EP0464317A1 - Druckventileinheit an einem Ausgleichsbehälter im Kühlkreis einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Druckventileinheit an einem Ausgleichsbehälter im Kühlkreis einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0464317A1
EP0464317A1 EP91105000A EP91105000A EP0464317A1 EP 0464317 A1 EP0464317 A1 EP 0464317A1 EP 91105000 A EP91105000 A EP 91105000A EP 91105000 A EP91105000 A EP 91105000A EP 0464317 A1 EP0464317 A1 EP 0464317A1
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EP
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valve unit
housing
pressure
valve
expansion tank
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Hans Schaal
Thomas Attinger
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Daimler Benz AG
Mercedes Benz AG
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    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/22—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
    • F01P3/2207—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point characterised by the coolant reaching temperatures higher than the normal atmospheric boiling point

Definitions

  • the invention relates to a pressure valve unit on an expansion tank in the cooling circuit of an internal combustion engine, which valve unit is inserted in a receptacle housing arranged inside the tank ceiling and a first and a second pressure valve connected downstream of the first, which in turn each consist of a valve body closing a valve opening by means of a spring and a float controlling an overflow bore located between the two pressure relief valves.
  • a pressure valve unit of the generic type is known from EPA 0 180 208.
  • the arrangement described therein of a pressure valve unit on a surge tank has the disadvantage that when the pressure in the tank rises, the valve unit bulges with the tank in such a way that the sealing surfaces of the valves, which are pressurized on one side, warp and leakages occur.
  • the object of the invention is to provide a pressure valve unit in which leaks caused by changes in shape of the expansion tank are avoided.
  • valve housings create new sealing surfaces for the pressure relief valves in those valve housings, thereby eliminating the previous sealing surfaces of the valves with the expansion tank.
  • the sealing surfaces remain undisturbed when the expansion tank changes shape due to pressurization.
  • a further advantage of the present invention according to claim 2 rests in the lying arrangement of the valve receiving housing, which encloses the two valve housings with the valves, on the ceiling of the expansion tank, since, contrary to the design from the prior art, space is saved for the upper part of the engine compartment .
  • valve unit In a special embodiment of the valve unit according to the invention, a connection of the two valve housings by means of a clip is provided, which facilitates handling when coupling valve housings.
  • O-ring seals according to claim 3 ensures compliance with distortion tolerances with regard to the tightness and is an inexpensive seal variant.
  • Figure 1 shows a part of a surge tank 1, which has longitudinal and transverse ribs 2 on its surface, which form the end of intermediate walls not shown here within the container 1 with the container body.
  • the container body has a weld bead 3 all around, by means of which the connection of a lower part 4 to an upper part 5 of the container body is shown.
  • a tubular receiving housing 9 for a pressure valve unit is fastened horizontally in the area of a ceiling edge 7 along a longitudinal rib 8.
  • FIG. 2 shows a part of the ceiling 6 of an expansion tank 1, which is not shown in detail, in which the receiving housing 9 can be seen in a lying manner, an underside 10 of the receiving housing forming part of the ceiling 6.
  • the receptacle housing has an end wall 11 which is perpendicular and centrally to the ceiling and widens symmetrically in two stages 12, 13.
  • Inside the receiving housing there are two pressure relief valves 14, 15 in valve housings 16, 17, an outlet side 18 of the first 16 being clipped onto an inlet side 19 of the second valve housing 17.
  • the opening direction of the pressure relief valves 14, 15 is in the widening direction of the receiving housing.
  • the pressure relief valves each consist of a spiral spring 20 and a valve body 21, which is pressed by the spiral spring onto sealing surfaces 22, 23 of the respective valve housing 16, 17 and closes the inlet-side valve opening 24.
  • the second valve housing additionally contains a vacuum valve 25.
