DE862077C

DE862077C - Temperature-controlled device in the cooler circuit

Info

Publication number: DE862077C
Application number: DES2262D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1944-02-08
Filing date: 1944-03-09
Publication date: 1953-01-08

Description

Temperaturgesteuerte Vorrichtung im Kühlerkreislauf Die Erfindung betrifft eine von der Temperatur einer zu kühlenden Flüssigkeit gesteuerte Vorrichtung, insbesondere im Kühlwasser- oder Schmieröl= kreislauf einer Verbrennungskraftmaschine, welche die Flüssigkeit unterhalb einer bestimmten Temperatur ohne Kühlung wieder einer Verbrennungskraftmaschine zuführt und sie über.einerbestimmt,-n Temperatur auf einen Kühler leitet. Die Erfindung besteht darin, daß zur Umschaltung .auf Betrieb mit oder ohne Kühler Einrichtungen vorgesehen sind, welche keine stabile Übergangsstellung haben.Temperature-controlled device in the cooler circuit The invention relates to a device controlled by the temperature of a liquid to be cooled, especially in the cooling water or lubricating oil circuit of an internal combustion engine, which returns the liquid below a certain temperature without cooling an internal combustion engine and it determines a temperature heads to a cooler. The invention consists in that for switching over .to operation with or without cooler devices are provided which do not have a stable transition position to have.

Zur Umschaltung kann ein servomotorisch eingestelltes Ventil vorgesehen sein, dessen -Steuerorgan zweiteilig ausgebildet ist. Ein Teil des Steuerorgans kann den Bewegungen eines Wänneausdehnungskörpers folgen und der zweite Teil gegenüber dem ersten einen durch Anschläge am ersten Teil begrenzten Weg machen. Die Zu- bzw. Austrittsöffnungen des Steuermittels können im Gehäuse des Steuerorgans derart angebracht sein, daß der nicht mit dem Wärme:ausdehnungskörper in Verbindung stehende Teil des Steuerorgans sofort v aneinem zum ,anderen Anschlag des anderen Teiles geht, wenn dessen Steuerkante den Zutritt des Druckmittels zu öffnen beginnt bzw. vollständig schließt und dadurch rasch einen großen Querschnitt für den Zutritt bzw. Austritt des Steuermittels zum oder vom Servomotorkolben des Ventils freigibt.A servomotor-adjusted valve can be provided for switching his -control element is designed in two parts. Part of the tax body can follow the movements of a thermal expansion body and the second part opposite make the first a path limited by stops on the first part. The access or Outlet openings of the control means can be mounted in the housing of the control member in this way be that the part not in contact with the heat: expansion body of the control organ immediately goes to one to the other stop of the other part, when its control edge begins to open the access of the pressure medium or completely closes and thus quickly a large cross-section for entry or exit the control means to or from the servomotor piston of the valve releases.

Temperaturabhängige Vorrichtungen,- welche den Umlauf der zu kühlenden Flüssigkeit derart beeinflussen, daß oberhalb einer bestimmten Temperatur alle Flüssigkeit, z. B. das Kühlwasser, zum Kühler geleitet wird, während @es unter dieser Temperatur unter Umgehung das Kühlers wieder zur Bren -kraftmaschine zurückfließt, sind bekannt. Sie haben aber den Nachteil, daß die Umschaltung allmählich erfolgt, was aus folgenden Gründen zu Betriebsstörungen führen kann.Temperature-dependent devices, - which the circulation of the to be cooled Influence the liquid in such a way that above a certain temperature Everyone Liquid, e.g. B. the cooling water is passed to the radiator, while @es under this Temperature bypassing the cooler flows back to the combustion engine, are known. But they have the disadvantage that the switchover takes place gradually, which can lead to malfunctions for the following reasons.

Wenn bei unter dem Gefrierpunkt liegender Tem= peratur die Vorrichtung den Weg von der einen Leitung zur anderen nur allmählich freigibt, ist die dem Kühler im Wasser zugeführte Wärme bei fast abgeschlossener Leitung zum Kühler im Verhältnis zu der 'bei ,einer bestimmten Wassertemperatur im Kühler abgeführten Wärme so gering, @daß das Wasser innerhalb kürzester Zeit gefriert. Wenn dann die Vorrichtung den Zutritt zu dieser Leitung allmählich weiter öffnet, kann der Kühler bereits so stark eingefroren sein, daß. praktisch kein Wasser mehr durch den Kühler -fließt.If the device is below freezing temperature which only gradually opens the way from one line to the other is that of the cooler Relative to heat added in the water when the line to the cooler is almost closed to the heat dissipated at a certain water temperature in the cooler is so low, @ that the water freezes within a very short time. Then if the device the As access to this line gradually opens further, the cooler can already be so strong be frozen that. practically no more water flows through the cooler.

