EP0177860A2 - Device for securing a cooling circuit of an internal-combustion engine - Google Patents

Device for securing a cooling circuit of an internal-combustion engine Download PDF

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EP0177860A2
EP0177860A2 EP85112273A EP85112273A EP0177860A2 EP 0177860 A2 EP0177860 A2 EP 0177860A2 EP 85112273 A EP85112273 A EP 85112273A EP 85112273 A EP85112273 A EP 85112273A EP 0177860 A2 EP0177860 A2 EP 0177860A2
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EP
European Patent Office
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pressure relief
relief valve
float
container
valve
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EP85112273A
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EP0177860B1 (en
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Hans Dipl.-Ing. Martin
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0177860A3 publication Critical patent/EP0177860A3/en
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    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
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    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/0204—Filling
    • F01P11/0209—Closure caps
    • F01P11/0238—Closure caps with overpressure valves or vent valves

Definitions

  • the invention relates to a device for securing the coolant circuit of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle engine, against overpressure with an overpressure valve arranged in the upper region of a coolant-carrying container, which is set to an opening pressure p 1 .
  • the pressure relief valve of a coolant circuit of the type mentioned is usually set to an opening pressure of approximately 1.1 to 1.15 bar. If the pressure in the coolant circuit exceeds this value, coolant, gases or water vapor can escape via this pressure relief valve. If an internal combustion engine is operated for a certain time and thereby heated and then switched off, local overheating can produce steam, for example, on the cylinder heads. If the coolant circulation is interrupted, the steam generated cannot separate out. This vapor formation results in an increase in volume, so that there is a risk that coolant is ejected via the pressure relief valve, which is then missing for normal operation.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, in which the escape of coolant is prevented after switching off a heated internal combustion engine without the entire coolant circuit must be protected with a higher overpressure during operation.
  • a float is arranged in the container, which is sealingly deliverable to a feed to the pressure relief valve.
  • the invention takes advantage of the fact that in the event of vapor formation due to local overheating and the associated increase in volume, the coolant level in the container rises and entrains the float, so that it seals against the supply to the pressure relief valve. As a result, there is no longer a direct connection between the interior of the coolant-carrying container and the pressure relief valve, so that coolant can no longer escape to the outside.
  • the increased overpressure now possible in the cooling water circuit essentially prevents further steam formation.
  • a second pressure relief valve is provided, which is designed for a higher opening pressure P 2 than the first pressure relief valve.
  • the increased opening pressure of the second pressure relief valve which is, for example, 1.5 bar, prevents an excessive pressure occurring in the coolant circuit when steam is formed during the shutdown phase of the internal combustion engine.
  • the opening pressure P2 of the second pressure relief valve is expediently chosen so that on the one hand the risk of damage due to increased stress on the parts of the coolant circuit due to the high pressure is excluded, but that on the other hand during this shutdown phase of the internal combustion engine Vapor formation is restricted and coolant ejection is prevented.
  • the second pressure relief valve is installed in the float and connects the feed to the first pressure relief valve with the container.
  • the second pressure relief valve is thus connected in series with the first pressure relief valve.
  • the float is guided in a cage arranged in the container. This ensures that the float moves in a defined path.
  • the float with the second pressure relief valve and the cage is designed as an insert which can be inserted sealingly into an opening in the container and contains the feed to the first pressure relief valve. This insert forms a preassembled unit that is inserted as a whole into the container.
  • the insert is inserted into a filler neck of the container and has a valve seat for the valve plate of the first pressure relief valve held by means of a bayonet lock.
  • the filler neck of the container can then have a relatively simple design.
  • the insert has a tubular extension adjoining the feed to the first pressure relief valve, in which the float is guided with play and the end pointing into the container is divided into individual legs by axial slots.
  • a simple cage for guiding the float is obtained on the one hand, while on the other hand an overfill protection for the container is created.
  • the float is in the area of the slots in the extension, there is a relatively large opening cross section to the container through which the coolant can be filled. If the float reaches the unslit area of the attachment with increasing liquid level, there is only a small free cross section, so that further refilling of coolant is at least severely hindered.
  • the legs of the extension are provided at their free ends with radially inwardly directed stops.
  • the legs are slightly elastically spread when the float is inserted and secure the lowest position after the float is inserted.
  • the float can thus be easily combined with the insert to form a structural unit.
  • a throttle opening bypassing the float is guided from the interior of the container to the first pressure relief valve. This ensures that when the coolant circuit is overfilled, the pressure in the cooling water circuit can decrease to the opening pressure of the first pressure relief valve over a predeterminable period of time, so that even if the coolant circuit is overfilled, it is not exposed to the increased pressure for a prolonged period.
  • the cross section of the throttle opening is selected so that no coolant ejection occurs through the throttle opening during normal filling during the engine shutdown phase.
  • the inlet of the throttle opening is arranged in the region of the highest point of the container. As a result, the excessive pressure is released by the escape of gas or water vapor.
  • the inlet of the throttle opening is arranged at a point immersed in the cooling water. It is thereby achieved that the pressure is reduced by ejecting coolant, but only the amount of coolant given by any overfilling is ejected.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 1 which has an internal coolant guide. Water, which is provided with an antifreeze, is usually used as the coolant.
  • a cooler is connected to the coolant guide of the internal combustion engine 1 via lines in which a coolant pump 2 is arranged.
  • the coolant pump 2 conveys the coolant to the internal combustion engine 1, from which it flows in the direction of the arrow A to the radiator 3.
  • a short-circuit line 5 is arranged in front of the cooler 3 and connects to the internal combustion engine 1 via a thermostatic valve 4 connected is.
  • an expansion tank 6 is arranged, which is located at the highest point of the coolant circuit.
  • the inlet 11 of the expansion tank 6 is connected via a line 31 to the highest point of the cooler 3.
  • the outlet 10 of the expansion tank 6 is connected via a line 30 to the suction side of the coolant pump 2.
  • the coolant is degassed in the expansion tank 6, ie the vapor or gas inclusions contained in the coolant reach the expansion tank 6 in an emulsion, in which they can be separated from the coolant and can escape via an overflow 8.
  • the coolant circuit is protected against overpressure by two pressure relief valves 16 and 21 at predetermined opening pressures.
  • the pressure relief valve 16 operates in normal operation and is set, for example, to an opening pressure P1 of approximately 1.15 bar.
  • the pressure relief valve 21, which only functions in certain operating states, is set to a higher opening pressure p 2 , which can be, for example, 1.5 to 1.6 bar.
  • the overpressure safety device containing the two pressure relief valves 16 and 21 is arranged on the expansion tank 6. It is of course also possible to provide them at another point in the coolant circuit, in particular on the top of the cooler 3, for example if no separate expansion tank 6 is provided in the coolant circuit.
  • An insert 30 containing the two pressure relief valves 16 and 21 is inserted into the filler neck 12 of the expansion tank 6 and has an essentially cylindrical outer contour.
  • the insert 30 engages around the edge of the flange 33 of the filler neck 12 with a flange 32 and is secured in a latching manner thereon.
  • a so-called bayonet lock 31 is removably attached to the flange 32 of the insert 30 and carries a valve disk 13 of the first pressure relief valve 16.
  • the valve disk 13 is guided in the axial direction on a bolt 40 of the bayonet lock 31 and is loaded by means of a compression spring 14.
