DE3000787A1

DE3000787A1 - Bimetall-doppelentlastungsventil

Info

Publication number: DE3000787A1
Application number: DE19803000787
Authority: DE
Inventors: David Roy Vian
Original assignee: Scott and Fetzer Co
Current assignee: Valley Industries Inc Lodi Calif Us
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1980-10-02
Also published as: GB2044401B; CA1124698A; US4193442A; JPS55126175A; GB2044401A; JPH0117029B2

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Kühlung von Motor-Schmierfluiden und insbesondere eine Adaptereinheit mit einem Austausch- oder Entlastungsventil zum Anbringen eines Hilfskühlelementes bei einem geschlossenen Schmiersystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein therinostatisches Entlastungs- oder Austauschventil in einem Adapter, der ein Anschraubölfilter mit einem Kraftfahrzeugmotor so verbindet, daß keine Änderung der Filtereinheit notwendig ist.

Kraftfahrzeugmotore , insbesondere solche Motore , die großen Belastungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise bei Sport- und Rennfahrzeugen, werden nützlicherweise mit einer Hilfseinrichtung oder einem Hilfsgerät zur Kühlung des Schmieröls in einem geschlossenen Schmiersystem versehen. Ohne diese Einrichtung könnte eine überhitzung des Schmieröls und damit eine Verschlechterung der Schmierfähigkeit des Öles eintreten, wodurch sich vergrößerter Motorverschleiß und möglicherweise ein Versagen des Motors ergeben könnten.

Um dieses Problem zu lösen, sind Hilfs- oder Zusatz-Ölkühlgeräte entwickelt worden, die einen Ölkühler enthaltender mit einem zwischen dem Ölfilter und dem Ölfilterauslaß befindlichen Adapter am Motor angesetzt wird. Obwohl solche Hilfs- oder Zusatzölkühler relativ gut bekannt sind, besteht dabei das besondere Problem, die Schmieröltemperatur über einem günstigen Minimalwert zu halten, bei dem günstigste Motorbetriebsbedingungen erzielt werden_}und auch eine Druckentlastung und eine Fluidumleitung vorzusehen, falls außerordentliche Druckunterschiede in dem Adapter des geschlossenen Fluidsystem auftreten. Es wird deshalb ein Ventil benötigt, das auch unter den schlechtesten Betriebsbedingungen einen konstanten Fluidnachschub bei sicherer Betriebstemperatur und sicherem

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Druckbereich ermöglicht.

Kühlgeräte für Motor-schmierfluide sind beispielsweise aus den US-PS 2 068 395, 2 3/_f8 ZhI und 3 463 317 bekannt.

Adapter für derartige Ölkühler mit einem Einweg-Druckentlastungsventil werden beispielsweise durch die Firma Thermo-Chem Corporation in Tulsa, Oklahoma, hergestellt und in Handel gebracht.

B.imetallstreifen sand als Betätigungsvorrichtungen für Thermostat-Schalter im Einsatz, wenn gutschließende und -öffnende elektrische Kontaktsteuerung erforderlich ist. Es sind auch elektrische Schalter mit Bimetallstreifen bekannt, bei denen die Flächen um 180° verdreht sind, siehe beispielsweise die US-PS 3 656 080 und 2 ^I 5 /+73.

Nach der US-PS 2 227 901 ist es bekannt, ein Kegel- oder Tellerventil in einer Gasleitung durch ein Bimetallelement VM betätigen, wobei ein gewendetes Bimetallelement als Teil der Betätigung für die Verschiebung des Ventilkegels oder -tellers in einer Ventil führung benutzt wird.

