser mit der Zeit Verunreinigungen, z. B. durch das Schmieröl der Pumpe, ansammeln
und sich solche in dein Ausdehnungsgefäß, (las an dein ständigen Wasserumlauf nicht
teilnimmt, anreichern können, ist der Gefrierpunkt des Wassers in diesem nicht genau
l:estimint, und es kann vorkommen, daß er uni mehrere Grad tiefer liegt, als der
Gefrierpunkt des Kühlwassers.
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Nach der Erfindung soll daher die Gefrierflüsisigkeit in die Kapsel
vollständig eingeschlossen werden, wodurch man die Gewißheit erhält, daß das Gefrieren
stets 1-ei der gleichen, bestimmten Temperatur stattfindet. Auch hat man auf diese
Weise die 1ö glichkeit, eine andere Flüssigkeit als Wasser, deren Gefrierpunkt etwas
oberhalb des Nullpunktes liegt, als Gefrierflüssigkeit zu verwenden.
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Die Kapsel wird gewUihrilicli durch glas Gefrieren unbrauchbar und
muß dann ausgewechselt werden. Es muß daher Sorge getragen werden, daß sich das
Ventil oller ein sonstiger Wasserahfluß öffnet. wenn die Kapsel herausgenommen ist,
damit das Einsetzen einer neuen Kapsel nicht vergessen werden kann.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausfülirtings'-eispiele der Erfindung
dargatelli. _11J'5. i und 2 zeigen zwei Ausführungsformen mit einer metallischen
Kapsel, -lie beine Einsetzen auf einen Hegel wirkt und dadurch das Ventil schließt.
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Ahb.3 ist eine andere Ausführangsforin. 1 ei der das Ventil von Hand
geschlossen wirfl. Abb. :4 ist eine Ausführungsform mit einer schraul:enförinig
angeordneten Kapsel und Ab1J. 5 eine ähnliche Ausführungsform finit einer Glaskapsel.
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In Abb. i ist i das Ventil, das einen in die Kühlwasserleitung geschraubten
Rohrstutzen abschließt. Am letzteren 1 efin-let sich ein Gehäuse 3, in (las mittels
einer Sclira,il-e 4 die Kapse15 mit der Gefrierflüssigkeit eingesetzt werden kann.
Die Kapsel wird da1-ei gegen -einen Rand 6 des Gehäuses 3 fest angepreßt. Die Vorrichtung
zum Einsetzen und Anpressen der Kapsel kann auch anders als in der "Zeichnung in
au>-1-geführt Weise ausgeführt werden. Das ol:ere Ende der Kapsel ist durch eine
in einen festen Metallrand 7 eingelötete 2Zeinl.ran 8 verschlossen. Die Kapsel ist
mit einer Gefrierflüssigkeit. am ' esten destilliertem Wasser, fast ganz angefüllt,
so daß nur eine geringe Luftmenge, rlie zum Ausgleich der Temperaturschwankungen
erforderlich ist, in ihr zurückhlei'.t und 1 elie'iiger Weise zugeliitet.
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Ober der Mitte der Mein':ran ist im Gehäuse ein Stift io, der von
einer Schraubenfeder i i nach unten gedrückt wird, verschie°:-1-ar gelagert. Ein
ani Ventil i angreifender. in einem Flehelarin 14 gelagerter zweiarmiger llel;el15
greift mit wirrem gal:elförniigen Ende in einen Bund i() des Stiftes io ein. Wird
die '-\Icml,ran 8 rhirch das Gefrieren der Flüssigkeit nach außen getrie;.en, so
lie'-t gie ,len Stift io gegen die @'`v'irhung der Feder i i an und öffnet das Ventil.
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Der Arm 1:1. ist l:ei 18 am Gehäuse schwingbar gelagert und liegt
mit einem Ansatz i9 auf (iciri lletallranrl,1er Kapselt auf, wodurch
er
in der :gezeichneten Stellung festgehalten wird. Beim Herausnehmen der Kapsel kann
der Arm r¢ in der Richtung des Uhrzeigers schwingen, so daß das Ventil nicht mehr
in seinem Sitz festgehalten und durch den Wasserdruck in der Leitung geöffnet wird.
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Am oberen Ende der Stange ro ist in der 1-ei Tropfölern bekannten
Art ein kleiner Hebel 21 an gelenkt. Durch Aufrichten dieses Hetels wird die Stange
to in gehobener Stellung festgestellt und das Ventil dadurch geöffnet. Mittels letzterer
Vorrichtung ist es möglich, das Kühlwasser von Hand abzulassen.
