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Vorrichtung zur Regelung eines vor dem Kühler von Brennkraftmaschinen
angeordneten Vorhanges Die Erfindung befaßt sich mit der Regelung der Kühltemperatur
von Brennkraftmaschinen, z. B. Kraftfahrzeugmotoren, deren Kühlmittel, vorzugsweise
Wasser, in einen Kühler rückgekühlt wird.
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Die Erfindung bedient sich zii diesem Zweck verstellbarer Absperrorgane,
mit welchen die wirksame Oberfläche des die Rückkühlung des umlaufenden Kühlmittels
(Flüssigkeit oder Gas) bewirkenden Kühlers verändert wird. Sie werden von einem
Elektromotor beeinflußt, dessen Bewegung in dem einen oder anderen Sinne und dessen
Stillstand selbsttätig von einem thermostatisch gesteuerten Umkehrschalter bewirkt
wird.
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Bei den bisher vorgeschlagenen Vorrichtungen dieser Art war die Anordnung
'so getroffen, daß dieAbdeckvorrichtungen Zwischenstellungen nicht einnehmen, sondern
nur die Endstellungen (zu oder offen) erreichen konnten.
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Eine derartige Wirkungsweise ist aber mangelhaft. Sie macht es praktisch
unmöglich, eine Betriebstemperatur sich einstellen zu lassen, denn jedesmal, wenn
die Temperatur etwas steigt, öffnet sich derRollvorhang vollkommen. Das bewirkt
eine starke Temperatursenkung, auf die der Rollvorhang sich wieder vollkommen schließt
usf., ohne daß sich die richtige Betriebstemperatur einstellen kann. Auch wird der
Rollvorhang ständig in Bewegung gehalten, und es ergibt sich daraus ein sehr starker
Stromverbrauch für den Elektromotor.
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Erfindungsgemäß ist daher zwischen Vorhang und Elektromotor ein Getriebe
mit einer so erheblichen Untersetzung angeordnet, daß der Vorhang Zwischenstellungen
einnimmt, bei welchen bei bestimmter Außentemperatur der Gang des Elektromotors
von dem thermostatisch gesteuerten Schalter ausgeschaltet wird. Unter diesen Bedingungen
bewegt sich die Abdeckvorrichtung nach Anlaufen des Motors sehr langsam. Dies wiederum
führt dazu, daß die Kühlwassertemperatur durch die Verschiebung der Abdeckvorrichtung
dahin beeinfiußt ist, daß sie ein Anhaltendes Elektromotors bewirkt, bevor die Abdeckv
orrichtung in die Stellung der vollkommenen Öffnung oder vollkommenen Schließung
gelangt ist. Es kann natürlich der Fall eintreten, daß diese Temperatur etwas schwankt,
so daß der Elektromotor noch einmal in entgegengesetzter Richtung zu laufen beginnt.
Aber auch in diesem Falle stellt sich die Betriebstemperatur nach einer oder zwei
Schwingungen der Abdeckvorrichtung um die Mittellage ein, welche sie einnehmen muß,
damit sich bei der jeweiligen Außentemperatur und dem jeweiligen Motorgang die Betriebstemperatur
einstellt.
Auf jeden Fall kann diese Mittelstellung immer erreicht werden, und wenn sie erreicht
ist, wird, falls .die Verhältnisse im übrigen die gleichen bleiben, der Elektromotor
nicht mehr erregt.
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Es ist offensichtlich, daß@ diese Wirkungsweise den Erfordernissen
der Maschine entspricht.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. i zeigt schematisch eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
an einem Kraftfahrzeugkühler, und zwar im Längsschnitt, der auch Teile des Motors
erkennen läßt, Fig. a zeigt eine Vorderansicht des Kühlers, teilweise im Querschnitt,
Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. z, Fig.4 zeigt ebenfalls einen Längsschnitt
wie Fig. i, jedoch von einer etwas abweichenden und ergänzten Ausführungsform.
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Der Fahrzeugmotor a wird durch umlaufendes Wasser oder eine andere
Flüssigkeit gekühlt, welche die Zylinder umspült und durch den Kühler b hindurchläuft.
