DE19650962A1 - Temperaturregler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler, insbesondere für Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Einsatz in deren Reinluftansaugleitung oder deren Ansaugluftfiltergehäuse.

Derartige Temperaturregler sind z. B. bekannt aus Verbrennungskraftmaschinen herkömmlicher Kraftfahrzeuge. Nachteilig daran ist, daß die bekannten Temperaturregler mit einigem Aufwand an der Brennkraftmaschine befestigt werden. So ist eine speziell zu fertigende Dichtung und ein für diesen Temperaturregler zu stanzender Befestigungsspannbügel notwendig, um den Temperaturregler dichtend mit dem Gehäuse beispielsweise des Ansaugluftfilterkastens zu verbinden.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein Temperaturregler geschaffen wird, der sicher, zuverlässig, einfach und billig an einer Brennkraftmaschine einzusetzen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Temperaturregler, der ein Gehäuse, ein temperaturabhängiges Belüftungs- bzw. Regelventil, wenigstens zwei, jeweils einen kalibrierten Drosselquerschnitt enthaltende Steuerleitungen umfaßt, wobei der Bimetallregler dichtend in die Reinluftleitung oder das Filtergehäuse einsteck- und arretierbar ist. Dies erleichtert sowohl die Montage als auch die logistische Handhabung der gesamten Vorrichtung, da nur noch ein komplettes Einzelteil zur Disposition steht. Weiter ergeben sich Ersparnisse bei den Herstellungskosten, da sowohl die bisher verwendete Moosgummidichtung als auch das blecherne Stanzteil zur Fixierung wegfallen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse Schnappzungen aufweist. Mittels dieser Schnappzungen wird der Temperaturregler ins Gehäuse des Ansaugluftfilterkastens eingesteckt. Die Schnappzungen wirken in der Art eines Widerhakens und verhindern ein Lösen des Temperaturreglers aus seiner Einbauposition.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Steuerleitungen Schnappzungen aufweisen. Die Anbringung der Schnappzungen an den Steuerleitungen stellt eine Variante der Schnappzungenbefestigung dar. Sind sie am Gehäuse befestigt, so ist die Einbauöffnung im Ansaugluftfilterkasten größer als bei der Steuerleitungsvariante, was zu einer größeren Dichtung führt. Bei der Anbringung der Schnappzungen an den Steuerleitungen sind lediglich die Bereiche um die wesentlich kleineren Einbauöffnungen abzudichten, was zu einer weiteren Einsparung bezüglich des eingesetzten Dichtungsmaterials führt.

Weiter kann man erfindungsgemäß vorsehen, daß das Belüftungs- bzw. Regelventil einen Bimetallthermostaten aufweist. Bimetallthermostate sind zuverlässiger in der Anwendung und leichter zu justieren als vergleichbare Wachsthermostate.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse aus Kunststoff besteht. Die Verwendung von Kunststoff erleichtert die spätere Zurücknahme am Lebensdauerende, insbesondere wenn der Kunststoff gekennzeichnet ist. Weiter wird die Integration von Gehäuse und Dichtung zu einem einzigen Bauteil erst durch die Verwendung von Kunststoff möglich.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß am Gehäuse eine Dichtlippe angespritzt ist. Durch das Anspritzen der Dichtlippe wird die Anzahl an Einzelteilen bei dieser Funktionseinheit reduziert, was zu Kosteneinsparungen und Erleichterungen bei der Montage führt.