Krfi.ndungcge:r,äß wird ein Adapter zum Einsetzen zwischen einer außen aufgesetzten Gütereinheit und einem Fluidbehälter geschaffen,in dein ein doppeltes thermostatisches Druckentlastungsventil vorgesehen ist, das durch einen o-inzi-jen Ventilverschluß betätigt wird. Die Adaptereinheit u!:faßt ein Gehäuseteil mit einem innengelegenen Einschnitt, an dem zwei dicht beieinander befindliche Einlaßöffnungen angeordnet sind, die einander gegenüberliegende Ventilsitze aufweisen. Ein gekrümmtes Bimetallblatt oder -streifen, das bzw. der annähernd einen Dreiviertelkreis beschreibt, ist in den Einschnitt eingesetzt und an einem Ende mit dem G3h^:iiiseteil verbunden oder an ihm verankert. Das freie Ende

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des Elattes oder Streifens wirkt als Doppel-Ventilverschluß und öffnet bzw. schließt abwechselnd die einander gegenüberliegenden Öffnungen. Das Blatt oder der Streifen ist e^.ri Bimetalle lerne nt, bei dem die Seiten mit hoher thermischer Ausdehnung und niedriger thermischer Ausdehnung an einem vorgewählten Punkt, der annähernd bei einem Drittel der Gesamtlänge^vom Verankerungspunkt aus gemessen, liegt, gewendet oder getauscht sind. Bei einer besonderen Ausführung ist beim ersten Abschnitt des Blattes zwischen dem Ankerpunkt und dem vorbestimmten Punkt die Seite mit niedriger thermischer Ausdehnung des Bimetallelementes radial außerhalb zur Seite mit hoher thermischer Ausdehnung angeordnet und in dem Abschnitt zwischen diesem Punkt und dem freien finde befindet sich die Seite mit niedriger thermischer Ausdehnung radial innerhalb gegenüber der Seite mit hoher· thermischer Ausdehnung. Die Form des Bimetallelementes ist so ausgelegt, daß sich eine im wesentlichen lineare Ve-rsetzung des freien Endes zwischen den einander gegenüberliegenden Ventilsitzen ergibt mit einer Kraft, die ausreicht, die Ventilöffnungen vollständig abzuschließen und rr.it c- "■ nein Hub, der ausreicht, UE die Ventile voll zu öffnen, um dadurch den Druckabfall an den Ventilöffnungen möglichst gering zu halten. Dazu wirkt das Blatt oder der Streifen auch noch als ein Druckentlastungsventil, falls übermäßiger Druckunterschied in Öffnungsrichtung an einem geschlossenen Ventil auftritt.

Bei einer besonderen Anwendung oder Ausbildung der Erfindung sind die zwei Ventile oder ist das Doppelventil in einem relativ schmalen zylindrischen Adapter au f ge η or-:.. en, der die Verbindung zwischen einem Aufschraub-Ölfilter und der entsprechenden Schraub- oder Einschrauböffnung an dem Motor zur Verbindung mit dem l'otorschmierkreis herstellt. Die Ventile bewirken eine Strörr.ungsleitung des Sch:: ierfluics durch einen Kühler, wenn die Temperatur des Fluids einen

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ersten vorbestimmten V/ert überschreitet und sie bewirken ein Abschließen der Strömung durch den Schmierfluidkühler, wenn die Fluidten.peratur und der -druck sich unter vorbeötirr,!iten V.'erten befinden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Figur 1 eine teilweise aufgeschnittene, teilweise schematisierte Seitenansicht eines einen Schmierstoffbehälter mit einer Filtereinheit und einem Schmierfluidkühler verbindenden Adapters,

Figur 2 eine teilweise aufgeschnittene Endansicht des Adapters mit dem Doppelventil,

Figur 3A einen Schnitt nach Linie 3A-3A der Fig. 2,

Figur 3B einen Schnitt nach Linie 3E-3B der Fig. 2, und

Figur /+ eine Endansicht einer weiteren Ausführung eines Adapters.