Der verhinderte Umlauf macht es nicht nur möglich, daß der Kühler wieder auftaut, sondern kann infolge der starken Temperatursteigerung des Kühlwassers zu schweren Schäden im Kühler oder in der Brennkraftmaschine führen. Durch die Ausführung der temperaturabhängigen Vorrichtung nach der Erfindung wird dieser Nachteil beseitigt, indem die Umschaltung von einer Leitung auf die ändere nicht allmählich, sondern ohne stabile üb:ergangsstellung erfolgt. Es besteht dann genügend Sicherheit dafür, daß der Kühler immer von so viel Wasserdurchflossen wird, daß Bein Einfrieren .nicht möglich ist.The prevented circulation not only makes it possible for the cooler thaws again, but can as a result of the sharp increase in temperature of the cooling water lead to severe damage in the cooler or in the internal combustion engine. By executing the temperature-dependent device according to the invention, this disadvantage is eliminated, by switching from one line to another not gradually, but rather without a stable transition. There is then sufficient security for so much water always flows through the cooler that it does not freeze is possible.

Dieser Vorteil macht sich jedoch nicht nur bei Wasser, sondern auch bei Schmieröl bemerkbar, da sich di&ses bei ,einer sehr geringen, durch den Kühler strömenden Menge so stark abkühlen kann, daß infolge des Viskositätsanstleges der Widerstand des Kühlers einen Wert annimmt, bei dem der Druck im Ölsystem zu hoch wird, wobei dann das Öl .statt durch den Kühler überein Sicherheitsventil abfließt, um zu verhindern, daß der Kühler infolge des zu hohen Druckes beschädigt wird. Ein Wiederaufwärmen des im Kühler festsitzenden Öles wäre dadurch unmöglich, und die öltempieratur würde zu stark ansteigen.This advantage does not only apply to water, but also Noticeable in the case of lubricating oil, since this is very low due to the Cooler flowing amount can cool so much that as a result of the viscosity increase the resistance of the cooler assumes a value at which the pressure in the oil system increases becomes high, whereby the oil then flows off via a safety valve instead of through the cooler, to prevent the cooler from being damaged as a result of the excessive pressure. A Reheating of the oil stuck in the cooler would be impossible, and the oil temperature would rise too much.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. _ Fig. i zeigt Bein Schema der ganzen Kühlanlage, und zwar für das Wasserkühlsystem einer Brennkraftmaschine; Fig. 2 und ¢ geben dessen temperaturgesteuerte Vorrichtung in drei weiteren Stellungen Wieder.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing shown schematically. _ Fig. I shows a schematic of the entire cooling system, namely for the water cooling system of an internal combustion engine; Fig. 2 and ¢ give its temperature-controlled Device in three other positions again.

In Fig. i saugt die Kühlwasserpumpe i das Wasser aus dein Sammelhehäker 7 an; fördert :es durch die Leitung 2 in die Brennkraftmaschirne 3 und von dort über die Leitung ¢ zur temperaturabhängigen Vorrichtung 5. - Je nach der Stellung der Vorrichtung 5 fließt das Wasser (bei niedriger Temperatur) über -cläe Leitung 6 unmittelbar zum Sammelbehälter 7 oder (bei hoher Temperatur) über die Leitung 8, den Kühler 9 und die Leitung i o zum Behälter 7.In Fig. I the cooling water pump i sucks the water out of your collecting hook 7 on; promotes: it through the line 2 in the internal combustion engine 3 and from there via the line ¢ to the temperature-dependent device 5. - Depending on the position the device 5 flows the water (at low temperature) over -cläe line 6 directly to the collecting container 7 or (at high temperature) via the line 8, the cooler 9 and the line i o to the container 7.