Dieser Kühler b ist nun im Sinne der Erfindung so ausgestaltet, daß während des
Laufes des Motors die Temperatur sich selbsttätig auf einen bestimmten Wert einstellt.
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Zu diesem Zweck ist der Kühler, und zwar zweckmäßig an seiner Vorderseite,
mit einer Abdeckvorrichtung versehen, mit welcher die Größe der wirksamen, d. h.
der der Kühlluft ausgesetzten Kühlfläche sich verändern läßt. Die Steuerung dieser
Abdeckvorrichtung erfolgt durch eine Hilfsmotoranlage, welche unter der Wirkung
von thermostatisch gesteuerten Schaltern in Betrieb gesetzt wird.
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Bei den dargestellten Ausführungsformen ist die Abdeckvorrichtung
c vorhangartig ausgebildet, doch kommen auch andere Anordnungen für die Ausführung
der Erfindung in Betracht. Der Vorhang c ist vor dem Kühler hin und her beweglich,
beispielsweise in senkrechter Richtung. Er besteht im Falle der Fig. i aus starren
Einzelplatten, welche nach der bei Fensterläden üblichen Art zusammengesetzt sind.
Im Falle der Fig. 4 besteht er aus einem Gewebe oder anderem biegsamem Stoff, welcher
sich um die Rolle d auf und ab wickeln kann; wobei zweckmäßigerweise auf die Rolle
d eine Feder wirkt, welche bestrebt ist, den Stoff aufzurollen. Auch für den Hilfsmotor,
der die Bewegung des Vorhanges c bewirkt, kann man die verschiedensten Ausführungsformen
wählen; als Energiequelle verwendet man entweder ein unter Druck stehendes Mittel,
z. B. den Öldruck, oder ein unter Unterdruck stehendes Mittel, z B. den Sog in der
Ansaugleitung des Motors, oder aber auch Elektrizität, welcher Fall in der Zeichnung
dargestellt ist, in welcher der Hilfsmotor aus einem Elektromotor e besteht, welcher
beispielsweise durch den Strom der Batterie f gespeist wird.
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Auch für die Ausgestaltung der Schalter, welche dafür sorgen, daß
der Hilfsmotor in den bestimmten Zeitpunkten in Betrieb tritt, gibt es verschiedene
Ausführungsmöglichkeiten, wenngleich es auch zweckmäßig erscheint, elektromagnetische
Schalter zu verwenden.
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Diese Schalter werden -durch Thermostaten gesteuert; solange nämlich
die Kühlwassertemperatur einen bestimmten Wert, t', noch nicht erreicht hat, wie
es z. B. beim Anlaufen des Motors der Fall ist, wird der Hilfsmotor in einem Sinne
laufen gelassen, daß der Vorhang c die wirksame Kühlfläche des Kühlers b verkleinert.
Wenn aber die Temperatur einen bestimmten Wert, t2, überschreitet, der höher ist
als t1, so bewegt der Hilfsmotor den Vorhang in entgegengesetztem Sinne. Der Abstand
zwischen den Temperaturwerten t' und t2 muß hinreichend groß sein, damit man einen
einigermaßen stabilen Zustand erhält; beispielsweise werden t' -und t2 mit 7o° und
So' gewählt.
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Der Motor e setzt über das Getriebe g, da eine Schraubenspindel i
in Drehung, auf welcher Mutterscheiben sitzen. Diese greifen an dem Vorhang an.
Auch andere Befestigungsmöglichkeiten sind selbstverständlich gegeben.
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Für die thermostatische Steuerung der Schalter sind im Stromkris der
Batterie f zwei Unterbrecher jx und j2 eingeschaltet, die durch Thermostaten h1
und k2, z. B. Darnpfspannungsthermometer, beeinflußt «erden, von denen k1 in die
das Kühlwasser zum Motor zurückführende Leitung, k2 in die das Wasser dem Kühler
zuführende Leitung eingeschaltet sind. Der Unterbrecher j' wird geschlossen, wenn
die aufgenommene Temperatur niedriger als t1 ist; der Unterbrecher l«'
wird
geschlossen, wenn die aufgenommene Temperatur höher ist als t2. An die Unterbrecher
sind Elektromagneten l' und l2 angeschlossen, welche dafür sorgen, daß der Strom
dem Motor e so zugeführt wird, daß er je nachdem ausgeschaltet ist oder in dem einen
oder anderen Sinne umläuft.