Die erfindunfregemäße ther^ostatische Druckentlastungs-Ventil-Adaptereinheit ist besonders sum Einsatz bei Kraftfahrzeugen geeignet und ist deshalb icit Bezug auf einen solchen Einsatz dargestellt.Tn ?ig.1 ist ein Teil eines Kotorgehäuses 10 gezeigt, wobei ein Schmierfluidbehälter !.-¹It abgehenden und ankörnenden Speiceleitungen M+ und s ehe r.:a tisch dargestellt sind. Die Leitungen sind ».it einem ilont.T-recunö 13 verluncen, an dem eine erfindungsge.'r.äße Adaptereinheit 20 eingebracht ist. Eine Filtereinheit 22, ein

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sogenannter Aufschraubfilter, ist an der Adaptereinheit 20 angebracht und steht von ihr ab. Die Adaptereinheit 20 ist wiederum mit einem Schniierfluid-Kühlelement 24 über Speiseleitungen 25 und 28 verbunden.

In Fig. 2 und den darauf bezogenen Fig. J>A und 5B ist die Adaptereinheit 20 im einzelnen dargestellt. Die Adapteieinhe.it 20 besteht aus einem zylindrischen Gehäuseteil 30 und einem in einer Richtung gekrümmten flachen Blatteil 3?-· Das Gehäuseeletient 30 umfaßt einen ersten Ringkragen oder -bund 3'+, einen kreisförmigen Durchlaß 36» der zu dem Eund oder Kragen 34 zentrisch liegt, einen zweiten Eund oder Kragen 38, der den Durchlaß 36 umgibt und einen Einschnitt /+O zwischen den beiden Bünden 38 und 3/4. Der Einschnitt 40 liegt zu einer äußeren Singkanner 46 des Filters 22 hin offen. Insbesondere umfaßt ein Abschnitt des dem Filter 22 zugewandten Einschnitts ^O eine Auslaßöffnung 42 (Fig. 3A, 3B), die in Fluidverbindung «ixt einer äußeren Ringka-mr.er /+6 des Filters 22 steht. Der mittlere Durchlaß 36 ergibt eine Fluidverbindung zwischen dem Kernabschnitt 47 des Filters 22 und der zum Fluidbehälter führenden Speiseleitung 16.

Das Gehäuseteil 30 umfaßt ferner eine erste Einlaßöffnung 48, die eine Fluidverbindung zwischen der vom Fluidbehälter koiVi.enden Speiseleitung I4 und dem Einschnitt 40 herstellt,und eine zweite Einlaßöffnung 50, die eine Fluidverbindung zwischen dem Kühleloir.ent 24 und dem Einschnitt 40 über die Speiseleitung 28 herstellt. Die erste Einlaßöffnung 48 besitzt an ihrer öffnung in dem Einschnitt 40 einen Ventilsitz 52, der irr; wesentlichen senkrecht auf einem Radius durch die Kitte]achse 54 (Fig. 3A) des Gehäuseteils 30 steht und dessen Fläche von dieser i'ittelachse 54 weg gerichtet ist. Die zweite Einlaßöffnung 50 besitzt einen Ventilsitz 56 direkt gegenüber de:r ersten Ventilsitz 52, dessen Fläche zu der Kittelachse 54 hin gerichtet ist. Ein Anschlußstutzen 58 ist zum Anschluß

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der Speiseleitung 28 vorgesehen.

Zu kühlendes Fluid kann zu dem Kühlele;nent Zk über die Speiseleitung 26 strömen. In der gezeigten Ausführung ist in dem Gehäuseteil 30 eine in Fluidverbindung mit der Speiseleitung 1/+ stehende HilfsÖffnung 60 (Fig. 2, 3B) vorgesehen. Ein Schacht oder eine innere Öffnung 62 in dem Gehäuseteil 30 steht in Fluidverbindung rat der Speiseleitung 1 Zf und sowohl der ersten Einlaßöffnung Jf8 als auch der HilfsÖffnung 60. Die Öffnung 60 ist ebenfalls mit einem Anschlußstutsen 6*f verbunden, an dem die Speiseleitung 26 zum Kühlelenent Zk angebracht ist. Alternativ kann die Öffnung 60 auch weggelassen werden, wenn für eine Fluidverbindung zwischen dem Fluidbehälter 12 und dem Kühlelement Zk auf andere Weise gesorgt ist.