Weiter kann man erfindungsgemäß vorsehen, daß in einer Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Ansaugluft von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen mit einer im Rohluftstutzen eines Ansaugfilters angeordneten Steuerklappe, die mit einem pneumatischen Stellmotor zusammenwirkt und in einer Endlage, eine einen Steuerraum durchsetzende Rückstellfeder im Stellmotor bewegt, einen Warmluftraum abschließt und gleichzeitig einen Kaltluftkanal aufsteuert, wobei der Steuerraum des Stellmotors über kalibrierte Drosselquerschnitte beinhaltende Steuerleitungen mit dem stromab einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe liegenden Abschnitt des Ansaugkanals verbunden ist und in den Steuerleitungen ein temperaturabhängig betätigtes Belüftungsventil vorgesehen ist, das von einem auf einen Ventilkörper wirkenden Bimetallthermostaten gebildet ist, der in einem von einem Gehäuse umschlossenen Raum angeordnet ist, der mit dem Reinluftraum des Ansaugluftfilters über mindestens eine Öffnung in ständig offener Verbindung steht, wobei die Steuerleitungen in den den Thermostaten beinhaltenden Raum münden, der eine weitere vom Ventilkörper über den Thermostaten gesteuerte Verbindung zum Reinluftraum des Ansaugfilters aufweist, ein Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche enthalten ist, zum Einsatz kommt. Die Verwendung eines derartigen Temperaturreglers in einer solchen Funktionseinheit bringt Vorteile im Hinblick auf die immer weiter fortschreitende Entwicklung im Hinblick auf zu schaffende Module.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ansaugtraktes einer Brennkraftmaschine mit integriertem Temperaturregler,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Temperaturregler,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Temperaturregler.

Im Ansaugkanal 1 einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine ist im Drosselklappengehäuse 2 eine Drosselklappe 3 angeordnet, wie dies in Fig. 1 dargestellt wird. Dieser Ansaugkanal korrespondiert mit dem Ansaugluftfilter 4, der einen Reinluftraum 5 aufweist, der sich innerhalb eines Filtereinsatzes 6 befindet. Auf der Rohluftseite des Ansaugluftfilters 4 befindet sich ein Ansaugrohr 7. Das Ansaugrohr 7 weist einen Rohluftstutzen 8 auf, in den ein Kaltluftkanal 9 und ein Warmluftkanal 10 münden. Die Warmluft wird durch eine nicht dargestellte Warmluftleitung, die in der Gegend um den Auspuff der Verbrennungskraftmaschine angesiedelt ist an den Warmluftkanal 10 geliefert. Eine im Rohluftstutzen 8 angeordnete Steuerklappe 12, die schwenkbar ausgeführt ist, verfügt über einen Schwenkhebel 13, an dem die Antriebsstange 14 eines pneumatischen Stellmotors 15 angeordnet ist. Im Stellmotor 15 ist eine Gummimembrane 16 samt korrespondierender, den Steuerraum 19 des Stellmotors 15 durchsetzenden Rückstellfeder 17 angeordnet, wie dies Fig. 1 verdeutlicht. Der Stellmotor 15 kommuniziert mittels Steuerleitung 38 mit dem am Ansaugluftfiltergehäuseboden 11 befestigten Temperaturregler 25, der seinerseits mittels einer Öffnung mit der Reinluftseite in Verbindung steht sowie mittels Steuerleitung 37, die ihrerseits einen Drosselquerschnitt 20 aufweist, mit der Strömung im Ansaugkanal 1. Durch die Verbindung des Temperaturreglers 25, bzw. dessen Innenraumes mit sowohl der Reinluftseite des Ansaugluftfilters 4 als auch der Strömung im Ansaugkanal 1 gelangt die Information über die jeweilige Gastemperatur auf jeden Fall in den Temperaturregler 25. Durch die beschriebene Verbindung ist der Stellmotor 15 an den Ansaugkanal, insbesondere stromabwärts der Drosselklappe angeschlossen. Die Steuerklappe 12 ist mittels des Stellmotors 15 gegen die Kraft der Rückstellfeder 17 aus der dargestellten Endstellung, in der sie den Warmluftkanal 10 abschließt und nur Kaltluft passieren läßt, z. B. in die gestrichelte Position schwenkbar. In der gestrichelten Position ist der Kaltluftkanal 9 geschlossen und es passiert über den Warmluftkanal 10 nur warme Luft in den Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine. Des weiteren ist jede beliebige Stellung der Steuerklappe 12, die zu Mischtemperaturen der Ansaugluft führt, zwischen den beiden in Fig. 1 dargestellten Positionen denkbar.