  • a valve seat 15 is assigned to the valve plate 13 and is formed by a narrowed shoulder of the insert 30. Outside the valve seat 15, the insert 30 is connected to a plurality of axially directed openings 41, which lead to an annular groove-shaped circumferential channel 42 to which the overflow 8, which is attached to the filler neck 12, connects.
  • the compression spring 14 of the first pressure relief valve 16 is designed for an opening pressure in the range of approximately 1.15 bar. This pressure relief valve 16 is functional during normal operation of the internal combustion engine 1, ie the coolant circuit is designed for an excess pressure of approximately 1.15 bar. If a higher overpressure occurs, the overpressure valve 16 opens, so that gas or water trapped in the coolant can escape via the connecting openings 41, the channel 42 and the overflow 8.
  • the insert 30 projects into the expansion tank 6 with a tubular extension 18.
  • the approach 18, which is closed in its upper area, is divided into individual legs 34 in its lower area by axial slots.
  • a float 19 is used, which can be inserted with elastic expansion of the legs 34.
  • the ends of the legs 34 are provided with radially directed stops 35 which prevent the float 19 from falling out.
  • the tubular extension 19 is bounded at the top by a valve seat 27 which has a smaller diameter than the tubular extension 18.
  • the valve seat 27 is located on a feed, designed as a cylindrical channel, to the valve seat 15 of the first pressure relief valve 16.
  • the valve seat 27 is assigned as a valve plate, the float 19, the upper side of which is provided with a sealing washer 26.
  • the float 19 is designed as a cylindrical hollow body which is tightly sealed to the outside. If there is a risk of leaks, it is expedient to provide buoyancy bodies within the hollow body of the float 19, which are made of a foam, for example.
  • the float 19 is provided with a continuous channel 24, to which an opening of the sealing disk 26 is assigned and which is closed by the valve plate 23.
  • an extension 36 which is guided through the channel 24 of the float and on whose end protruding from the other side of the float engages a conical closing spring 22 which is supported on a securing ring 43 attached to the extension 36.
  • the other end of the closing spring 22 is supported on the underside of the float 19.
  • webs projecting inward into the channel 24 are provided, which serve to radially guide the extension 36.
  • the float 19 guided in the neck 18 of the insert 30 has two functions. In one function it serves as an overfill protection.
  • Line 17a indicates the liquid level up to which the coolant circuit is to be filled in the cold state. Up to this liquid level 17a, the float 19 is in the lowest position in which it rests on the stops 35.
  • the axial slots of the extension 18 are dimensioned such that they are sufficiently longer than the height of the float 19, so that they release a sufficient cross section when coolant is replenished via the insert 30 with the bayonet lock 31 removed. If the coolant rises in the expansion tank 6 the level 17a, the float 19 is raised and its upper edge reaches the no longer slotted area of the tubular extension 18.
  • the inflow cross-section to the expansion tank 6 thus becomes subject to the play between the upper edge of the float 19 and the extension 18 limited so that it is significantly reduced.
  • coolant liquid collects in the feed line above the float until the coolant runs off via the overflow 8. Even with less careful operation, this is a sufficiently reliable indication that the further supply of coolant should be interrupted.
  • the play between the float 19 and the approach 18 is still large enough so that a perfect degassing can take place via the first pressure relief valve 16.
  • the tubular extension 18 projecting into the expansion tank 6 also ensures that an air cushion is present in any case in the upper region of the expansion tank 6.
  • the coolant circuit is designed in such a way that, due to the heating of the coolant, the increased coolant level 17b is set, at which the float 19 is still at a sufficient distance from the valve seat 27. In this operating state, only the first pressure relief valve 16 is in operation, i.e. the coolant circuit is secured to the opening pressure of this pressure relief valve 16.
  • the coolant circulation is interrupted. There is then the risk that vapor bubbles form at overheated points within the coolant guide of the internal combustion engine, which lead to an increase in the volume of the coolant in the coolant circuit.
  • the coolant then rises to the expansion tank 6 increased level, which is shown for example with the line 17c.
  • the float 19 is then moved upwards so far that it lies against the valve seat 27 with its sealing washer 26.
  • the pressure relief valve 16 is thus separated from the coolant circuit, so that it is out of function.
  • the possible overpressure in the coolant circuit is then no longer limited by the overpressure valve 16.
  • the first pressure relief valve 16 By shutting off the first pressure relief valve 16, it is prevented that, in the case of a further increase in volume due to the formation of vapor bubbles or the like. Coolant is ejected via the first pressure relief valve 16. A higher overpressure can occur within the coolant circuit, which means that further vapor bubble formation is restricted.
  • the possible overpressure is determined by the second overpressure valve 21, which is designed for a corresponding opening pressure. Since the first pressure relief valve 16 and the second pressure relief valve 21 are arranged in series one behind the other, this opening pressure is determined from the addition of the opening pressures of the first pressure relief valve 16 and the second pressure relief valve 21.
  • the second pressure relief valve 21 is then adjusted to an opening pressure of 0.45 designed by appropriate dimensioning of the closing spring 22.
  • a throttle opening 28 is provided which, bypassing the float 19 and the second pressure relief valve 21, connects the interior of the expansion tank 6 with the first pressure relief valve 16.
  • This throttle opening is the one shown Embodiment of a channel 28 penetrating the valve plate 23 and the shoulder 36.
  • the cross section of this throttle opening ie the channel 28, is dimensioned such that no coolant is ejected through it in the shutdown phase when there is a risk of vapor bubbles forming, but after a predeterminable period of time the pressure reduction to the opening pressure of the first pressure relief valve 16 is ensured.
  • the extension 36 dips into the coolant with the channel 28 serving as a throttle opening, so that the possible pressure reduction is caused by ejection of coolant, thereby reducing the overfill.
  • a throttle opening 37 which is shown in broken lines in FIG. 2, is guided through the insert 30 directly from the highest point of the expansion tank 6 to the area in front of the first pressure relief valve 16. In this case, the pressure is reduced in the event of overfilling by the escape of steam or gas or air via this throttle opening 37.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Absichern des Kühlmittelkreislaufs eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugsmotors, gegen Überdruck ist ein in dem oberen Bereich eines kühlmittelführenden Behälters ein erstes Überdruckventil angeordnet, welches auf einen ersten Öffnungsdruck eingestellt ist. In dem Behälter ist ein Schwimmer angeordnet, der einer Zuführung zu dem Überdruckventil dichtend zustellbar ist, so daß bei einem übermäßigen Anstieg des Kühlmittels in dem Behälter das Überdruckventil außer Funktion gebracht wird. Der Auswurf von Kühlwasser in der Abstellphase eines vorher erwärmten Verbrennungsmotors wird somit verhindert. Um eine unzulässige Druckerhöhung in den Kühlmittelkreislauf zu vermeiden, wird ein zweites Überdruckventil vorgesehen, welches auf einen höheren Öffnungsdruck als das erste ausgelegt ist. Dadurch wird der Kühlmittelkreislauf vor zu hohen Drücken geschützt.In a device for securing the coolant circuit of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle engine, against overpressure, a first overpressure valve is arranged in the upper region of a coolant-carrying container and is set to a first opening pressure. A float is arranged in the container and can be sealingly fed to a feed to the pressure relief valve, so that the pressure relief valve is rendered inoperative if the coolant in the container increases excessively. The ejection of cooling water in the shutdown phase of a previously heated internal combustion engine is thus prevented. In order to avoid an impermissible pressure increase in the coolant circuit, a second pressure relief valve is provided, which is designed for a higher opening pressure than the first. This protects the coolant circuit from excessive pressures.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absichern des Kühlmittelkreislaufs eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugmotors, gegen Überdruck mit einem im oberen Bereich eines kühlmittelführenden Behälters angeordneten Uberdruckventil, welches auf einen öffnungsdruck p1 eingestellt ist.The invention relates to a device for securing the coolant circuit of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle engine, against overpressure with an overpressure valve arranged in the upper region of a coolant-carrying container, which is set to an opening pressure p 1 .