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Die Vorrichtung wird so angebracht, .daß sich die Kapsel an einer
dem Frost möglichst ausgesetzten Stelle tefindet, der Rohrstutzen 2 dagegen dem
Frost weniger ausgesctzt ist, wozu, er nötigenfalls mit Isoliermaterial umgeben
werden kann. Um ein Einfrieren der Kapsel 5 während der Fahrt zu verhindern, ist
von denn, Auspuffrohr 25 eine Leitung 26 abgezweigt und mit ihrer @;lündung bis
in die Nähe der Kapsel geführt. Die aus dem Rohr 26 ausströmenden heißen Gase erwärmen
d ie Kapsel während der Fahrt und verhindern ein unbea':sichtigtes Einfrieren.
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In Abb. 2 ist wiederum 5 das Gefriergefäß, das in beliebiger Weise
unten an dem Gehäuse 25 befestigt wird. Das Ventil z hat seinen Sitz in einem Zwischenhoden
26. In dem unteren Rand des Gehäuses sind zwei Hebel 27 schwingbar so gelagert,
daß ihre äußeren Hebelarme auf dem Metallrand der Kapsel 5 aufliegen. Ihre inneren
Hehelarme greifen mit gabelförmigen Enden unter einen Bund 28 der Ventilstange 29.
Zwei an .dem Zwischenboden z6 Lefestigte Federn 3o greifen an den Hebeln 27 an und
suchen diese nach oben zu ziehen. Solange die Kapsel 5 eingesetzt .ist, halten die
kurzen Arme der Hebel 2-7 diese in niedergedrückter Stellung, so daß das
Ventil z durch den W asserdruck, der noch durch eine beliebig angebrachte schwache
Feder unterstützt werden kann, auf seinem Sitz aufruht. Wölbt sieh die Membran 8
beim Gefrieren des Wassers nach außen, so wird das Ventil von seinem Sitz abgehoben,
und das 'Wasser läuft aus der Mündung 31 aus. Gewöhnlich :geht das Abheben des Ventils
schlagartig vor sich, @da die Membran, wenn sie :eine .ge-,visse Spannung erhalten
hat, sich Leim Überschreiten derselben mit einem plötzlichen Ruck nach außen wölbt.
Ist keine Kapsel .eingesetzt, so ziehen die Federn 30 die He:--el 27 nach oben und
halten dadurch das Ventil von seinem Sitz abgehoben.
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,In der Ausführungsform nach Abb. 3 ist die Stange 35 des Ventils
beweglich in einer durchbohrten Stange 36 gelagert, die mit einem Knopf 37 aus dem
Gehäuse 3$ vortritt. Eine Feder 39, die sich einerseits gegen eine Wand des Gehäuses
und anderseits gegen .einen Bund 4o der Stange 3,6 stützt, sucht das Ventil von
seinem Sitz abzuheben. Durch Hereindrücken des Knopfes 37, Wobei die Stange 36 mit
einer Rast 45 in einen noch zu beschreibenden, im Gehäuse gelagerten Federbolzen
46 einfällt, wird das Ventil auf seinen Sitz .gedrückt. Um einen dichten Abschluß
des Ventils zu gewährleisten, ist dieses in der schon angegebenen Weise in der Stange
36 beweglich gelagert, jedoch wird seine Beweglichkeit durch einen durch die Stange
36 und.einen Schlitz 48 .der Ventilstange 35 gehenden Stift 49 innerhalb enger Grenzen
gehalten. Durch eine zwischen einem Bund 5o am Ende der, Stange 36 und dem '-entil
angebrachte schwache Feder 51 wird ,las Ventil gegen seinen Sitz angedrückt.
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Der Federbolzen 46 trägt in .der Mitte einen Bund 6o und ist mit seinem
unteren Ende verschiebbar in einen am Gehäuse geführten Koll:en 61 eingelassen.
ZwÜchen ,lein Bund 6o und der dberen Führung liegt eine Feder 62, zwischen dem Bund
und dem Kolben,6t eine Feder 63. Gegen den Kol-1-en 61 legt sich von unten der Metallrand
der Kapsel 5 an. Ist die Kapsel eingesetzt, so drückt sie den Kolben 61 nach oben
und drückt, da die Feder 63 stärker ist als die Feder62, den Bolzen 46 gegen die
Stange 36, so daß er in :die Rast,45 einfällt, wenn die Stange 36 gegen den Ventilsitz
hin gedrückt wird. Ist die Kapsel 5 herausgenommen, so drückt die Feder 62 den Bolzen
.L6 nach unten, so d.aß die Stange 36 in eingedrückter Stellung keinen Halt findet
und das Ventil geöffnet -wird.