Der in Fig. 2 dargestellte Temperaturregler 25, dessen im Spritzgußverfahren hergestelltes Gehäuse aus einem oberen Gehäuseteil 35 und einem mit diesem am Rand abgedichtet verbundenem unteren Gehäuseteil 36 besteht, umschließen einen Raum 31, der mit dem Reinluftraum des Ansaugluftfilters über eine kleine Öffnung 30 dauernd kommuniziert. In einem Absatz 39, der sich im unteren Gehäuseteil 36 befindet, ist ein Metallrahmen derart integriert, daß er vom oberen Gehäuseteil 35 und vom unteren Gehäuseteil 36 gehalten wird. Der Metallrahmen ist derart ausgestaltet, daß eine Zunge 41 herausragt, die ihrerseits einen mit einem Niet 56 befestigten Bimetallthermostat 29 aufnimmt. Des weiteren weist der Metallrahmen 40 einen ein Innengewinde 42 aufweisenden Kragen 43 auf, der wiederum eine Gewindemuffe 32 aufnimmt. Unterhalb der im oberen Gehäuseteil befindlichen Öffnung 30 weist die Zunge 41 eine Öffnung 44 auf, die die Anströmung des Bimetallthermostaten 29 mit Luft aus dem Ansaugluftfilterkasten erleichtern soll. Der Bimetallthermostat 29 kommuniziert mit einem Ventilkörper 28. In den von den Gehäuseteilen 35, 36 umschlossenen, den Bimetallthermostaten 29 beinhaltenden Raum 31 münden die Steuerleitungen 37, 38 mit den kalibrierten Drosselquerschnitten 20, 21, die für die anwendungsgerechte Funktion des Temperaturreglers verantwortlich sind. Der Raum 31 verfügt über eine weitere vom Ventilkörper 28 über den Bimetallthermostat 29 gesteuerte Verbindung 26 zum Reinluftraum des Ansaugluftfilters 4. Die Verbindung 26 ist in der Gewindemuffe 32 angeordnet und hat einen als Ventilsitz ausgestalteten Absatz 33. Gegen diesen Absatz 33 wird der als Kugel ausgebildete Ventilkörper 28 von dem Bimetallthermostaten 29 unterhalb einer vorbestimmten Temperatur der Ansaugluft angedrückt. Durch Ein- bzw. Ausschrauben der Gewindemuffe kann das von Ventilkörper 28 und Absatz 33 gebildete Ventil justiert werden. Der Kragen 43 des Metallrahmens 40 greift in eine Öffnung 45 des oberen Gehäuseteils 35, wobei der Kragen 43 und die Öffnung 45 gegeneinander abgedichtet sind. Von der Öffnungswandung erstreckt sich ein Stutzen 46 nach außen, dessen lichter Querschnitt sich vom Rand des Kragens 43 aus als kegelige Erweiterung 47 darstellt. Der Stutzen 46 ist an seinem freien Ende 46a mittels eines Deckels 50 verschlossen. Am Umfang des Stutzens verbleiben drei Öffnungen 51. Unterhalb des Stutzenhohlraumes 52 nimmt eine Ringrinne 53 eine Leimschicht 54 auf, die das obere Gehäuseteil 35 gegenüber dem Kragen 43 des Metallrahmens 40 und diesen gegenüber der Gewindemuffe 32 abdichtet. Ein Vorsprung 55 im Bereich des unteren Gehäuseteils 36 dient für das Bimetallthermostat als Anschlag, um so dessen Ausschlag zu begrenzen, um beispielsweise ein Herausfallen des Ventilkörpers aus der Gewindemuffe 32 zu verhindern. Zur Befestigung des Temperaturreglers 25 im Ansaugluftfiltergehäusebodens 11, der in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, dienen die elastischen Schnappzungen 60, die ähnlich einem Widerhaken, nachdem das Gehäuseteil 36 durch die Öffnung des Ansaugluftfiltergehäusebodens 11 getaucht ist, zurückschnappen und in Verbindung mit der am Gehäuseteil 36 befestigten Dichtlippe 61 am Ansaugluftfiltergehäuseboden 11 eine feste, dichtende Verbindung herstellen.