Eine geeignete mechanische Verbindung zwischen Filter 22 und dem Bund 18 mit dem dazwischenliegenden Adapter 20 ist in Fig. 3A ~u sehen. Ein erster ^Ijinschraubnippel 70 Mit Außengewinde ist in das Innengewinde der Speiseleitung 16 im Motorgehäuse 10 eingeschraubt. Der Gewindenippel 70 ist normalerweise (bei nicht angebrachtem Adapter) dazu vorgesehen, daß das Aufschraubfilter ZZ an den Eund 18 angeschraubt werden kann, wobei der Gewindenippel in ein Innengewinde 7Z an dein Fi] ter eindringt. Der Durchlaß 36 im Adapter enthält kein Gewinde. Stattdessen ist eine entfernbare Büchse oder ein solches Einsatzstück 7k vorgesehen, mit dem des Gehäuseteil 30 mit dem Nippel 70 verbunden wird. Das Einsat/.teil 7k hat eine glatte Außenumfangs fläche, die in den Innenumfang des Durchlasses 36 eingepaßt ist und einen hexagonalen Eund 76, der relativ schmal ist und an dem zweiten Rund 38 des Gehäuses 30 anliegt. Das Einsatzstück 7k ist weiter mit einem Innengewinde versehen, das auf das Außengewinde des Nippels 70 aufgeschraubt werden kann. Ein zweiter Nippel 78 mit

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Außengewinde wird in das Innengewinde des Einsatzstückes 7k eingeschraubt und steht von da vor. Das Filter 22 wird dann auf den Nippel 78 mit seinem Innengewinde 72 aufgeschraubt. Eine Ringdichtung 80 ist zwischen Filter 2.2 und dem ersten ?und 3h eingelegt und dichtet Adapter und Filter gegeneinander ab. Ein O-Ring 82 ist in einen Einschnitt im Adapter eingelegt und bewirkt eine Abdichtung gegenüber dem Bund 18 am Motorgehäuse 10.

Das Einsatzstück 7k ^ffiuß je nach dem Einsatz bei bestirnten Kraftfahrzeugen besonders ausgelegt werden, d.h. sein Innengewinde muß dem Außengewinde des jeweiligen Nippels 70 angepaßt werden. Das Einsatzstück 7k soll eine mögliche Anbringungcart illustrieren.

Der erfindungsgemäße Adapter 20 erfüllt drei Funktionen: Erstens dient der Adapter 20 als Fluidstrorn-Ablenkung und richtet so einen Schrnierfluidstrom durch ein zusätzliches äußeres !fühlelement.

Zweitens dient der Adapter 20 auch als Druckentlastungsventil. Drittens dient der Adapter 20 als then .ostatisches (oder tempera tureiivpfindlic" es) Ventil.

Das Blattelerr.ent 3^2 (Fig. 2) dient als Ventilverschluß in dem Adapter 20, und zwar bildet das Blattele.'ient 32 einen Doppel-Ventilverschluß, der einmal als Lruckentlastungsventilverschluß arbeitet und insbesondere als Kombination aus einem ther nostatischen und einem Druckentlostungsventilverschluß angesehen werden kann.

Das Blatteil 32 besteht aus nindestens einem flachen und gekrümmten Streifen aus einem elastischen Metall, das in ej r.e^iv. flüssigen Schmierfluid eingetaucht werden kann und enthält eine nach außen gewandte Fläche, eine nach innen oder eina-dir zugewandte Fläche und dünne Kanten. Tas Blattelement 32 ist

