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Temperaturregler für Flüssigkeiten, insbesondere für den Ölkreislauf
von Motoren Bei größeren Verbrennungsmotoren ist im allgemeinen ein besonderer Ölkreislaufvorgesehen.
Das 01 wird einem Behälter entnommen, durch eine Pumpe zu,verschiedenen Lagerstellen
gedrückt und durch eine zweite Pumpe aus der Ölwanne, in der es sich ansammelt,
wieder in den Behälter zurückgefördert. Das öl muß mit einer bestimmten Temp.-,ratur
an die Lagerstellen kommen. Insbesondere zu kaltes öl führt bei Volleistung zu einer
Beschädigung des Motors. Es ist deshalb bei Flugzeugmotoren, «-elche bei kalter
Witterung in ungeheizten Räumen oder im Fre-'.en stehen, ein plötzliches Starten
nicht möglich, .da der- Motor so lange mit geringer 1-mdrehungszahl betrieben «-erden
muß, bis die Olt.emperatur auf etwa ¢o C gestiegen ist. Bei einer Ausgangstemperatur
von o- C erfordert dies eine Anlaufzeit von 20 bis Jo Minuten.
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Diese Anlaufzeit kann in bekannter Weise dadurch verkürzt werden,
daß zunächst nur ein Teil der gesamten Ölmenge am Kreislauf beteiligt wird. Zu diesem
Zweck wird ein zweiter kleinerer Behälter meist im Innern des Hauptbehälters angeordnet,
welcher beim Start in den 'Ölkreislauf eingeschaltet ist. Der Motor kann in diesem
Fall auf Vollast gebracht werden, sobald die in dem kleinen Behält: r enthaltene
Ölmenge erwärmt ist. Dann wird allmählich auf den Hauptbehälter umgeschaltet.
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Die Umschaltung auf den Hauptbehälter erfolgt bei den bekannten Vorrichtungen
entweder von Hand oder durch einen Tliermostate.n. Die Umschaltung von Hand ist
technisch nicht brauchbar, da die Gefahr besteht, dar durch ein-, zu plötzliche
Umschaltung auf den noch kalten Hauptbehälter der Motor kaltes Öl ansaugt und zerstört
wird. Die Umschaltung durch einen Thermostaten erfordert einen zusätzlichen Aufwand
an Gewicht und beweglichen Teilen. Bei den bekannten Vorrichtungen wird ferner durch
die Umschaltung der Kreislauf geändert. Bei einer Einrichtung wird durch einen Temperaturfühler
eine
Drosselstelle überwacht. Bei offener Drosselstelle geht der Kreislauf durch den
kleinen Behälter, bei geschlossener durch den Hauptbehälter. Solange die Betriebstemperatur
noch nicht erreicht ist, steht die Drosselstelle offen. Der Kreislauf führt also
durch den kleinen Behälter. je höher die Temperatur steigt, desto mehr wird die
Drosselstelle verengt. Beim Erreichen der Betriebstemperatur ist sie ganz geschlossen.
Das ü1 nimmt dann einen anderen Kreislauf. Es fließt durch den Hauptbehälter. Die
Regelung der Drosselöffnung mit Hilfe eines Temperaturfühlers ist dabei notwendige
Vorausetzung für das Arbeiten dieser Vorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, bei welcher ohne
grundsätzliche Änderung des Kreislaufes die Bet(-:li.gung der gesamten Ölmenge am
Kreislauf von einer bestimmten Temperatur ab ohne bewegte Teile durch Ausnutzung
der Zähigkeitsänderung des Öles mit wachsender Temperatur erfolgt. Sie ist in Form
eines in dem eigentlichen Flüssigkeitsbehälter angeordneten zweiten Behälter ausgebildet,
der die Absaug- und Rückle.:tung für den Ölkreislauf enthält und der an seinem oberen
und unteren Ende durch Öffnung mit dem Hauptbehälter in Verbindung steht, und kennzeichnet
sich dadurch, da,.) am unteren Ende außer kleinen Öffnungen, durch welche bei kaltem
Zustand des Öles nur ein verschwindend kleiner Bruchteil der am Ölkreislauf des
Motors teilnehmenden Menge fließt, noch eine verhältnismäßh:g große Öffnung angeordnet
ist, «-elche einen Zustrom auch vön kaltcni ü1 gewährleistet, sobald der Flüssigkeitsspiegel
im Innern des zweiten Behälters gegeniiber dem Spiegel im Hauptbehälter absinkt.
Zwar hat -man auch ähnliche Geräte: benutzt, bei denen eine ztreae i-tifnung angeordnet
uar, jedoch war diese öffnung oberhalb des Ölspiegels angeordnet, so daß das
Ü l, unabhängig davon, in welchem Zustande es sich befand. nur durch die
nahe der unteren Absaugstelle angeordneten Öffnungen abgesaugt wurde. Dadurch konnte
aber keine gle:chmäfjige Ausgleichsmöglichkeit beschaffen werden. Befindet sich
nämlich im Hauptbehälter kaltes 01, leas bei Anlaufen des Motors stets der Fall
ist, so wird, bevor der i')llzreislauf geschlossen ist, über die obere i ifinilitg
des Innenbehälters Luft aus dem Hauptbehälter angesaugt, da durch die einen hohüll
Widerstand bildenden unteren Cftnungcli im Innenbehälter infolge des geringen Fließvermögens
des kalten Öles kein Ergänzen des Ölbedarfs erfolgen kann.