Das Überdruckventil eines Kühlmittelkreislaufs der eingangs genannten Art ist überlicherweise auf einen öffnungsdruck von etwa 1,1 bis 1,15 bar eingestellt. Uberschreitet der Druck in dem Kühlmittelkreislauf diesen Wert, so können über dieses Überdruckventil Kühlmittel, Gase oder Wasserdampf austreten. Wird ein Verbrennungsmotor über eine gewisse Zeit betrieben und dadurch erhitzt und anschließend abgestellt, so kann durch örtliche Überhitzung zum Beispiel an den Zylinderköpfen Dampf entstehen. Wenn die Kühlmittelzirkulation unterbrochen ist, kann der entstehende Dampf sich nicht abscheiden. Durch diese Dampfbildung ergibt sich eine Volumensvergrößerung, so daß die Gefahr besteht, daß Kühlmittel über das Überdruckventil ausgeworfen wird, das dann für den Normalbetrieb fehlt. Um den Kühlmittelauswurf in der Abstellphase eines Verbrennungsmotors sicher zu verhindern, wäre es möglich, den Kühlwasserkreislauf mit einem höheren Überdruck abzusichern, d.h. das Überdruckventil auf einen höheren öffnungsdruck einzustellen. Dies würde jedoch im Normalbetrieb zu einer Erhöhung der Beanspruchung der Teile des Kühlsystems führen.The pressure relief valve of a coolant circuit of the type mentioned is usually set to an opening pressure of approximately 1.1 to 1.15 bar. If the pressure in the coolant circuit exceeds this value, coolant, gases or water vapor can escape via this pressure relief valve. If an internal combustion engine is operated for a certain time and thereby heated and then switched off, local overheating can produce steam, for example, on the cylinder heads. If the coolant circulation is interrupted, the steam generated cannot separate out. This vapor formation results in an increase in volume, so that there is a risk that coolant is ejected via the pressure relief valve, which is then missing for normal operation. In order to reliably prevent coolant ejection in the shutdown phase of an internal combustion engine, it would be possible to protect the cooling water circuit with a higher excess pressure, i.e. set the pressure relief valve to a higher opening pressure. However, this would lead to an increase in the stress on the parts of the cooling system in normal operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Austreten von Kühlmittel nach Abstellen eines erwärmten Verbrennungsmotors verhindert wird, ohne daß der gesamte Kühlmittelkreislauf während des Betriebes mit einem höheren Überdruck abgesichert werden muß.The invention has for its object to provide a device of the type mentioned, in which the escape of coolant is prevented after switching off a heated internal combustion engine without the entire coolant circuit must be protected with a higher overpressure during operation.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Behälter ein Schwimmer angeordnet ist, der einer Zuführung zu dem Überdruckventil dichtend zustellbar ist.This object is achieved in that a float is arranged in the container, which is sealingly deliverable to a feed to the pressure relief valve.