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so aufgebaut, daß es sich nur in der senkrecht auf den Flächen stehenden Ebene biegt. Vorzugsweise wird als Blattelement ein zunächst halbkreisförmiger Streifen verwendet, der sich nach dem Einsetzen im wesentlichen längs einer senkrecht auf seinen Flächen stehenden Ebene um einen Dreiviertelkreisbogen erstreckt, Das Blattelement 32 besitzt ein Verankerungsende 90 und ein freies Ende 92. Am Verankerungsende kann durch Drücken oder andere "eise eine Verstärkung 94 hervorgerufen oder erzeugt worden, um das Blattelement an seiner Stelle zu halten. Es wird in den .Einschnitt /+0 so eingesetzt, öaR die Verstärkung 94 des verankerten Endes 90 in einer exzentrisch angebrachten öffnung 9o sitzt (Fig. 3A), die sowohl von der Kittelachse 54 als auch vom Krümmungsmittelpunkt des durch das Blattelement 32 gebildeten Bogens entfernt sitzt. Wenn das Blatteloi ent 32 eingesetzt ist, stimmt sein Xrümmungsmittelpunkt etwa wit der Kittelachse 54 des Gehäuseteils 30 überein. Eine roGtüte] Ischraube 98 erstreckt sich durch den Bund 34 und klerrmt dia V3r3ti.ir^vunx 9Ί in der öffnung 96 fest.

Ar/: freien Ende 92 besitzt das B3 attelement 32 eine erste nach innen -ev.2ndete Fläche, die als erster Ventil Verschluß 100 öie;;t und eine zweite, nach außen gewendete Fläche, die als zweiter Vontilverschluß 102 dient. Beide Flächen stehen annähernd senkrecht auf dem Radius des Blattelementes 32 an diener Stelle. Die beiden Ventilverschlüsse 100 und 102 befinden sich in einem Boreich, der etwa 2/0°, d.h. also um einen Dreiviertelkreis von der. verankerten Ende 90 entfernt liegt. Der du,rch die nach innen gewendete Fläche gebildete Ventilve-schluß 100 Liegt in Radialrichtung gegenüber dem ersten Ventilsitz 52, während der du--ch die nach außen gewendete Fläche gebildete Ventilverschluß 102 dem zweiten Ventilsitz 56 gegenüber-Ii2-;t. vas freie Ende 92 stützt sich also alternativ entweder &:.:. ersten Ventilsitz 52 oder an dem zweiten Ventilsitz 5b ab, wovoi :.v.'ischen den beiden Abstützlagen eine Versetzung oöer Verschiebung des freien Endes 92 erfolgt. Der Hub oder

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der Abstand zwischen den beiden Ventilsitzen 52 und 55 und die Querschnittsfläche der ersten Öffnung 48 und der zweiten Öffnunrr 50 sind so ausgewählt oder abgestimmt, daß nur ein r'iiniiralor Druckabfall bei durch die jeweiligen Öffnungen und 50 fließendem Fluid auftritt. Die Kraft, mit der das Blattelement 32 gegen den jeweiligen Ventilsitz drückt, ist so abgestimmt, daß das jeweils geschlossene Ventil nicht öffnet, wenn der Druckunterschied an der jeweiligen Öffnung nicht einen vorbestimmten V/ert überschreitet bei Umgebungstemperaturen in dem Bereich des Schmierfluids, in dem die jeweiligen Ventile geschlossen sein sollen.