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Oberhalb der Kapsel ist an einem festen Arm 55 ein zweiarmiger Hebel
56. derartig gelagert, daß sein einer Arm auf der Mitte ,ler Membran 8 aufliegt,
während der andere Arm in den Bund 6o eingreift. Wölbt sich ,die Membran nach außen,
so zieht der Hebel 56 den Federbolzen 46 gegen die Feder 63 nach unten, worauf die
Stange 3-6 unter dem Druck der Feder 39 nach außen springt und ,das Ventil von seinem
Sitz abhebt.
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Statt des Federholz:ens 46 und des Kolbens 61 könnte man auch
einen Hebel anbringen, der die Stange 36 beim Einsetzen der Kapsel 5 gegen den Ventilsitz
hin drückt. Die Membran 8 würde .alsdann gegen eine Vorrichtung wirken, die z. B.
durch Anheben der Stange 36 diese von .dem Eingriff des Hebels befreit.
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In der nach Abb.4 besteht die Kapsel aus einem schraubenförmig ge,windenen
Metallrohr, dessen Querschnitt elliptische Gestalt hat, und zwar so, daß die
| kleinen Achsen der Ellipsen Jer Schrauben- |
| achse parallel stehen. Die Schrautengänge |
| liegen dicht aneinander. Das Rohr ist finit |
| Wasser gefüllt und an leiden finden zugelö- |
| tet. Gefriert das Wasser, so dehnen sich die |
| Ouerschnitte in #ler Richtung ihrer kleinen |
| Achsen aus, titi<1 die länge der Kapsel ver- |
| größert sich cleinentsprechetn,I. |
| Eine derartige Kapsel (i@ ist in ein zylin- |
| ,Irisches Gehäuse 6() eingesetzt, durch .tlas die |
| Ventilstange 67 Ilin,lurcligellt, Ain unteren |
| Eirle der letzteren ist eine Scheike 68 vom |
| Durchmesser der Kapsel (),5 mittels einer |
| Scliratil#e 69 befestigt. Zwischen dein Ventil r |
| un(1 dem Gehäuse (iG liegt eine Schrauhen- |
| fe,ler 70, die das @-entil gegeit seinen Sitz |
| ange-Irückt hält. Dehnt sich die Kapsel t:i5 |
| in der Länge aus, s@) zieht sich das Ventil |
| gegen die Wirkring @ler Feder 70 voll seinem |
| fitz at). |
| Eine sehr einfache Atisführutigsforin (les |
| I;rfinflungsegenstan@les g ist in Ahh.5 dar- |
| z;cstclit. Das Gehäuse besteht hier aus einem |
| Zylinder 7 ,5, an den sich atn oberen Eidc |
| ein Gewindestutzen 76 anschließt und der |
| atn unteren En.#le durch eine Sclira;illk2tpI)e77 |
| verschlossen ist. Ati ler Mündung des |
| Stutzen 76 befindet sich der Ventilsitz 78, in |
| kurzer Eittferntuig darunter ein Steg 79 tutrl |
| weiter unterhalb ein Zwischen':oden 8o. Die |
| Ventilstange 8i trägt ain Ende einen ver- |
| stärkten Teil 82, der in dein Boden 8o geführt |
| ist. Eine sich gegen den Steg 79 stützende |
| Schraubenfeder 83 sticht den Kolben 82 un(1 |
| damit das Ventil nach unten zu drücken. |
| Zwischen dein Kolben 82, der dazu an sei- |
| ner unteren Seite mit einer Aushöhlung ver- |
| sehen ist, und einem ähnlich gestalteten Vor- |
| sprung 8d. der Schraubkappe ist ein oben und |
| unten mit Metallkappen versehener Glaski3r- |
| per 85 eingespannt. Derselbe enthält neben |
| einem mit der Gefrierflüssigkeit gefüllten |
| Raunt einen Luftraten, der zu ersterein s() |
| gelagert ist, daß seine Wand zertrümmert |
| wird, wenn die Gefrierflüssigkeit gefriert tun |
| ,lie tnigel@ende Wand sprengt. Die Kapsel 85 |
| fällt dai;ei zusammen, worauf die Feder 83 |
| las Ventil von seinem Sitz abhebt. Der Zv- |
| linder 7 5 Lesitzt oberhalb des Bodens 80 |
| Durchbrechungen 87, durch die das Wasser |
| abfließen kann. |