Die Erfindung nutzt aus, daß bei einer Dampfbildung aufgrund einer örtlichen Überhitzung und der damit verbundenen Volumensvergrößerung das Kühlmittelniveau in dem Behälter ansteigt und den Schwimmer mitnimmt, so daß sich dieser dichtend an die Zuführung zu dem Überdruckventil anlegt. Dadurch besteht keine direkte Verbindung mehr zwischen dem Innenraum des kühlmittelführenden Behälters und dem Überdruckventil, so daß kein Kühlmittel mehr nach außen gelangen kann. Durch den im Kühlwasserkreislauf nun möglichen erhöhten Überdruck wird eine weitere Dampfbildung im wesentlichen verhindert. Einige Zeit nach dem Abstellen des Verbrennungsmotors sinkt infolge der Abkühlung das Kühlmittelniveau in dem Behälter wieder ab. Der Schwimmer löst sich dann wieder von dem Überdruckventil, so daß der Kühlwasserkreislauf wieder mit dem an diesem Überdruckventil eingestellten öffnungsdruck p abgesichert ist.The invention takes advantage of the fact that in the event of vapor formation due to local overheating and the associated increase in volume, the coolant level in the container rises and entrains the float, so that it seals against the supply to the pressure relief valve. As a result, there is no longer a direct connection between the interior of the coolant-carrying container and the pressure relief valve, so that coolant can no longer escape to the outside. The increased overpressure now possible in the cooling water circuit essentially prevents further steam formation. Some time after the internal combustion engine has been switched off, the coolant level in the container drops again as a result of the cooling. The float then releases itself from the pressure relief valve, so that the cooling water circuit is secured again with the opening pressure p set at this pressure relief valve.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein zweites Überdruckventil vorgesehen, das auf einen höheren öffnungsdruck P2 als das erste Überdruckventil ausgelegt ist. Der erhöhte öffnungsdruck des zweiten Überdruckventils, der beispielsweise 1,5 bar beträgt, vermeidet, daß bei einer Dampfbildung während der Abstellphase des Verbrennungsmotors in dem Kühlmittelkreislauf ein zu hoher Druck auftritt. Der öffnungsdruck P2 des zweiten Überdruckventils wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß einerseits die Gefahr einer Beschädigung durch eine erhöhte Beanspruchung der Teile des Kühlmittelkreislaufs infolge des hohen Druckes ausgeschlossen wird, daß jedoch andererseits während dieser Abstellphase des Verbrennungsmotors die Dampfbildung eingeschränkt und der Kühlmittelauswurf verhindert werden.In a further embodiment of the invention, a second pressure relief valve is provided, which is designed for a higher opening pressure P 2 than the first pressure relief valve. The increased opening pressure of the second pressure relief valve, which is, for example, 1.5 bar, prevents an excessive pressure occurring in the coolant circuit when steam is formed during the shutdown phase of the internal combustion engine. The opening pressure P2 of the second pressure relief valve is expediently chosen so that on the one hand the risk of damage due to increased stress on the parts of the coolant circuit due to the high pressure is excluded, but that on the other hand during this shutdown phase of the internal combustion engine Vapor formation is restricted and coolant ejection is prevented.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das zweite Überdruckventil in den Schwimmer eingebaut ist und die Zuführung zu dem ersten Überdruckventil mit dem Behälter verbindet. Das zweite überdruckventil ist somit mit dem ersten Überdruckventil in Reihe geschaltet. Es ergibt sich somit eine Druckaddition zwischen den öffnungsdrücken der beiden Überdruckventile, so daß das zweite Überdruckventil nur auf die Differenz zwischen dem öffnungsdruck des ersten Überdruckventils und dem gewünschten erhöhten öffnungsdruck ausgelegt werden muß. Bei einer Dampfbildung während der Abstellphase des Verbrennungsmotors, d.h. wenn die Gefahr eines Kühlmittelauswurfs besteht, ist der Kühlmittelkreislauf somit über die addierten Öffnungsdrücke abgesichert.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the second pressure relief valve is installed in the float and connects the feed to the first pressure relief valve with the container. The second pressure relief valve is thus connected in series with the first pressure relief valve. There is thus a pressure addition between the opening pressures of the two pressure relief valves, so that the second pressure relief valve only has to be designed for the difference between the opening pressure of the first pressure relief valve and the desired increased opening pressure. If steam forms during the shutdown phase of the internal combustion engine, i.e. If there is a risk of coolant being expelled, the coolant circuit is thus secured by the added opening pressures.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Schwimmer in einem im Behälter angeordneten Käfig geführt ist. Damit wird sichergestellt, daß der Schwimmer sich in einer definierten Bahn bewegt. In weiterer Ausgestaltung wird vorgesehen, daß der Schwimmer mit dem zweiten Überdruckventil und dem Käfig als ein in eine öffnung des Behälters dichtend einsetzbarer, die Zuführung zu dem ersten Überdruckventil enthaltender Einsatz ausgebildet ist. Dieser Einsatz bildet eine vormontierbare Baueinheit, die als Ganzes in den Behälter eingesetzt wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the float is guided in a cage arranged in the container. This ensures that the float moves in a defined path. In a further embodiment, it is provided that the float with the second pressure relief valve and the cage is designed as an insert which can be inserted sealingly into an opening in the container and contains the feed to the first pressure relief valve. This insert forms a preassembled unit that is inserted as a whole into the container.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Einsatz in einen Einfüllstutzen des Behälters eingesetzt ist und einen Ventilsitz für den mittels eines Renkverschlusses gehaltenen Ventilteller des ersten Überdruckventils aufweist. Damit wird eine Baueinheit aus beiden Überdruckventilen geschaffen, die als solche an dem Behälter angebracht wird. Der Einfüllstutzen des Behälters kann dann eine relativ einfache Gestaltung erfahren.In a further embodiment of the invention it is provided that the insert is inserted into a filler neck of the container and has a valve seat for the valve plate of the first pressure relief valve held by means of a bayonet lock. This creates a unit consisting of two pressure relief valves, which is attached to the container as such. The filler neck of the container can then have a relatively simple design.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Einsatz einen an die Zuführung zu dem ersten Uberdruckventil anschließenden rohrförmigen Ansatz aufweist, in welchem der Schwimmer mit Spiel geführt ist und dessen in den Behälter weisendes Ende durch axiale Schlitze in einzelne Schenkel unterteilt ist. Auf diese Weise wird einerseits ein einfacher Käfig für die Führung des Schwimmers erhalten, während andererseits eine Uberfüllsicherung für den Behälter geschaffen wird. Solange der Schwimmer sich im Bereich der Schlitze des Ansatzes befindet, ist ein relativ großer öffnungsquerschnitt zu dem Behälter frei, durch den das Kühlmittel eingefüllt werden kann. Wenn der Schwimmer mit steigendem Flüssigkeitsniveau in den ungeschlitzten Bereich des Ansatzes gelangt, ist nur noch ein geringer freier Querschnitt vorhanden, so daß eine weitere Nachfüllung von Kühlmittel zumindest stark behindert wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the insert has a tubular extension adjoining the feed to the first pressure relief valve, in which the float is guided with play and the end pointing into the container is divided into individual legs by axial slots. In this way, a simple cage for guiding the float is obtained on the one hand, while on the other hand an overfill protection for the container is created. As long as the float is in the area of the slots in the extension, there is a relatively large opening cross section to the container through which the coolant can be filled. If the float reaches the unslit area of the attachment with increasing liquid level, there is only a small free cross section, so that further refilling of coolant is at least severely hindered.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Schenkel des Ansatzes an ihren freien Enden mit radial nach innen gerichteten Anschlägen versehen sind. Die Schenkel werden bei dem Einführen des Schwimmers leicht elastisch auzfgespreizt und sichern nach dem Einführen des Schwimmers dessen unterste Stellung. Der Schwimmer läßt sich somit in einfacher Weise mit dem Einsatz zu einer Baueinheit zusammenfügen.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the legs of the extension are provided at their free ends with radially inwardly directed stops. The legs are slightly elastically spread when the float is inserted and secure the lowest position after the float is inserted. The float can thus be easily combined with the insert to form a structural unit.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine den Schwimmer umgehende Drosselöffnung von dem Innenraum des Behälters vor das erste Überdruckventil geführt. Hiermit wird erreicht, daß bei Überfüllung des Kühlmittelkreislaufes sich der Druck im Kühlwasserkreislauf über einen vorbestimmbaren Zeitraum auf den öffnungsdruck des ersten Überdruckventils abbauen kann, so daß auch bei einer Uberfüllung der Kühlmittelkreislauf nicht über längere Zeit dem erhöhten Druck ausgesetzt ist. Der Querschnitt der Drosselöffnung wird so gewählt, daß durch die Drosselöffnung hindurch bei einer Normalbefüllung während der Abstellphase des Motors kein Kühlmittelauswurf eintritt. Bei einer ersten Ausführungsform ist der Eintritt der Drosselöffnung im Bereich der höchsten Stelle des Behälters angeordnet. Dadurch wird der überhöhte Druck durch Austritt von Gas oder Wasserdampf abgebaut. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Eintritt der Drosselöffnung an einer in das Kühlwasser eintauchenden Stelle angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß der Druck durch Auswurf von Kühlmittel abgebaut wird, wobei allerdings nur die durch eine gegebenenfalls vorhandene Uberfüllung gegebene Kühlmittelmenge ausgeworfen wird.In a further embodiment of the invention, a throttle opening bypassing the float is guided from the interior of the container to the first pressure relief valve. This ensures that when the coolant circuit is overfilled, the pressure in the cooling water circuit can decrease to the opening pressure of the first pressure relief valve over a predeterminable period of time, so that even if the coolant circuit is overfilled, it is not exposed to the increased pressure for a prolonged period. The cross section of the throttle opening is selected so that no coolant ejection occurs through the throttle opening during normal filling during the engine shutdown phase. At a first embodiment, the inlet of the throttle opening is arranged in the region of the highest point of the container. As a result, the excessive pressure is released by the escape of gas or water vapor. In another embodiment of the invention it is provided that the inlet of the throttle opening is arranged at a point immersed in the cooling water. It is thereby achieved that the pressure is reduced by ejecting coolant, but only the amount of coolant given by any overfilling is ejected.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform und der Unteransprüche.