  • a spring ring or cover is used as the valve unit holder 26, which surrounds the pressure valve unit, consisting of the first 14 and the second pressure relief valve 15 with their housings 16, 17. This can be done by clipping, a screw tight winch or bayonet lock.
  • an outlet side 27 of the second pressure relief valve 15 is clipped with an overflow connection 28, which is located in the region of the lower side 10 of the receiving housing.
  • the valve housings 16, 17 are each sealed and supported against the receiving housing 9 by means of an O-ring 29, 30 before the first 12 and before the second stage 13, the interior of which is thereby divided into three sub-spaces 31, 32, 33.
  • a cage 37 (only shown schematically) is fastened to the underside 10 of the expansion tank on the interior side.
  • the cage 37 contains a float 38 which closes the overflow bore 35 from a certain liquid level in the expansion tank 1, in which case the valve unit is pressurized exclusively via the overflow bore 34.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckventileinheit an einem Ausgleichsbehälter (1) im Kühlkreis einer Brennkraftmaschine. Dabei sind die einzelnen Überdruckventile (14, 15) innerhalb eines in liegender Weise in einer Ausgleichsbehälterdecke (6) angeordneten Aufnahmegehäuses (9) zusätzlich von miteinander verclipsten Ventilgehäusen (16, 17) umgeben, so daß die Dichtflächen (22, 23) der Überdruckventile (14, 15) von den Wänden des Ausgleichsbehälters (1) abgekoppelt sind. Dies verhindert bei Formänderungen des Ausgleichsbehälters infolge eines wasserstandsbedingten Druckanstiegs auftretende Verformungen der Dichtflächen und Undichtigkeiten an den Überdruckventilen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druckventileinheit an einem Ausgleichsbehälter im Kühlkreis einer Brennkraftmaschine, welche Ventileinheit in einem innerhalb der Behälterdecke angeordneten Aufnahmegehäuse eingesetzt ist und aus einem ersten und einem zweiten dem ersten nachgeschalteten Überdruckventil, die ihrerseits jeweils aus einem eine Ventilöffnung mittels einer Feder verschließenden Ventilkörper bestehen und einem eine zwischen beiden Überdruckventilen liegende Überströmbohrung steuernden Schwimmer besteht.
  • Eine Druckventileinheit der gattungsgemäßen Bauart ist aus der EPA 0 180 208 bekannt. Die darin beschriebene Anordnung einer Druckventileinheit an einem Ausgleichsbehälter hat den Nachteil, daß sich bei einem Druckanstieg im Behälter die Ventileinheit derartig mit dem Behälter verwölbt, daß sich die einseitig druckbeaufschlagten Dichtflächen der Ventile verziehen und Undichtigkeiten auftreten.
  • In Bezug auf diesen Nachteil stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Druckventileinheit zu schaffen, bei der Undichtigkeiten, die durch Formänderungen des Ausgleichsbehälters hervorgerufen werden, vermieden werden.
  • Die Aufgabe ist erindungsgemäß durch die kennzeichnenden, im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Dabei werden durch die Einrichtung eigener Ventilgehäuse neue Dichtflächen für die Überdruckventile in jenen Ventilgehäusen geschaffen, wobei dadurch die bisherigen Dichtflächen der Ventile mit dem Ausgleichsbehälter entfallen. Infolge der Entkopplung der Dichtflächen der Ventileinheit von den Wänden des Ausgleichsbehälters bleiben die Dichtflächen bei einer Formänderung des Ausgleichsbehälters durch Druckbeaufschlagung unbehelligt.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 2 beruht in der liegenden Anordnung des Ventilaufnahmegehäuses, das die beiden Ventilgehäuse mit den Ventilen umschließt, an der Decke des Ausgleichsbehälters, da entgegen der Bauform aus dem Stand der Technik für den oberen Teil des Motorraumes Platz eingespart wird.
