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Einrichtung zur Reglung der Kühlwassertemperatur für Brennkraftmaschinen
o. dgl. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung
der Kühlwassertemperatur für Brennkraftmaschinen oder ähnliche mit Kühlwasserreglern
arbeitende Anlagen, bei der das vom Motor kommende Kühlwasser einen Thermostat beeinflußt,
welcher bei Temperatursteigerung einen zum Kühler führenden Durchgang öffnet und
gleichzeitig einen Durchgang zu einer den Kühler umgehenden Kurzschlußleitung drosselt
und abschließt und umgekehrt beim Sinken der Kühlwassertemperatur die Kühlerleitung
drosselt und abschließt und die Kurzschlußleitung öffnet. Derartige Einrichtungen
finden beispielsweise bei Eisenbahntriebwagen und ähnlichen Fahrzeugen Verwendung,
können aber natürlich auch bei ortsfesten Anlagen benutzt werden.
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Bei den bisher bekannten Kühlwasserregeleinrichtungen dieser Art befindet
sich der Thermostat unmittelbar im Inneren des die gesteuerten Durchgänge enthaltenden
Ventilgehäuses, so daß das vom Motor kommende Kühlwasser unter Beeinflussung des
Thermostates lediglich durch das Ventilgehäuse hindurch aus .den Durchgängen abströmt.
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Demgegenüber wird das wesentliche Merkmal der Erfindung darin erblickt,
daß das vom Motor kommende Kühlwasser nach erfolgter Beeinflussung des Thermostates
mindestens teilweise durch eine zur Heizung o. dgl. dienende Wärmeaustausch- oder
Wärmeabgabevorrichtung strömt und sodann von letzterer in das Ventilgehäuse des
Reglers übertritt, aus welchem es dann durch die gesteuerten Durchgänge in die Kühlerleitung
oder in die Kurzschlußleitung gelangt. Der Thermostat ist zu diesem Zweck vorzugsweise
in einem an das Ventilgehäuse angebauten, durch Durchtrittsöffnungen mit letzterem
verbundenen Raum angeordnet, welcher mit einem Einlaßstutzen zum Anschluß an die
vom Motor kommende Leitung und mit einem Auslaßstutzen zum Anschluß an eine zum
Wärmeaustauscher führende Leitung versehen ist. Für die von ,der Wärmeaustauschvorrichtung
kommende Leitung ist hierbei ein weiterer Einlaßstutzen am eigentlichen Ventilgehäuse
vorgesehen.
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Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht vor
allem darin, daß dem Kühlwasser unbeschadet der stattfindenden Regelung durch die-
eingeschaltete Wärmeaustauschvorrichtung eine gewisse Wärmemenge entzogen wird,
so daß der eigentliche Kühler immer nur dann in .den Kühlwasserkreislauf eingeschaltet
zu werden braucht, wenn auch die Wärmeabgabe in der Wärmeaustauschvorrichtung oder
Heizung nicht ausreicht. Die sonst in dem eigentlichen Kühler verlorengehende Wärme
wird auf diese Weise einer nützlichen Verwendung zugeführt, ohne daß bei dennoch
über das zulässige Maß ansteigenden Kühlwassertemperaturen die Kühlwirkung des Kühlers
ausfällt. Der Kühlwasserregler arbeitet vielmehr in der bekannten Weise weiter.
Außerdem aber wird durch den Kühlwasserregler zugleich
die Temperatur
der Heizungsanlage geregelt,.so daß hierfiir ein besonderer Regler nicht mehr erforderlich
ist.
| Zur Ergänzung der Einrichtung ist 4i |
| Möglichkeit geschaffen, durch eineüi@.=,q |
| schlußleitung die zur Wärmeaustauschv'9::s |
| richtung führende Leitung unmittelbar |
der von der Wärmeaustauschv orrichtung kommenden Leitung zu verbinden, wenn z. B.
in der warmen Jahreszeit keine Heizung' gewünscht wird.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer Ausführungsform
beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i im Schnitt eine Kühlwasserregeleinrichtung
mit Doppelsitzventilen, während Fig. a den Kühlwasserkreislauf schematisch veranschaulicht.
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Gemäß der Zeichnung besteht der Kühlwasserregler aus einem Gehäuse
i, dessen oberer, z. B. zylindrischer Teil einen Ventilraum 2 umschließt, welcher
von einem darunterliegenden, vorzugsweise trichterförmig oder konisch ausgebildeten
Thermostatraum 3 durch eine Stegwand 4 abgeteilt ist, deren Durchbrechungen 4' einen
ständigen Durchtritt des Kühlwassers zwischen den Räumen 2 und 3 zulassen. In dem
Therrriosta.'traurh 3 ist ein mit einer Ausdehnungsflüssigkeit arbeitender Thermostat
5 angeordnet, welcher in einem mittels einer Spindel 6 einstellbaren Käfig 7 gehalten
und oben in einer an der Stegwand 4 angeordneten Führung i i sicher gelagert ist.
Im Käfig 7 stützt sich der Thermostat 5 gegen eine Pufferfeder 8, welche den Thermostat
bei einer Überhitzung gegen Überdrücken schützt. Der Arbeitsstift i o des Thermostates
5 ragt frei durch eine Öffnung der Stegwänd 4 in den Ventilraum z, wo er eine vorteilhaft
in der Längsachse des Thermostates verschiebbare Ventilspindel 1z bewegen kann.