  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlmittelkreislaufes eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges mit einem an der höchsten Stelle des Systems angeord - neten Ausgleichsbehälter und
  • Fig. 2 einen Schnitt in größerem Maßstab durch den Ausgleichsbehälter der Fig. 1, der mit ei - ner erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist.
Further features and advantages of the invention result from the following description of the embodiment shown in the drawing and the subclaims.
  • 1 shows a schematic illustration of a coolant circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle with an expansion tank and at the highest point in the system
  • FIG. 2 shows a section on a larger scale through the expansion tank of FIG. 1, which is equipped with a device according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Verbrennungsmotor 1 dargestellt, der eine interne Kühlmittelführung besitzt. Als Kühlmittel wird üblicherweise Wasser verwendet, das mit einem Frostschutzmittel versehen ist. Mit der Kühlmittelführung des Verbrennungsmotors 1 ist ein Kühler über Leitungen verbunden, in welchen eine Kühlmittelpumpe 2 angeordnet ist. Die Kühlmittelpumpe 2 fördert das Kühlmittel zu dem Verbrennungsmotor 1, aus welchem es in Richtung des Pfeiles A zu dem Kühler 3 abströmt. Vor dem Kühler 3 ist eine Kurzschlußleitung 5 angeordnet, die über ein Thermostatventil 4 mit der Zuleitung zu dem Verbrennungsmotor 1 verbunden ist. Im Nebenstrom zwischen dem Kühler 3 und der Kühlmittelpumpe 2 ist ein Ausgleichsbehälter 6 angeordnet, der an der höchsten Stelle des Kühlmittelkreislaufes liegt. Der Zulauf 11 des Ausgleichsbehälters 6 ist über eine Leitung 31 mit dem höchsten Punkt des Kühlers 3 verbunden. Der Ablauf 10 des Ausgleichsbehälters 6 ist über eine Leitung 30 an die Saugseite der Kühlmittelpumpe 2 angeschlossen. In dem Ausgleichsbehälter 6 wird das Kühlmittel entgast, d.h. die in dem Kühlmittel enthaltenen Dampf- oder Gaseinschlüsse gelangen in einer Emulsion in den Ausgleichsbehälter 6, in welchem sie ggf. aus dem Kühlmittel abgeschieden werden und über einen Überlauf 8 austreten können.1 shows an internal combustion engine 1 which has an internal coolant guide. Water, which is provided with an antifreeze, is usually used as the coolant. A cooler is connected to the coolant guide of the internal combustion engine 1 via lines in which a coolant pump 2 is arranged. The coolant pump 2 conveys the coolant to the internal combustion engine 1, from which it flows in the direction of the arrow A to the radiator 3. A short-circuit line 5 is arranged in front of the cooler 3 and connects to the internal combustion engine 1 via a thermostatic valve 4 connected is. In the secondary flow between the cooler 3 and the coolant pump 2, an expansion tank 6 is arranged, which is located at the highest point of the coolant circuit. The inlet 11 of the expansion tank 6 is connected via a line 31 to the highest point of the cooler 3. The outlet 10 of the expansion tank 6 is connected via a line 30 to the suction side of the coolant pump 2. The coolant is degassed in the expansion tank 6, ie the vapor or gas inclusions contained in the coolant reach the expansion tank 6 in an emulsion, in which they can be separated from the coolant and can escape via an overflow 8.

Der Kühlmittelkreislauf ist durch zwei Überdruckventile 16 und 21 auf vorgegebene öffnungsdrücke gegen Überdruck abgesichert. Das Überdruckventil 16 ist im Normalbetrieb in Funktion und ist beispielsweise auf einen öffnungsdruck P1 von etwa 1,15 bar eingestellt. Das Überdruckventil 21, das nur bei bestimmten Betriebszuständen in Funktion tritt, ist auf einen höheren öffnungsdruck p2 eingestellt, der beispielsweise 1,5 bis 1,6 bar betragen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die die beiden Überdruckventile 16 und 21 enthaltende Uberdrucksicherung an dem Ausgleichsbehälter 6 angeordnet. Es ist selbstverständlich auch möglich, diese an einer anderen Stelle des Kühlmittelkreislaufes vorzusehen, insbesondere an der Oberseite des Kühlers 3, beispielsweise wenn kein gesonderter Ausgleichsbehälter 6 in dem Kühlmittelkreislauf vorgesehen wird.The coolant circuit is protected against overpressure by two pressure relief valves 16 and 21 at predetermined opening pressures. The pressure relief valve 16 operates in normal operation and is set, for example, to an opening pressure P1 of approximately 1.15 bar. The pressure relief valve 21, which only functions in certain operating states, is set to a higher opening pressure p 2 , which can be, for example, 1.5 to 1.6 bar. In the illustrated embodiment, the overpressure safety device containing the two pressure relief valves 16 and 21 is arranged on the expansion tank 6. It is of course also possible to provide them at another point in the coolant circuit, in particular on the top of the cooler 3, for example if no separate expansion tank 6 is provided in the coolant circuit.

In den Einfüllstutzen 12 des Ausgleichsbehälters 6 ist ein die beiden Überdruckventile 16 und 21 enthaltender Einsatz 30 eingesteckt, der eine im wesentlichen zylindrische Außenkontur hat. Der Einsatz 30 umgreift mit einem Flansch 32 den Rand des Flansches 33 des Einfüllstutzens 12 und ist an diesem rastend gesichert. Zur Abdichtung sind zwischen dem Einfüllstutzen 12 und dem Einsatz 30 wenigstens zwei Dichtungsringe 39 angeordnet. An dem Flansch 32 des Einsatzes 30 ist lösbar ein sogenannter Renkverschluß 31 angebracht, der einen Ventilteller 13 des ersten Überdruckventils 16 trägt. Der Ventilteller 13 ist in axialer Richtung verschiebbar auf einem Bolzen 40 des Renkverschlusses 31 geführt und mittels einer Druckfeder 14 belastet. Dem Ventilteller 13 ist ein Ventilsitz 15 zugeordnet, der von einem verengten Absatz des Einsatzes 30 gebildet wird. Außerhalb des Ventilsitzes 15 ist der Einsatz 30 mit mehreren axial gerichteten öffnungen 41 verbunden, die zu einem ringnutförmigen umlaufenden Kanal 42 führen, an den der Überlauf 8 anschließt, der an dem Einfüllstutzen 12 angebracht ist. Die Druckfeder 14 des ersten Überdruckventils 16 ist auf einen öffnungsdruck im Bereich von etwa 1,15 bar ausgelegt. Dieses Überdruckventil 16 ist im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 1 in Funktion, d.h. der Kühlmittelkreislauf ist auf einen Ubderdruck von etwa 1,15 bar ausgelegt. Tritt ein höherer Überdruck auf, so öffnet das Überdruckventil 16, so daß über die Verbindungsöffnungen 41, den Kanal 42 und den Überlauf 8 in dem Kühlmittel,eingeschlossenes Gas oder Wasserdampf austreten können.An insert 30 containing the two pressure relief valves 16 and 21 is inserted into the filler neck 12 of the expansion tank 6 and has an essentially cylindrical outer contour. The insert 30 engages around the edge of the flange 33 of the filler neck 12 with a flange 32 and is secured in a latching manner thereon. For sealing, there are at least two sealing rings 39 between the filler neck 12 and the insert 30 arranged. A so-called bayonet lock 31 is removably attached to the flange 32 of the insert 30 and carries a valve disk 13 of the first pressure relief valve 16. The valve disk 13 is guided in the axial direction on a bolt 40 of the bayonet lock 31 and is loaded by means of a compression spring 14. A valve seat 15 is assigned to the valve plate 13 and is formed by a narrowed shoulder of the insert 30. Outside the valve seat 15, the insert 30 is connected to a plurality of axially directed openings 41, which lead to an annular groove-shaped circumferential channel 42 to which the overflow 8, which is attached to the filler neck 12, connects. The compression spring 14 of the first pressure relief valve 16 is designed for an opening pressure in the range of approximately 1.15 bar. This pressure relief valve 16 is functional during normal operation of the internal combustion engine 1, ie the coolant circuit is designed for an excess pressure of approximately 1.15 bar. If a higher overpressure occurs, the overpressure valve 16 opens, so that gas or water trapped in the coolant can escape via the connecting openings 41, the channel 42 and the overflow 8.