  • Eine zusätzliche, vorteilhafte Anordnung einer Druckventileinheit dieser Bauform nach Anspruch 4 in einer Rippe, die längs oder quer in der Behälterdecke verläuft und den Abschluß einer Zwischenwand innerhalb des Behälters mit der Decke bildet, sorgt für größere Stabilität der Ventileinheit und einen größeren Schutz der Ventilelemente, da die Zwischenwand unter Druckbelastungen im Behälter wie ein Zuganker für die Decke wirkt.
  • In besonderer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ventileinheit nach Anspruch 5 ist eine Verbindung der beiden Ventilgehäuse mittels einer Verclipsung vorgesehen, die die Handhabung beim Koppeln von Ventilgehäusen erleichtert.
  • Schließlich gewährleistet die Verwendung von O-Ring-Dichtungen nach Anspruch 3 die Einhaltung von Verzugstoleranzen bezüglich der Dichtigkeit und stellt eine kostenkünstige Dichtungsvariante dar.
  • In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Figur 1 einen Ausgleichsbehälter mit einer in einer Rippe der Decke eingesetzten Druckventileinheit in einem teilweisen Halbprofil
    • Figur 2 ein Aufnahmegehäuse mit einer Druckventileinheit in der Decke eines Ausgleichsbehälters in einem teilweisen Längsschnitt,
  • Figur 1 zeigt einen Teil eines Ausgleichsbehälters 1, der an seiner Oberfläche längs und quer verlaufende Rippen 2 aufweist, die den Abschluß von hier nicht weiter dargestellten Zwischenwänden innerhalb des Behälters 1 mit dem Behälterkörper bilden. Der Behälterkörper weist rundum einen Schweißnahtwulst 3 auf, durch welchen die Verbindung eines Unterteils 4 mit einem Oberteil 5 des Behälterkörpers aufgezeigt wird. In der Decke 6 des Oberteils 5 des Behälterkörpers ist im Bereich eines Deckenrandes 7 entlang einer Längsrippe 8 ein rohrförmiges Aufnahmegehäuse 9 für eine Druckventileinheit in liegender Weise befestigt.
  • In Figur 2 ist ein Teil der Decke 6 eines nicht weiter ausgeführten Ausgleichsbehälters 1 dargestellt, in der das Aufnahmegehäuse 9 in liegender Weise angebracht zu sehen ist, wobei eine Unterseite 10 des Aufnahmegehäuses einen Teil der Decke 6 bildet. Das Aufnahmegehäuse besitzt eine senkrecht und mittig zur Decke stehende Stirnwand 11 und weitet sich in zwei Stufen 12,13 symmetrisch auf. Im Inneren des Aufnahmegehäuses befinden sich zwei Überdruckventile 14,15 in Ventilgehäusen 16,17, wobei eine Auslaßseite 18 des ersten 16 mit einer Einlaßseite 19 des zweiten Ventilgehäuses 17 verclipst ist. Die Öffnungsrichtung der Überdruckventile 14,15 liegt in Aufweitungsrichtung des Aufnahmegehäuses. Die Überdruckventile bestehen jeweils aus einer Spiralfeder 20 und einem Ventilkörper 21, welcher von der Spiralfeder auf Dichtflächen 22,23 des jeweiligen Ventilgehäuses 16,17 gepreßt wird und die einlaßseitige Ventilöffnung 24 verschließt. Das zweite Ventilgehäuse enthält zusätzlich ein Unterdruckventil 25. Im Öffnungsbereich des Aufnahmegehäuses ist ein Federring oder Deckel als Ventileinheithalterung 26 eingesetzt, welche die Druckventileinheit, bestehend aus dem erstem 14 und dem zweiten Überdruckventil 15 mit deren Gehäusen 16,17, umgibt. Dies kann über eine Verclipsung, ein Schraubengewinde oder Bajonettverschluß erfolgen. Weiterhin ist eine Auslaßseite 27 des zweiten Überdruckventils 15 mit einem Überlaufstutzen 28 verclipst, der sich im Bereich der Aufnahmegehäuseunterseite 10 befindet. Die Ventilgehäuse 16,17 sind jeweils mittels eines O-Ringes 29,30 vor der ersten 12 und vor der zweiten Stufe 13 gegen das Aufnahmegehäuse 9 abgedichtet und abgestützt, wobei dessen Innenraum dadurch in drei Teilräume 31,32,33 aufgeteilt wird. An der Aufnahmegehäuseunterseite 10 befindet sich im Teilraum 31 und 32 jeweils eine Überströmbohrung 34,35 zum Innenraum 36 des Ausgleichsbehälters 1. Um die Überströmbohrung 35 herum ist innenraumseitig ein Käfig 37 (nur schematisch dargestellt) an der Unterseite 10 des Ausgleichsbehälters befestigt. Der Käfig 37 enthält einen Schwimmer 38, der ab einem bestimmten Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter 1 die Überströmbohrung 35 verschließt, wobei dann die Ventileinheit ausschließlich über die Überströmbohrung 34 druckbeaufschlagt wird.