Das Blattelement 32 ist vorzugsweise für die Temperatur des ihn umspülenden Fluids empfindlich, so daß der erste Ventilverschluß 100 zur Anlage am ersten Ventilsitz 52 bei Fluidteraperaturen über einem ersten Schwellwert vorgespannt ist und daß der zweite Ventilverschluß 102 zur Anlage an den zweiten Ventilsitz 56 bei Temperaturen unter einem zweiten Schwell- oder Grenzwert vorgespannt ist. Zu diesem Zweck besteht das Blattelement 32 vorzugsweise aus einem ther.iiostatischen Bimetallstreifen, der einen ersten Abschnitt 104 in seiner Längserstreckung und einen zweiten derartigen Abschnitt 106 aufweist, wobei der erste Abschnitt sich von: verankerten Ende 90 bis zu einem Ubergangspunkt 108 erstreckt, der etwa um 90 oder einen Viertelkreisumfang vom verankerten Ende 90 entfernt liegt und der zweite Abschnitt 106 sich zwischen dem Ubergangspunkt 108 und dem freien Ende 92 erstreckt, die etwa um 180 oder um einen halben Kreisumfang voneinander entfernt liegen. Der Bimetallstreifen" hat wie bekannt eine Seite mit hoher V/arme aus dehnung und eine weitere Seite mit niedriger V/arao ausdehnung. Die beiden Seiten sind am Übergänge punkt 108 gegeneinander vertauscht, d.h., daß die Seite i/.it niedriger vVärmeausdehnung des ersten Abschnitts ] 04 die radial außenliegende Seite des Blattelementes 32 ist, während in dem

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zweiten Abschnitt 106 die radial innenliegende Seite die mit geringer Warraeausdehnung ist.

Ein für diesen Einsatz geeignetes Bimetall wird als thermostatisches Material Typ BPI durch die Firma Texas Instruments Company in Attleboro, Massachusetts, hergestellt. Der Bimetallstreifen besitzt eine Breite von etwa 1,5 cm (0,625") und eine Stärke von etwa 0,5 cm (0,02 "). Am Ubergangspunkt ist eine Schnitt- oder Umkehrstelle im Bimetallstreifen vorgesehen, und der Einschnitt 40 im Gehäuseteil 30 ist so ausreichend groß ausgelegt und die Verankerung des Blattelementes 32 so eingerichtet, daß am Ubergangspunkt und in seiner Umgebung genügend Freiraum für eine Bewegung besteht, die im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse 54 erfolgt. Das Bimetallmaterial Typ BP1 bietet die Vorteile einer relativ großen Temperaturabweichung von 0,12 mm/K (0,0027 inches/°F), einer hohen Abbiegekraft von 2,77 N/mm (= 0,253 oz/0,001 inches) und einer · hohen Korrosionsfestigkeit. Der Bimetallstreifen wird zu einem gebogenen Streifen mit einem Nennradius verformt, so daß bei einer niedrigen Ubergangstemperatur von ca. 73° C (= 170° F) der zweite VentilVerschluß 102 an dem Ventilsitz % anliegt und bei einer oberen Ubergangstemperatur von ca. 100° C (210° F) der erste Ventil Verschluß 100 an dem Ventilsitz ^2. anliegt. Im Temperaturbereich zwischen diesen Ubergangstemperaturen sind sowohl die erste Ventilöffnung 4-8 als auch die zweite Ventilöffnung 50 gegen den Einschnitt hin teilweise geöffnet.

Um die Andrückkraft der Ventilverschlüsse zu erhöhen, wird ein zweites Blattelement 132 (Fig. 4) neben dem ersten Blattelement 32 eingesetzt und ebenfalls am Verankerungsende 90 festgelegt. Das zweite Blattelement 132 ist im wesentlichen in Form und Zusammensetzung mit dem ersten Blattelement 32 identisch. Auf diese Weise wird die Ventilverschlußkraft we-

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sentlich erhöht und dadurch wird der zum Öffnen und Schließen der Öffnungen erforderliche Druckunterschied geändert.

Der erfindungsgemäße Adapter arbeitet im wesentlichen in folgender "/eise:

Zunächst tritt Fluid, typisc'ierweise Schr/.ieröl, ;:it einer Temperatur unterhalb von 75° C (= 1?O° F) in die öffnung /|8 und die Auslaßöffnung 60 aus der Zuführleitung 14 ein. 7enn die Fluidtemperatur unter de;;: un'.eren Te; rpei'atursrenzwert liegt, ist die Öffnung 50 geschlossen und die Öffnung 48 zu dem ^inschnitt 40 und damit zua FiIter-Ringraum 4o hin geöffnet. Das Schrnierfluid fließt damit frei durch den Adapter in das Filter 22, dort wird es gefiltert und koi-.-ir.t in der; Kern oder Mittelabschnitt 47 des Filters und fließt von dort durch die Nippel 78 und 70 in dem Durchlaß 40 in die Leitung 16 und von dort zum Fluidbehälter 12 zurück.