Der Einsatz 30 ragt mit einem rohrförmigen Ansatz 18 in den Ausgleichsbehälter 6 hinein. Der in seinem oberen Bereich geschlossene Ansatz 18 ist in seinem unteren Bereich durch axiale Schlitze in einzelne Schenkel 34 unterteilt ist. In den Ansatz 18 ist eine Schwimmer 19 eingesetzt, der unter elastischen Aufweiten der Schenkel 34 eingeführt werden kann. Die Enden der Schenkel 34 sind mit radial gerichteten Anschlägen 35 versehen, die ein Herausfallen des Schwimmers 19 verhindern. Der rohrförmige Ansatz 19 ist nach oben durch einen Ventilsitz 27 begrenzt, der einen geringeren Durchmesser als der rohrförmige Ansatz 18 aufweist. Der Ventilsitz 27 befindet sich an einer als zylindrischer Kanal ausgebildeten Zuführung zu dem Ventilsitz 15 des ersten Überdruckventils 16. Dem Ventilsitz 27 ist als Ventilteller der Schwimmer 19 zugeordnet, dessen Oberseite mit einer Dichtungsscheibe 26 versehen ist.The insert 30 projects into the expansion tank 6 with a tubular extension 18. The approach 18, which is closed in its upper area, is divided into individual legs 34 in its lower area by axial slots. In the approach 18, a float 19 is used, which can be inserted with elastic expansion of the legs 34. The ends of the legs 34 are provided with radially directed stops 35 which prevent the float 19 from falling out. The tubular extension 19 is bounded at the top by a valve seat 27 which has a smaller diameter than the tubular extension 18. The valve seat 27 is located on a feed, designed as a cylindrical channel, to the valve seat 15 of the first pressure relief valve 16. The valve seat 27 is assigned as a valve plate, the float 19, the upper side of which is provided with a sealing washer 26.

Der Schwimmer 19 ist als ein walzenförmiger Hohlkörper ausgebildet, der nach außen dicht verschlossen ist. Falls die Gefahr von Undichtheiten besteht, so ist es zweckmäßig, innerhalb des Hohlkörpers des Schwimmers 19 Auftriebskörper vorzusehen, die beispielsweise aus einem Schaumstoff bestehen. Der Schwimmer 19 enthält ein zweites Überdruckventil 21, daß eine Verbindung zwischen den Innenraum des Ausgleichsbehälters 6 und dem ersten Überdruckventil 16 freigibt oder absperrt. Diese=s,Überdruckventil 21 besitzt einen Ventilteller 23, dessen abgekanteter Rand von außen an der Dichtungsscheibe 26 anliegt, die an der Oberseite des Schwimmers 19 angeordnet ist. Der Schwimmer 19 ist mit einem durchlaufenden Kanal 24 versehen, dem eine öffnung der Dichtungsscheibe 26 zugeordnet ist und die von dem Ventilteller 23 verschlossen wird. An dem Ventilteller 23 ist ein Ansatz 36 angebracht, der durch den Kanal 24 des Schwimmers hindurchgeführt ist und an dessen aus der anderen Seite des Schwimmers herausragendes Ende eine kegelförmige Schließfeder 22 angreift, die an einem an dem Ansatz 36 angebrachten Sicherungsring 43 abgestützt ist. Das andere Ende der Schließfeder 22 stützt sich an der Unterseite des Schwimmers 19. An der Oberseite und der Unterseite des Schwimmers 19 sind nach innen in den Kanal 24 ragende Stege angebracht, die zur Radialführung des Ansatzes 36 dienen.The float 19 is designed as a cylindrical hollow body which is tightly sealed to the outside. If there is a risk of leaks, it is expedient to provide buoyancy bodies within the hollow body of the float 19, which are made of a foam, for example. The float 19 contains a second pressure relief valve 21 that releases or shuts off a connection between the interior of the expansion tank 6 and the first pressure relief valve 16. This = s, pressure relief valve 21 has a valve plate 23, the bent edge of which bears from the outside against the sealing disk 26, which is arranged on the top of the float 19. The float 19 is provided with a continuous channel 24, to which an opening of the sealing disk 26 is assigned and which is closed by the valve plate 23. Attached to the valve plate 23 is an extension 36 which is guided through the channel 24 of the float and on whose end protruding from the other side of the float engages a conical closing spring 22 which is supported on a securing ring 43 attached to the extension 36. The other end of the closing spring 22 is supported on the underside of the float 19. At the top and the underside of the float 19, webs projecting inward into the channel 24 are provided, which serve to radially guide the extension 36.

Der in dem Ansatz 18 des Einsatzes 30 geführte Schwimmer 19 hat zwei Funktionen. In der einen Funktion dient er als Uberfüllsicherung. Mit der Linie 17a ist das Flüssigkeitsniveau angedeutet, bis zu welchem der Kühlmittelkreislauf in kaltem Zustand befüllt werden soll. Bis zu diesem Flüssigkeitsniveau 17a befindet sich der Schwimmer 19 in der untersten Stellung, in welcher er auf den Anschlägen 35 aufliegt. Die Axialschlitze des Ansatzes 18 sind so bemessen, daß sie ausreichend länger sind, als die Höhe des Schwimmers 19, so daß sie einen ausreichenden Querschnitt freigeben, wenn bei abgenommem Renkverschluß 31 über den Einsatz 30 Kühlmittel nachgefüllt wird. Steigt das Kühlmittel in dem Ausgleichsbehälter 6 über das Niveau 17a an, so wird der Schwimmer 19 angehoben und gelangt mit seinem oberen Rand in den nicht mehr geschlitzten Bereich des rohrförmigen Ansatzes 18. Damit wird der Zuströmquerschnitt zu dem Ausgleichsbehälter 6 auf das Spiel zwischen dem oberen Rand des Schwimmers 19 und dem Ansatz 18 beschränkt, so daß er damit wesentlich verkleinert ist. Es sammelt sich bei einem weiteren Nachfüllen Kühlmittelflüssigkeit in der Zuführung oberhalb des Schwimmers an, bis die Kühlflüssigkeit über den Uberlauf 8 abläuft. Dies ist auch bei wenig sorgfältiger Bedienung ein ausreichend sicheres Anzeichen dafür, daß die weitere Zufuhr von Kühlmittel unterbrochen werden sollte. Das Spiel zwischen dem Schwimmer 19 und dem Ansatz 18 ist jedoch noch groß genug, so daß eine einwandfreie Entgasung über das erste Überdruckventil 16 erfolgen kann. Durch den rohrförmigen, in den Ausgleichsbehälter 6 hineinragenden Ansatz 18 wird darüberhinaus sichergestellt, daß auf jeden Fall in dem oberen Bereich des Ausgleichsbehälters 6 ein Luftpolster vorhanden ist.The float 19 guided in the neck 18 of the insert 30 has two functions. In one function it serves as an overfill protection. Line 17a indicates the liquid level up to which the coolant circuit is to be filled in the cold state. Up to this liquid level 17a, the float 19 is in the lowest position in which it rests on the stops 35. The axial slots of the extension 18 are dimensioned such that they are sufficiently longer than the height of the float 19, so that they release a sufficient cross section when coolant is replenished via the insert 30 with the bayonet lock 31 removed. If the coolant rises in the expansion tank 6 the level 17a, the float 19 is raised and its upper edge reaches the no longer slotted area of the tubular extension 18. The inflow cross-section to the expansion tank 6 thus becomes subject to the play between the upper edge of the float 19 and the extension 18 limited so that it is significantly reduced. During a further refill, coolant liquid collects in the feed line above the float until the coolant runs off via the overflow 8. Even with less careful operation, this is a sufficiently reliable indication that the further supply of coolant should be interrupted. The play between the float 19 and the approach 18 is still large enough so that a perfect degassing can take place via the first pressure relief valve 16. The tubular extension 18 projecting into the expansion tank 6 also ensures that an air cushion is present in any case in the upper region of the expansion tank 6.