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Die Anordnung der Elektromagneten Z' und 12 kann aber auch so erfolgen,
daß sie ein im Ergebnis die gleiche Wirkung zeitigendes Getriebe steuern.
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An Stelle der Anordnung von zwei Thermometern kann man auch ein Thermometer
mit zwei Kontakten verwenden und dieses entweder an die Zulauf- oder an die Rücklaufleitung
anschließen und die beiden Kontakte so einstellen, daß sie einem unteren Temperaturwert
von
t1 und einem oberen von t2 entsprechen.
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Wie Fig. 2 erkennen läßt, empfiehlt sich die Anordnung von drei Schraubenspindeln
i, nämlich je einer an jeder Seite und in `der Mitte des Kühlers, wobei das Ganze
gegebenenfalls durch einen Steinschutz in gesichert sein kann.
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Schließlich empfiehlt sich noch die Anordnung einer Vorrichtung, welche
eine Bewegung des Vorganges von Hand aus ermöglicht, die nach Belieben ein- und
ausgerückt werden kann. Im Falle der Fig. q. besteht diese Vorrichtung aus einer
biegsamen Wellen
und der Kurbel p, deren Bewegung durch zwei gegebenenfalls
in Eingriff kommende Ritzel q, r auf, die Schraubenspindel i übertragen wird: Soweit
sich die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung nicht aus dem Vorhergesagten
von selbst ergibt, spielt sie sich wie folgt ab: Wenn beim Anlaufen des Motors der
Vorhang heruntergelassen ist, so genügt es, den Motor e laufen zu lassen, der dann
den Vorhang nach oben bewegt. Das Anlassen dieses Motors kann mit einem nicht gezeichneten
Schalter erfolgen, welcher mit dem Unterbrecher j1 verbunden ist und entweder mit
der Hand öder selbsttätig eingeschaltet wird. Die Selbsttätigkeit kann erreicht
werden durch Verbindung des Schalters mit der Zündanlage, derart, daß er bei Arbeitsbeginn
derselben eingeschaltet wird.
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Wenn nun der Vorhang hochgeht, so verkleinert sich die wirksame Kühlfläche
und die Temperatur steigt schnell an, bis der Thermostat kl die Temperatur t1 erreicht.
In diesem Augenblick öffnet sich der Unterbrecher j1 und der Motor e bleibt stehen.
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Wenn jetzt die Temperatur weiter steigt und bei dem Thermostat k2
der Wert von t2 überschritten wird, so schließt sich der Unterbrecher j2, und der
Motor e dreht sich in um gekehrtem Sinne, d. h. der Vorhang geht wieder herunter
usf., bis sich ein gewisser Betriebszustand einstellt, was praktisch sehr schnell
geschieht, wenn man den Abstand zwischen den Temperaturwerten t1 und t2 entsprechend
groß wählt.
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Die Anlage zeichnet sich neben anderem dadurch aus, daß man sehr schnell
eine nahezu gleichbleibende Kühlwassertemperatur erhält und daß die Anlage nur aus
einfachen und nicht kostspieligen Vorrichtungen besteht.
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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die dargestellten
und beschriebenen Ausführungsformen, vielmehr kann auch durch Verwendung anderer
Mittel dem Erfindungsgedanken Rechnung getragen werden. Auch gestattet die beschriebene
und dargestellte Ausführungsform eine Reihe von Ergänzungen; so können z. B. hörbare
oder sichtbare Zeichen vorgesehen werden, die selbsttätig in Abhängigkeit von der
Kühlwassertemperatur sich auslösen und den Führer gegebenenfalls auf die Notwendigkeit
hinweisen, von Hand aus den Vorhang zuschließen oder zu öffnen.