Der Temperaturregler 25, der in Fig. 3 dargestellt wird, wird im Spritzgußverfahren hergestellt. Insbesondere das Gehäuse, das aus einem oberen Gehäuseteil 35 und einem mit diesem am Rand abgedichtet verbundenem unteren Gehäuseteil 36 besteht. Diese Gehäuseteile 35, 36 umschließen einen Raum 31, der mit dem Reinluftraum des Ansaugluftfilters über eine kleine Öffnung 30 kommuniziert.

In einem im unteren Gehäuseteil 36 befindlichen Absatz 39 ist ein Metallrahmen derart integriert, daß er vom oberen Gehäuseteil 35 und vom unteren Gehäuseteil 36 gehalten wird. Der Metallrahmen ist so ausgestaltet, daß eine Zunge 41 herausragt, die ihrerseits einen mit einem Niet 56 befestigten Bimetallthermostat 29 aufnimmt. Der Metallrahmen 40 weist einen ein Innengewinde 42 aufweisenden Kragen 43 auf, der eine Gewindemuffe 32 aufnimmt. Unterhalb der im oberen Gehäuseteil befindlichen Öffnung 30 weist die Zunge 41 eine Öffnung 44 auf, die die Anströmung des Bimetallthermostaten 29 mit Luft aus dem Ansaugluftfilterkasten erleichtert. Der Bimetallthermostat 29 kommuniziert mit einem Ventilkörper 28. In den von den Gehäuseteilen 35, 36 umschlossenen, den Bimetallthermostaten 29 beinhaltenden Raum 31 münden die Steuerleitungen 37, 38 mit den kalibrierten Drosselquerschnitten 20, 21, die für die anwendungsgerechte Funktion des Temperaturreglers verantwortlich sind. Der Raum 31 verfügt über eine weitere vom Ventilkörper 28 über den Bimetallthermostat 29 gesteuerte Verbindung 26 zum Reinluftraum des Ansaugluftfilters 4. Die Verbindung 26 ist in der Gewindemuffe 32 angeordnet und hat einen als Ventilsitz ausgestalteten Absatz 33. Gegen diesen Absatz 33 wird der als Kugel ausgebildete Ventilkörper 28 von dem Bimetallthermostaten 29 unterhalb einer vorbestimmten Temperatur der Ansaugluft angedrückt. Durch Ein- bzw. Ausschrauben der Gewindemuffe kann das von Ventilkörper 28 und Absatz 33 gebildete Ventil justiert werden. Der Kragen 43 des Metallrahmens 40 greift in eine Öffnung 45 des oberen Gehäuseteils 35, wobei der Kragen 43 und die Öffnung 45 gegeneinander abgedichtet sind. Von der Öffnungswandung erstreckt sich ein Stutzen 46 nach außen, dessen lichter Querschnitt sich vom Rand des Kragens 43 aus eine kegelige Erweiterung aufweist. Der Stutzen 46 ist an seinem freien Ende 46a mittels eines Deckels 50 verschlossen. Am Umfang des Stutzens verbleiben drei Öffnungen 51. Unterhalb des Stutzenhohlraumes 52 nimmt eine Ringrinne 53 eine Leimschicht 54 auf, die das obere Gehäuseteil 35 gegenüber dem Kragen 43 des Metallrahmens 40 und diesen gegenüber der Gewindemuffe 32 abdichtet. Ein Vorsprung 55 im Bereich des unteren Gehäuseteils 36 dient für das Bimetallthermostat als Anschlag, um so dessen Ausschlag zu begrenzen, um beispielsweise ein Herausfallen des Ventilkörpers aus der Gewindemuffe 32 zu verhindern. Zur Befestigung des Temperaturreglers 25 im Ansaugluftfiltergehäusebodens 11, der in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, dienen die elastischen Schnappzungen 60, die ähnlich einem Widerhaken, nachdem die Steuerleitungen 37, 38 durch die dafür vorgesehenen Öffnungen des Ansaugluftfiltergehäusebodens 11 gesteckt sind, zurückschnappen und in Verbindung mit der am Gehäuseteil 36 integrierten Dichtlippe 61 am Ansaugluftfiltergehäuseboden 11 eine feste, dichtende Verbindung herstellen.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Dichtlippe am Gehäuseteil 36 nachträglich angespritzt wird. Ebenfalls ist in einer alternativen Ausgestaltung vorgesehen, daß die Gehäuseteile aus Polypropylen bestehen.