Der Kühlmittelkreislauf ist so ausgelegt, daß sich aufgrund der Erwärmung des Kühlmittels das erhöhte Kühlmittelniveau 17b einstellt, bei welchem sich der Schwimmer 19 noch in ausreichendem Abstand zu dem Ventilsitz 27 befindet. In diesem Betriebszustand ist nur das erste Überdruckventil 16 in Funktion, d.h. der Kühlmittelkreislauf ist auf den öffnungsdruck dieses überdruckventils 16 abgesichert.The coolant circuit is designed in such a way that, due to the heating of the coolant, the increased coolant level 17b is set, at which the float 19 is still at a sufficient distance from the valve seat 27. In this operating state, only the first pressure relief valve 16 is in operation, i.e. the coolant circuit is secured to the opening pressure of this pressure relief valve 16.

Wenn der Verbrennungsmotor 1 nach einem Betrieb, insbesondere nach einem Betrieb mit erhöhter Leistungsabgabe, wie einer Bergfahrt o.dgl., abgestellt wird, so wird die Kühlmittelzirkulation unterbrochen. Es besteht dann die Gefahr, daß sich an überhitzten Stellen innerhalb der Kühlmittelführung des Verbrennungsmotors Dampfblasen ausbilden, die zu einer Volumensvergrößerung des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf führen. Das Kühlmittel steigt dann in dem Ausgleichbehälter 6 auf ein erhöhtes Niveau an, das beispielsweise mit der Linie 17c dargestellt ist. Der Schwimmer 19 wird dann soweit nach oben bewegt, daß er sich mit seiner Dichtungsscheibe 26 gegen den Ventilsitz 27 anlegt. Damit wird das Überdruckventil 16 von dem Kühlmittelkreislauf abgetrennt, so daß es außer Funktion ist. Der mögliche Überdruck in dem Kühlmittelkreislauf wird dann nicht mehr von dem Überdruckventil 16 begrenzt. Durch das Absperren des ersten Überdruckventils 16 wird damit verhindert, daß bei einer weiteren Volumensvergrößerung aufgrund von Dampfblasenbildungen o.dgl. Kühlmittel über das erste Überdruckventil 16 ausgeworfen wird. Es kann sich innerhalb des Kühlmittelkreislaufs ein höherer Überdruck einstellen, der dazu führt, daß eine weitere Dampfblasenbildung eingeschränkt wird. Der dabei mögliche Überdruck wird von dem zweiten Überdruckventil 21 bestimmt, das auf einen entsprechenden öffnungsdruck ausgelegt ist. Da das erste Überdruckventil 16 und das zweite Überdruckventil 21 in Reihe hintereinander angeordnet sind, wird dieser öffnungsdruck aus der Addition der öffnungsdrücke des ersten Überdruckventils 16 und des zweiten Überdruckventils 21 bestimmt. Wenn beispielsweise für den geschilderten Zustand nach dem Abstellen des Verbrennungsmotors ein Überdruck von 1,6 bar zugelassen werden soll und das erste Überdruckventil auf einen öffnungsdruck von 1,15 bar ausgelegt ist, so wird dann das zweite Überdruckventil 21 auf einen öffnungsdruck von 0,45 bar durch entsprechende Bemessung der Schließfeder 22 ausgelegt.If the internal combustion engine 1 is switched off after an operation, in particular after an operation with increased power output, such as a mountain trip or the like, the coolant circulation is interrupted. There is then the risk that vapor bubbles form at overheated points within the coolant guide of the internal combustion engine, which lead to an increase in the volume of the coolant in the coolant circuit. The coolant then rises to the expansion tank 6 increased level, which is shown for example with the line 17c. The float 19 is then moved upwards so far that it lies against the valve seat 27 with its sealing washer 26. The pressure relief valve 16 is thus separated from the coolant circuit, so that it is out of function. The possible overpressure in the coolant circuit is then no longer limited by the overpressure valve 16. By shutting off the first pressure relief valve 16, it is prevented that, in the case of a further increase in volume due to the formation of vapor bubbles or the like. Coolant is ejected via the first pressure relief valve 16. A higher overpressure can occur within the coolant circuit, which means that further vapor bubble formation is restricted. The possible overpressure is determined by the second overpressure valve 21, which is designed for a corresponding opening pressure. Since the first pressure relief valve 16 and the second pressure relief valve 21 are arranged in series one behind the other, this opening pressure is determined from the addition of the opening pressures of the first pressure relief valve 16 and the second pressure relief valve 21. If, for example, an overpressure of 1.6 bar is to be permitted for the described state after the internal combustion engine has been switched off and the first pressure relief valve is designed for an opening pressure of 1.15 bar, then the second pressure relief valve 21 is then adjusted to an opening pressure of 0.45 designed by appropriate dimensioning of the closing spring 22.

Um zu verhindern, daß bei einer Überfüllung des Kühlmittelkreislaufes, bei welcher sich der Schwimmer 19 in der dargestellten; das Überdruckventil 16 außer Funktion setzenden Stellung befindet, über einen längeren Zeitraum der erhöhte Überdruck in dem Kühlmittelkreislauf herrscht, ist eine Drosselöffnung 28 vorgesehen, die unter Umgehung des Schwimmers 19 und des zweiten Überdruckventils 21 den Innenraum des Ausgleichsbehälters 6 mit dem ersten Überdruckventil 16 verbindet. Diese Drosselöffnung besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem den Ventilteller 23 und den Ansatz 36 durchdringenden Kanal 28. Der Querschnitt dieser Drosselöffnung, d.h. des Kanals 28, ist derart bemessen, daß durch diese hindurch in der Abstellphase bei der Gefahr einer Dampfblasenbildung kein Kühlmittel ausgeworfen wird, jedoch nach einem vorbestimmbaren Zeitraum die Druckreduzierung auf den öffnungsdruck des ersten Überdruckventils 16 sichergestellt ist. Bei einer Überfüllung taucht der Ansatz 36 mit dem als Drosselöffnung dienenden Kanal 28 in die Kühlflüssigkeit ein, so daß der mögliche Druckabbau durch Auswurf von Kühlmittel bewirkt wird, wodurch die Überfüllung reduziert wird.To prevent the coolant circuit from overfilling, in which the float 19 is shown in the; the pressure relief valve 16 is in the non-functional position, the increased pressure in the coolant circuit prevails over a longer period of time, a throttle opening 28 is provided which, bypassing the float 19 and the second pressure relief valve 21, connects the interior of the expansion tank 6 with the first pressure relief valve 16. This throttle opening is the one shown Embodiment of a channel 28 penetrating the valve plate 23 and the shoulder 36. The cross section of this throttle opening, ie the channel 28, is dimensioned such that no coolant is ejected through it in the shutdown phase when there is a risk of vapor bubbles forming, but after a predeterminable period of time the pressure reduction to the opening pressure of the first pressure relief valve 16 is ensured. In the event of an overfill, the extension 36 dips into the coolant with the channel 28 serving as a throttle opening, so that the possible pressure reduction is caused by ejection of coolant, thereby reducing the overfill.