Das Fluid wird nun erwärmt und das Bimetall des Plattele^.entes 32 erfaßt diese Erwärmung u.nd reagiert darauf. Das freie Ende ^r'2 des Blattelernentes 32 verringert seine Andrückkraft gegen den Ventilsitz 56, jedoch öffnet sich die zweite Öffnung 50 nicht unterhalb der damit verbundenen Schwell- oder Grenzte)..pcratur, falls nicht eine Blockierung in der ersten Öffnung Ί8 eintritt, da der Fluiddruck in der Öffnung 48 stets den Fluiddruck in der Öffnung ^lj>0 übersteigt. Uber der unteren Grenztemperatur beginnt sich das freie Ende 92 des Bir.etallelementes 32 von den zweiten Ventilsitz 56 abzusetzen und sich zum ersten Ventilsitz 52 hin zu bewegen. Diese Versetzungsbewegung zwischen derr/ zweiten Ventilsitz 56 und dem ersten Ventilsitz 52 geht im wesentlichen linear vor sich, d.h. der durch die nach innen gewendete Fläche gebildete Ventilverschluß 100 und der durch die nach außen gewendete Fläche gebildete Ventilverschluß 102 verwerfen sich nicht, verdrehen sich nicht und gleiten auch nicht in Ufl-fangsrichtung längs des durch das Blattelement 32 gebildeten Bo ge ns. Bei deir, Offenvverden der

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zweiten Off nun/; 50 tritt Fluid aus dem Kühler 24 durch die Üffung 50 in den Einschnitt /fO und gelangt von da in das Filterelement 2?-.

Dadurch l-'-ann die Ur^rebungstenpGratur des Mischfluids, das aus den Öffnungen ^rj0 und .'f8 kor.rat, unter den unteren Terperaturgrenrv.vert fallen; diesei¹ Ter:.peraturabfall wird durch das 23lattele;:'-ent 52 einfaßt und dieses reagiert durch Abschließen der ersten Öffnung 50. Y/enn die Te.v.peratur des Fluids jedoch über die obere Grenzte.T.peratur oder den oberen Teii/peratur/rrenzwert ansteigt, wird die erste öffnung 48 geschlossen und der gesamte Fluidstrom durch den Kühler 24 und von dort durch die öffnung 50 in den Einschnitt ZfO geleitet. Damit wi~d n.axircale Kühlung für das Schmier fluid erreicht. Wenn, jedoch der Druckabfall im Kühleleirent 24 ein bestimmtes j-.'aß übersteigt, beispielsweise durch einen Ströir.umtsVerschluß oder eine Verengung, kommt die Druckentlastung^funktion des Elattele-r.entes 32 ins Spiel. Das Blatt element J)Z erfaßt den Druckunterschied zwischen Öffnung 48 und Einschnitt 40 und öffnet sich, so daß Fluid aus der Öffnung 48 in den Einschnitt .';0 fließen kann, sobald der Druckunterschied die Widerstandskraft des Flatteleir.entes J>2. übersteigt.

Ein derartiger erfindungsgeriiäßer Fluidkühladepter besitzt zahlreiche Vorteile. Durch den Adapter wird eine Fluidstromlenkung erreicht, die in Verbindung mit einem Zusatzkühler in einem Fluidsystem mit einem Behälter oder Vorratsbehälter und einem Filterelement eingesetzt werden kann. Der Adapter enthält einen Ooppelventilverschluß, der sowohl als Druckentlastunirc-Ventil-Verschluß als auch insbesondere als kombinierter Therr:iostat- und Druckentlastungsventilverschluß wirkt und sich zun: Einsatz besonders in Machrüstungs-Ölkühlsystemen bei kleinen Benzinmotoren für Kraftfahrzeuge und andere Fahrzeuge eignet.