In Fig. 2 ist ferner ein #Ablaßhahn g o. dgl. am unteren Ende des trichterförmig
oder konisch zulaufenden Thermostatraumes 3 angedeutet, welcher gegebenenfalls eine
Entleerung ermöglicht.
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Auf der Ventilspindel 12 sind als Ventilverschlußkörper beispielsweise
zwei übereinanderliegende Doppelsitzkegel 13 und 14 befestigt, welche derart angeordnet
sind und derart mit Ventildurchgängen 15 und 16 zusammenarbeiten, daß jeweils der
eine Ventildurchgang geöffnet wird, während der andere Ventildurchgang geschlossen
wird, und umgekehrt.
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Während der Arbeitsstift io des Thermostates 5 von unten auf die Ventilspindel
12 wirkt, drückt von oben. auf die Ventilspindel i2 eine Feder 17. Die Ventilspindel
12 kann auch, wenn z. B. der Thermostat 5 versagen sollte, von Hand mittels einer
mit. einem Handrede i8 versehenen Spindel ig bewegt werden, welche mit Spiel in
die Ventilspindel 12 eingreift, damit sie die gewöhnlichen Bez.,'Pgungen derselben
unter dem Einfluß des #iermostates 5 nicht behindert.
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^-`.'An den Thermostatraum 3 ist auf der `einen Seite ein Einlaßstutzen
2o und auf der anderen Seite ein Auslaßstutzen 21 angeschlossen. In den Ventilraum
2 führt ein Einlaßstutzen 22. Der Ventildurchgang 15 führt zu einem Auslaßstutzen
23, während der Ventildurchgang 16 zu einem weiteren Auslaßstutzen 24 führt.
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Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, dient der Einlaßstutzen 20 zum Anschluß
an die vom Motor kommende Leitung 25, während der Auslaßstutzen 21 zum Anschluß
an die zu einer Wärmeaustauschvorrichtung oder Heizung führende Leitung 26 dient.
Der Einlaßstutzen 22 dient zum Anschluß an die von der Wärmeaustauschv orrichtung
kommende Leitung 27. Der Auslaßstutzen 23- wird an eine Umgehungsleitung
28 angeschlossen welche gemäß Ausführungsbeispiel in ein Kühlwasserausgleichsgefäß
mündet, welches durch eine Leitung 29 über eine Pumpe mit dem Kühlwassermantel des
Motors in Verbindung steht. Der Auslaßstutzen- 24 schließlich dient zum Anschluß
an eine zum Kühler führende Leitung 30. Vom Kühler gelangt das gekühlte Wasser durch
eine Leitung 31 in das Kühlwasserausgleichsgefäß.
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Die Leitungen 26 und 2,7, welche zum Anschluß - an die Wärmeaustauschvorrichtung
dienen, können gegebenenfalls mittels einer Kurzschlußleitung 32, °in die ein Absperrventil
33 eingeschaltet ist, kurzgeschlossen werden, wobei die Leitungen 26 und
2"7 hinter der Kurzschlußleitung, 32 durch Absperrventile oder -schieber 34 und
35 abgesperrt werden können.
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Es ist zweckmäßig, daß auch bei geschlossenem Ventil 14 ein ständiger,
wenn auch nur geringer Durchlauf des Kühlwassers nach dem Kühler stattfinden kann.
Zu diesem Zweck kann in einem Ventilteller des Doppelkegels 14 oder an anderer Stelle
in bekannter Weise eine Bohrung 36 vorgesehen sein.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Vom Motor strömt das Kühlwasser durch die Leitung 25 in den Thermostatraum 3 und
beeinflußt hier den Thermostat 5. Sodann strömt das Kühlwasser durch den Auslaßstutzen
21 und die Leitung 26 in die Wärmeaustauschvorrichtung, aus der es durch die Leitung
27 und den Einlaßstutzen 22 in den Ventilraum 2 gelangt. Solange die Kühlwassertemperatur
unterhalb einer bestimmten und einstellbaren Grenze bleibt, ist der zum Kühler führende
Ventildurchgang 16 geschlossen,
und das Kühlwasser strömt durch
den offenen Ventildurchgang 15, den Auslaßstutzen 23 und die Leitung 28 in das Kühlwasserausgleichsgefäß
und von da aus sofort zum Motor zurück. Durch -die Wärmeaustauschvorr ichtung wird
dem Kühlwasser eine gewisse Wärmemenge entzogen, so daß die Kühlwassertemperatur
gewöhnlich niedrig gehalten werden kann, ohne den Kühler ständig einschalten zu
müssen. Steigt aber die Kühlwassertemperatur über die eingestellte Grenze an, so
drückt der Arbeitsstift io des Thermostates 5 die Ventilstange 12 hoch, wodurch
der Durchgang 15 mehr oder weniger geschlossen wird. Das Kühlwasser strömt nun teilweise
oder ganz durch den Auslaßstutzen 24 und die Leitung 30 in den Kühler und
von dort durch die Leitung 31 wieder zurück über das Ausgleichsgefäß zum Motor.
Dadurch wird die Kühlwassertemperatur wieder gesenkt. Gleichzeitig wird aber auch
erreicht, daß die Heizungstemperatur geregelt wird, da dieselbe ja von der Kühlwassertemperatur
abhängig ist. Erfindungsgemäß wird also nicht nur eine erhebliche Wärmeersparnis
erzielt, sondern auch eine besondere Reglung für die Heizungsanlage erspart.