In Abwandlung der erläuterten Ausführungsform wird vorgesehen, daß eine Drosselöffnung 37, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, durch den Einsatz 30 direkt von der höchsten Stelle des Ausgleichsbehälters 6 zu dem Bereich vor dem ersten Überdruckventil 16 geführt wird. In diesem Fall erfolgt der Druckabbau bei einer Überfüllung durch Entweichen von Dampf oder Gas oder Luft über diese Drosselöffnung 37.In a modification of the described embodiment, it is provided that a throttle opening 37, which is shown in broken lines in FIG. 2, is guided through the insert 30 directly from the highest point of the expansion tank 6 to the area in front of the first pressure relief valve 16. In this case, the pressure is reduced in the event of overfilling by the escape of steam or gas or air via this throttle opening 37.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Absichern des Kühlmittelkreislaufs eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugmotors, gegen Überdruck, mit einem im oberen Bereich eines Kühlmittel führenden Behälters angeordneten, zu einem Überlauf führenden Überdruckventil, sowie mit Mitteln zum Erhöhen des öffnungsdrucks bei einem vorgegebenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (6) ein Schwimmerventil (19, 27) vorgesehen ist, das bei übermäßigem Anstieg des Kühlmittelniveaus in dem Behälter (6) den von dem Überdruckventil (16) gesteuerten Überlauf (8) sperrt.1.Device for securing the coolant circuit of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle engine, against excess pressure, with a container in the upper region of a coolant arranged, leading to an overflow pressure relief valve, and with means for increasing the opening pressure in a predetermined state, characterized in that A float valve (19, 27) is provided in the container (6) and blocks the overflow (8) controlled by the pressure relief valve (16) if the coolant level in the container (6) rises excessively. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerventil (19, 27) zum Verschließen einer zu dem Überdruckventil (16) gehörenden Verbindung dem Überdruckventil (16) vorgeschaltet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the float valve (19, 27) for closing a connection to the pressure relief valve (16) is connected upstream of the pressure relief valve (16). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Überdruckventil vorgesehen ist, das auf einen gegenüber dem ersten Überdruckventil (16) erhöhten öffnungsdruck eingestellt ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a second pressure relief valve is provided which is set to an opening pressure which is higher than the first pressure relief valve (16). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Überdruckventil (21) vorgesehen ist, das mit dem ersten Überdruckventil (16) in Reihe geschaltet ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a second pressure relief valve (21) is provided which is connected in series with the first pressure relief valve (16). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Überdruckventil (21) in den Schwimmer (19) eingebaut ist und die Zuführung zu dem ersten Überdruckventil (16) mit dem Behälter (6) verbindet.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second pressure relief valve (21) is installed in the float (19) and connects the feed to the first pressure relief valve (16) with the container (6). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (19) in einem im Behälter (6) angeordneten Käfig (18) geführt ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the float (19) in a container (6) arranged cage (18) is guided. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (19) mit dem zweiten Überdruckventil (21) und dem Käfig (18) als ein in eine öffnung des Behälters (6) dichtend einsetzbarer, die Zuführung zu dem ersten Überdruckventil (16) enthaltender Einsatz (30) ausgebildet ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the float (19) with the second pressure relief valve (21) and the cage (18) as a sealing in an opening of the container (6) insertable, the supply to the first pressure relief valve (16) containing insert (30) is formed. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30) in einen Einfüllstutzen (12) des Behälters (6) eingesetzt ist und einen Ventilsitz (15) für den mittels eines Renkverschlusses (31) gehaltenen Ventilteller (13) des ersten Überdruckventils (16) aufweist.8. The device according to claim 7, characterized in that the insert (30) is inserted into a filler neck (12) of the container (6) and a valve seat (15) for the valve plate (13) held by a bayonet lock (31) of the first Pressure relief valve (16). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30) mit einem Flansch (32) an einem Flansch (33) des Einfüllstutzens (12) des Behälters (6) befestigt ist.9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that the insert (30) with a flange (32) on a flange (33) of the filler neck (12) of the container (6) is fixed. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (32) des Einsatzes (30) den Rand des Flansches (33) des Einfüllstutzens (12) formschlüssig umgreift.10. The device according to claim 9, characterized in that the flange (32) of the insert (30) engages positively around the edge of the flange (33) of the filler neck (12). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30) einen an die Zuführung zu dem ersten Überdruckventil (16) anschließenden, rohrförmigen Ansatz (18) aufweist, in welchem der Schwimmer (19) mit Spiel geführt ist und dessen in den Behälter (6) weisendes Ende durch axiale Schlitze in einzelne Schenkel (34) unterteilt ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the insert (30) has a tubular extension (18) adjoining the feed to the first pressure relief valve (16), in which the float (19) is guided with play and its end pointing into the container (6) is divided into individual legs (34) by axial slots. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (34) des Ansatzes (18) an ihren freien Enden mit radial nach innen gerichteten Anschlägen (35) versehen sind.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the legs (34) of the projection (18) are provided at their free ends with radially inwardly directed stops (35). 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Überdruckventil (21) einen mittels einer Druckfeder (22) an die einen Ventilsitz (26) bildende Oberseite des Schwimmers (19) angedrückten Ventilteller (23) enthält, der mit einem Ansatz (36) in dem Schwimmer (19) geführt ist.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the second pressure relief valve (21) contains a by means of a compression spring (22) on the valve seat (26) forming the top of the float (19) pressed valve plate (23) with an approach (36) in the float (19) is guided. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Schwimmer (19) umgehende Drosselöffnung (28, 37) von dem Innenraum des Behälters (6) vor das erste Überdruckventil (16) geführt ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that a throttle opening (28, 37) surrounding the float (19) is guided from the interior of the container (6) in front of the first pressure relief valve (16). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt der Drosselöffnung (37) im Bereich der höchsten Stelle des Behälters (6) angeordnet ist.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the inlet of the throttle opening (37) is arranged in the region of the highest point of the container (6). 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt der Drosselöffnung (28) an einer in das Kühlwasser eintauchenden Stelle angeordnet ist.16. The apparatus according to claim 14, characterized in that the inlet of the throttle opening (28) is arranged at a location immersed in the cooling water. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (36) des Ventiltellers (23) des zweiten Überdruckventils (21) den Schwimmer (19) durchdringt und mit der von dem Behälter (6) zu dem ersten Überdruckventil (16) durch den Ventilteller (23) hindurchführenden Drosselöffnung (28) versehen ist.17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the extension (36) of the valve plate (23) of the second pressure relief valve (21) penetrates the float (19) and with that of the container (6) to the first pressure relief valve (16) the throttle opening (28) leading through the valve plate (23) is provided.
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