Bezugszeichenliste

1

Ansaugkanal

2

Drosselklappengehäuse

3

Drosselklappe

4

Ansaugluftfilter

5

einen Reinluftraum

6

Filtereinsatzes

7

Ansaugrohr

8

einen Rohluftstutzen

9

Kaltluftkanal

10

Warmluftkanal

11

Ansaugluftfiltergehäuseboden

12

Steuerklappe

13

Schwenkhebel

14

Antriebsstange

15

Stellmotors

16

Gummimembrane

17

Rückstellfeder

19

Steuerraum

20

Drosselquerschnitt

21

Drosselquerschnitt

25

Temperaturregler

26

Verbindung

28

Ventilkörper

29

Bimetallthermostat

30

Öffnung

31

Raum

32

Gewindemuffe

33

Absatz

35, 36

Gehäuseteil

37

Steuerleitung

38

Steuerleitung

39

Absatz

40

Metallrahmen

41

Zunge

42

Innengewinde

43

Kragen

44

Öffnung

45

Öffnung

46

Stutzen

46

a freies Ende

47

kegelige Erweiterung

50

Deckels

51

Öffnungen

52

Stutzenhohlraum

53

Ringrinne

54

Leimschicht

55

Vorsprung

56

Niet

60

Schnappzunge

61

Dichtlippe

Claims (8)

1. Temperaturregler, insbesondere für Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Einsatz in deren Reinluftansaugleitung oder deren Ansaugluftfiltergehäuse, umfassend ein Gehäuse, einen temperaturabhängigen Thermostaten (29), wenigstens zwei, jeweils einen kalibrierten Drosselquerschnitt (21, 22) enthaltende Steuerleitungen (37, 38), wobei der Temperaturregler (25) dichtend in die Reinluftleitung oder das Ansaugluftfiltergehäuse (4) einsteck- und/oder arretierbar ist.

2. Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) Schnappzungen (60) aufweist.

3. Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitungen (37, 38) Schnappzungen (60) aufweisen.

4. Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturregler (25) einen Bimetallthermostaten (29) aufweist.

5. Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) aus Kunststoff besteht.

6. Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Polypropylen besteht.

7. Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (36) eine Dichtlippe (61) angespritzt ist.

8. Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Ansaugluft von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen mit einer im Rohluftstutzen (8) eines Ansaugluftfilters (4) angeordneten Steuerklappe (12), die mit einem pneumatischen Stellmotor zusammenwirkt und in einer Endlage eine einen Steuerraum durchsetzende Rückstellfeder im Stellmotor (15) bewegt, einen Warmluftraum abschließt und gleichzeitig einen Kaltluftkanal aufsteuert, wobei der Steuerraum (19) des Stellmotors (15) über kalibrierte Drosselquerschnitte (21, 22) beinhaltende Steuerleitungen (37, 38) mit dem stromab einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe (3) liegenden Abschnitt des Ansaugkanals (1) verbunden ist und in den Steuerleitungen ein temperaturabhängig betätigter Temperaturregler (25) vorgesehen ist, der von einem auf einen Ventilkörper (28) wirkenden Thermostaten (29) gebildet ist, der in einem von einem Gehäuse umschlossenen Raum (31) angeordnet ist, der mit dem Reinluftraum (5) des Ansaugluftfilters (4) über mindestens eine Öffnung (30) in ständig offener Verbindung steht, wobei die Steuerleitungen in den den Thermostaten (29) beinhaltenden Raum (31) münden, der eine weitere vom Ventilkörper (28) über den Thermostaten gesteuerte Verbindung (26) zum Reinluftraum (5) des Ansaugfilters (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturregler (25) nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche enthalten ist.