Innerhalb der Vorrichtung 5 befindet sich ein durch den Kolben 12 servomotorisch verstelltes und den Wasserzutritt zu den Leitungen 6 oder 8 steuerndes Ventil i i. Die Steuerung des Kolbens 12 erfolgt durch den zweiteiligen Schieber 14, 15, der seinerseits wieder durch den Ausdehnungskörper 21 eingestellt wird.Inside the device 5 there is a through the piston 12 Servomotor adjusted and the water inlet to the lines 6 or 8 controlling Valve i i. The piston 12 is controlled by the two-part slide 14, 15, which in turn is set again by the expansion body 21.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn die Brennkraftmaschine 3 bei kaltem Kühlwasser in Betrieb gesetzt wird und die Pumpe i läuft, wird der Wärmefühler 23 von kaltem Wasser umspült. Das im Ausdehnungskörper 21 befindliche Mittel, z. B. Flüssigkeit, nimmt dann den kleinsten Raum ein, so daß der Schieber 14 von der Feder 2 5 nach unten, edrückt wird und der Schieber 15 den Austritt aus der Leitung 16 abschließt (Fig. ¢). Im Raum 18 oberhalb .des Kolbens i-- herrscht dann kein Druck, da das in diesem Raum befindliche Steuermittel bei i 9 austreten und durch die Boh-,rung.1 7, 17' im Schieber 1 q. durch die Leitung 24 entweichen kann. Die Feder 13 drückt also das Ventil i i nach oben, so daß ies am oberen Sitz i i' anliegt und die Leitung q. mit der Leitung 6 verbindet.The mode of operation of the device is as follows: When the internal combustion engine 3 is put into operation with cold cooling water and the pump i is running, the heat sensor 23 is bathed in cold water. The means located in the expansion body 21, for. B. liquid, then takes up the smallest space, so that the slide 14 is pressed down by the spring 2 5 and the slide 15 closes the exit from the line 16 (Fig. ¢). In the space 18 above the piston i-- there is then no pressure, since the control means located in this space exit at i 9 and pass through the bore. 1 7, 17 ' in the slide 1 q. can escape through line 24. The spring 13 thus pushes the valve ii upwards, so that ies rests against the upper seat ii 'and the line q. connects to line 6.

Steigt nun die Temperatur des Kühlwassers allmählich, so dehnt die Flüssigkeit 22 den Körper 21 aus und drückt die Schieber 14, 15 aufwärts. An der Stellung des Ventils i i ändert sich jedoch nichts, bis die Schieber 14,15 in die Stellung gelangt sind, welche in der Fig. i dargestellt ist. Steigt die Temperatur des Kühlwassers weiter, so gehen .die Schieber 14,15 weiter hinauf, so daß von der Leitung 16 her Druckmittel in den Raum 2o @einzudringen vermag. Der Schieber 15 hebt sich dann vom Schieber i q. ab und geht in die in Fig. 2 dargestellte Lage. Er gibt dadurch sofort einen großen Querschnitt für den Zutritt des Druckmittels zum Kolben 12 frei, so daß der Kolben 12 rasch, d. h. ohne stabile Übergangsstellung, abwärts geht und das Ventil i i in die untere Endlage bringt, d. h, die Leitung 6 schließt. Dias Wasser fließt von der Leitung q. über die Leitung 8 zum Kühler 9.If the temperature of the cooling water rises gradually, the expands Liquid 22 exits the body 21 and pushes the slides 14, 15 upwards. At the However, the position of the valve i i does not change until the slide 14, 15 in the Position have been reached, which is shown in Fig. I. The temperature rises of the cooling water further, so go .the slide 14, 15 further up, so that of the Line 16 is able to penetrate pressure medium into the room 2o @. The slider 15 then lifts off the slide i q. and goes into the position shown in FIG. It immediately gives a large cross-section for the access of the pressure medium to the piston 12 free so that the piston 12 rapidly, i. H. without a stable transition position, goes downwards and brings the valve i i into the lower end position, d. h, the line 6 closes. The water flows from the pipe q. via line 8 to the cooler 9.

Wenn die Kühlwassertemperatur wieder sinkt, zieht sich der Ausdehnungskörper 21 wieder zusammen. zier Schieber 14 geht durch sein Eigengewicht und infolge des Druckes im Raum 20 abwärts und nimmt den Schieber 15 mit, der von .der Feder 25 nach unten gedrückt wird. Diese Feder 25 vermag aber nicht den Schieber 15 vom Schieber 1 ¢ abzuheben, da der Druck im Raum 2o ;größer ist als der der Feder 25. Auf die Bewegung der Schieber 14, 15 als Ganzes in. der in Fig. 2 gezeichneten Foran hat der Druck im Raum 20 keinen Einfluß, da er nach oben und unten auf den gleichen Querschnitt wirkt. Die Schieber 14-3 15 folgen also nur dem Eigengewicht und dem Druck der Feder 2 5.When the cooling water temperature drops again, the expansion body 21 contracts again. ornamental slide 14 goes down by its own weight and as a result of the pressure in space 20 and takes the slide 15 with it, which is pressed by .der spring 25 downwards. However, this spring 25 cannot lift the slide 15 from the slide 1 [, since the pressure in the space 20; is greater than that of the spring 25. The movement of the slide 14, 15 as a whole in the form shown in FIG the pressure in the space 20 has no effect, since it acts upwards and downwards on the same cross section. The slides 1 4-3 15 therefore only follow their own weight and the pressure of the spring 2 5.