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1-i11 diesen Nachteil jedoch zti verme'den, ist die :Anordnung geinäl;')
der Erfindung getrofen lvordcii, welche einett Ausgleich des Öles hürbeiführt. 1n
der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Durch den Deckel des Behälters a sind die leiden Rohrleitungen b und
c für die Ab-"atgung des Öles aus dem Bettälter zum Motor und für die Rückleitung
des Öles eingeführt. -Außerdem ist das Rohrd am Deckel angebracht, welches den im
Bettälter angeordneten zweiten kleineren Behälter darstellt. Das Rohr d enthält
verhältnismäßig grofe Oftnungeri e, die über dem Ölspiegel oder jedenfalls z,:emlicli
weit oben liegen und eine Anzahl kleinerer Offnungen j in der Nähe des unteren Endes
des Rohres d. Der untere Rohrquerschnitt ist offen. Das Rohr c für die Rückleitung
des schaumigen Öles kann einen oder mehrere Krümmer aufweisen oder auch spiralig
geführt sein. Infolge der Zentrifugalkraft wird an der Außenseite der Krümmer oder
der Spirale vorwiegend an der Innenseite vorwiegend Luft strömen. Durch die Anbringung
kleiner Bohrungen an der Innenseite der Krümmer oder der Spirale kann für ein Entweichen
von Luft oder stark ltiftlialtigem öl und. damit für eine Entschiitlmung
des Öles gesorgt werden. 1--ine Entschäumung tritt außerdem noch dadurch ein, daß
das aus der Leitung c zurückkommende Öl in dem verhältnismäßig großen Querschnitt
des Rohres d langsam absinkt und erst all] untereil` Ende dieses Rohres wieder abgesaugt
wird, Dadurch haben Luftblasen oder stark lufthaltiges U1 Gelegenheit, nach oben
aufzusteigen lind durch die üffnungenc zti entwAclien.
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Die ganze Einrichtung wirkt foigeltdermal.')en: Nach Anlassen des
Motors wird durch die Ansaugeleitung b Öl in den Motor gesaugt und um einige Grade
erwärmt durch d:c Leittuig c wieder zurückgeführt. Das aus der Leitung c wieder
zurückkommende CA sinkt in dem Rohr d nach unten und wird. ohne dal,% es in den
Behälter austritt, durch die Ansaugeöffnung der Leiting b wieder in den :Motor gesaugt.
Infolge der Löchere bleibt der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Rohres d auch beim
Verbrauch von Öl durch den :\lotor stets auf etwa derselben Höhe wie der Flüssigkeitsspiegel
itn Behälter. Der freie untere Querschnitt des Rohres(/ tauscht nur wenig Öl in
den noch kaltes C il enthaltenden Behälter aus, da das im Innern des Rohres befindliche
«-ärmere ill die Neigung hat, nach oben zu steigert. Andererseits gcwä hrle:stet
der große freie Querschnitt auch bei Verbrauch einer größeren Ölmenge durch den
Motor Baien sicheren Zufluf@ von i')1 aus den Beli;ilter (i in das Rohr d und zum
Ansaugestutzen des Rohresb.
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Die Größe der Löcher i wird sot gewählt. daß sie bei. kaltem, cl:ckflüssigeili
CO als ni-o-
Der Strömungswiderstand wirken. Ein Austausch zwischen
dem Inhalt des Rohres cl und dem Behälter findet deshalb gar nicht oder nur in geringem
Maße statt. Praktisch wird also nur der Inhalt des Rohres.d am Kreislauf beteiligt.
Die in dem Rohr d befindliche verhältnismäßig kleine ölmenge erwärmt sich rasch.
Mit steigender Temperatur wird die Zähigkeit des Öles geringer: die Löcher i stellen
einen mit sinkender Zähigkeit immer kleiner werdenden Widerstand dar. Es tritt deshalb
mehr und mehr öl aus d'=esen Löchern in den -Behälter aus, steigt infolge seiner
höheren Temperatur und des Gehaltes an 'Luftbläschen im Behälter hoch und verursacht
in diesem eine Strömungsbewegung. Auf diese Weise winderreicht, daß von einer bestimmten
Temperatur ab der ganze Behälterinhalt vollkommen selbsttätig am Ölkreislauf beteiligt
wird.
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Durch geeignete Wahl der Größe, Anzahl und Anordnung der Löcher f
kann die Temperatur festgelegt werden, bei der Beteiligung des ganzen Behälterinhaltes
am Ölkreislauf einsetzen soll. D.er Übergang ist ziemlich scharf ausgeprägt. Dies
hat praktisch zur Folge, daß die Temperatur in der Ansaugeleitung b nach dem Anlassen
des Motors sehr rasch bis zu einer bestmmten, durch die Ausbildung der Löcher/ und
die sonstigen Abmessungen des Rohres cl festgelegten Temperatur ansteigt, wobei
das 01
im Behälter zunächst noch kalt bleibt und nur der Inhalt des Rohres
d erwärmt wird. Von einem gewissen Punkt ab steigt jedoch die Temperatur in der
L.e-'.tung b nicht mehr weiter an. Sie hält sich vielmehr nahezu auf unveränderter
Höhe. In diesem Zustand wird der Behälterinhalt allmählich in den Kreislauf mit
einbezogen und erwärmt. Hat schließlich der Behälterinhalt etwa die gleiche Temperatur
wie der Inhalt des Rohres d erreicht, dann- , steigen die Behältertemperatur und
di!e Temperatur in der Leitung b n gleicher Weise miteinander an.
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Durch die Vorrichtung wird also ohne Verwendung beweglicher Teile
bei kaltem Ölbehälter eine baldige Förderung warmen ölen zum Motor und bei warmgelaufenem
Motor eine Beteiligung des ganzen Behälterinhaltes am Ölkreislauf erreicht.