Claims (6)

1. Druckventileinheit an einem Ausgleichsbehälter im Kühlkreis einer Brennkraftmaschine, welche Ventileinheit in einem innerhalb der Behälterdecke angeordneten Aufnahmegehäuse eingesetzt ist und aus einem ersten und einem zweiten dem ersten nachgeschalteten Überdruckventil, die ihrerseits jeweils aus einem eine Ventilöffnung mittels einer Feder verschließenden Ventilkörper bestehen, und einem eine zwischen beiden Überdruckventilen liegende Überströmbohrung steuernden Schwimmer besteht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überdruckventile (14,15) in vom Ausgleichsbehälter (1) getrennten Ventilgehäusen (16,17) vorgesehen sind, die in dem Aufnahmegehäuse (9) dichtend eingesetzt sind, wobei beide Ventilöffnungen (24) über jeweils voneinander getrennte Überströmbohrungen (34,35) mit dem Behälterinnenraum (36) verbunden sind, und wobei der Schwimmer (38) zur Steuerung der zwischen den Überdruckventilen (14,15) liegenden Überströmbohrung (35) im Behälterinnenraum (36) geführt ist.
2. Druckventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufnahmegehäuse (9) in liegender Weise in der Ausgleichsbehälterdecke (6) eingesetzt ist und daß es jeweils eine Überströmbohrung (34,35) an zwei Teilräumen (31,32) im Aufnahmegehäuse (9) zum Behälterinnenraum aufweist.
3. Druckventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein O-Ring (29,30) ein Ventilgehäuse (16,17) gegen das Aufnahmegehäuse (9) abdichtet, daß von diesen O-Ringen (29,30) ein O-Ring (29) zwischen der ersten (34) und der zweiten Überströmbohrung (35) und ein weiterer O-Ring (30) zwischen der zweiten Überströmbohrung (35) und einer im Öffnungsbereich des Aufnahmegehäuses (9) befindlichen Ventileinheithalterung (26) angeordnet ist, wobei die O-Ringe (29,30) dabei das Aufnahmegehäuseinnere in zwei wesentliche Teilräume (31,32) aufspalten.
4. Druckventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufnahmegehäuse (9) der Druckventileinheit entlang einer in der Aufnahmebehälterdecke (6) längs oder quer verlaufenden Rippe (2) angeordnet ist.
5. Druckventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (16) des ersten Ventils (14) mit dem Gehäuse (17) des zweiten Ventils (15) mittels einer Verclipsung verbunden ist.
6. Druckventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwimmer (38) in einem an einer Unterseite (10) des Aufnahmegehäuses (9) befestigten Käfig (37) geführt wird.
EP91105000A 1990-06-29 1991-03-28 Druckventileinheit an einem Ausgleichsbehälter im Kühlkreis einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0464317B1 (de)

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