An der Stellung des Ventils i i ändert sich nichts, bis der Schieber 15 in der in Fig; 3 dargestellten Lage angelangt ist. Der Raum 20 wird nun von der Daltckleitung 16 abgesperrt. Da der Raum 20 mit dem Raum 18 oberhalb des Kolbens 17 verbunden ist, dieser aber durch die zwischen Kante i 9 und Schieber 15 entstehende Öffnung entlastet wird, verschwindet der Druck aus dem Raum 20, und der Schieber 15 geht rasch abwärts, bis er unten auf dem Schieber 14 aufsitzt, wie in Fig. 4 dargestellt ist. _ Gleichzeitig drückt die Feder 13 den Kolben 12 und damit das Ventil i i @ebenfalls rasch und ohne stabile übergangsstellung ganz nach oben, da das oberhalb des Kolbens 12 befindliche Druckmittel durch die Bohrung 17 im Schieber 14 und die Leitung 24 entweicht. Das Kühlwasser fließt dann wieder, wie es am Anfang (Fig. i) war, über die Leitung 6 zurück, und das beschriebene Spiel kann von vorn beginnen.Nothing changes in the position of the valve ii until the slide 15 is in the position shown in FIG. 3 is the position shown. The room 20 is now blocked by the Daltck line 16. Since the space 20 is connected to the space 18 above the piston 1 to 7, this is but relieved by the produced between edge i 9 and slide 15 opening, the pressure from the space 20 disappears, and the slider 15 is rapidly downwards until it sits down on the slide 14, as shown in FIG. At the same time, the spring 13 pushes the piston 12 and thus the valve ii @ also quickly and without a stable transition position all the way up, since the pressure medium located above the piston 12 escapes through the bore 17 in the slide 14 and the line 24. The cooling water then flows back, as it was at the beginning (Fig. I), via line 6, and the game described can start over.

Statt des mit Flüssigkeit gefüllten Wärmeau:sdehnungskörpers 21 kann auch ein fester Körper verwendet werden.Instead of the thermal expansion body 21 filled with liquid a solid body can also be used.

Der Servomotor 14, 15, 12 des Ventils i i ist so ausgebildet, daß der Kolben 12 bei der Öffnung der zum Kühler 9 führenden Leitung 8 mit Druckmittel beaufschlagt wird, während die Feder 13 das Schließen dieser Leitung bewirkt. Der Servomotor kann natürlich ebensogut für die umgekehrte Wirkungsweise ausgebildet sein.The servo motor 14, 15, 12 of the valve i i is designed so that the piston 12 with the opening of the line 8 leading to the cooler 9 with pressure medium is acted upon while the spring 13 causes this line to close. Of the Servomotor can of course just as well be designed for the reverse mode of operation be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. The temperature of a liquid to be cooled controlled device, especially in the cooling water or lubricating oil circuit of a Internal combustion engine, which the liquid below a certain temperature supplies an internal combustion engine again without cooling and above a certain Temperature passes to a cooler, characterized in that for switching to operate with or without cooler facilities are provided which are not stable Have transition position.

2. Device according to claim i, characterized in that that a servomotor-adjusted valve is provided for switching, its Control member is formed in two parts.

3. Device according to claims i and 2, characterized in that part of the control member is subject to the movements of a thermal expansion body follows and the second part; opposite the first one by stops on the first Part limited way makes.

4. Device according to claims i and 3, characterized in that that the inlet and outlet openings of the control means in the housing of the control member are attached in such a way that the expansion body is not in contact with the heat standing part of the control organ immediately from one to the other stop of the other Part goes when its control edge begins to open the access of the pressure medium or closes completely and thus quickly a large cross-section for access or release of the control means to or from the servomotor piston of the valve.