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Es ist so ein Adapter geschaffen zur Verwendung zwischen einem äußeren Filterelement und einem Fluidbehälter, in dem ein therrr-οε tatisches Doppel-Druck entlastungsventil enthalten ist. Ein Gehäuseteil mit einem gekrümmten Einschnitt besitzt Öffnungen, die einander gegenüberliegende Ventilsitze aufweisen, durch welche die Öffnungen mit dem Einschnitt in Verbindung stehen. Ein gekrümmtes Blattelerr.ent, das annähernd einan Dreiviertelkreis einnimmt, ist in dem Einschnitt untergebracht und wirkt als Doppel-Ventilverschluß. Das BIa ttclev.ent besteht aus mindestens einem Bimetallstreifen und weist eine Ifaikehr der Seiten mit hoher und rrit niedriger thermischer Ausdehnung an einem vorgewählten Punkt auf, der etwa ein Drittel der Gosa.'ntlän^e des Plattelementes von seinem Verankerun -spunkt entfernt liegt. Änderungen der Temperatur des umgebenden Fluids ergeben einen im wesentlichen linear erfolgenden Versatz des Ventilverschlusses zwischen den einander zugewandten Ventilsitzen 3.E freien Ende des λ-slattelementes.

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- 3.0 - Leerseite

Claims

Patentansprüche :

Vorrichtung zum Verbinden eines Fluidreservoirs mit einem Außenfilterelement und wahlweise mit einem Fluid-Kühler in einem geschlossenen Fluidumlaufsystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuseteil (30) vorgesehen ist, welches eine erste Auslaßöffnung (^-2) und einen in dem Gehäuse in Fluidverbindung mit der ersten Auslaßöffnung ausgebildeten Einschnitt 0+0), eine erste Einlaßöffnung (/+8) mit einem ersten, in Fluidverbindung mit dem Einschnitt 0+0) stehenden Ventilsitz (52) und eine zweite Einlaßöffnung (50) mit einem zweiten, in Fluidverbindung mit dem Einschnitt 0+0) stehenden Ventilsitz (56) besitzt, wobei der zweite Ventilsitz (56) und der erste Ventilsitz (.32.) einander gegenüberliegend an gegenüberliegenden Seiten des Einschnittes O4O) angeordnet sind, daß ein gekrümmtes Blattelement (32, 132) vorgesehen ist, das einen Streifen aus elastischem Material mit einer einwärts gewandten Fläche und einer auswärts gewandten Fläche umfaßt, daß das Blattelement (32; 132) s?ch .

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im wesentlichen längs einer senkrecht zu den Flächen Hörenden Ebene ure einen annähernd drei Viertel eines Vollkreises umfassenden Rogen in dem Einschnitt (^O) erstreckt und an einem ernten Ende (90) an dem Gehäuseteil (30) verankert ist, daß die einwärts gewandte Fläche und die auswärts gewandte Fläche .in einer Entfernung von annähernd drei' Viertel eines' Vollkreises in Umfangsrichtung von Her Verankerung (9^,96) annähernd senkrecht zu dem Radius des Bogens stehen, und daß die einwärts gewandte Fläche und"die auswärts gewandte Fläche dort einander entgegengesetzt liegende erste (100) und zweite (102) Ventilverschlüsse bestimmen, wobei der erste Ventilverschluß (100) zum Anliegen an dem ersten Ventilsitz (52) und der zweite Ventilverschluß (102) zum Anliegen an dem zweiten Ventilsitz (Jj-O nach Verschiebung dos ersten Ventilverschlusses (100) von dem ersten Ventilsitz (52) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattelement (32; 132) zur Erfassung der Temperatur des das Blattelement umspülenden Fluids ausgelegt ist, so daß der erste Ventilverschluß (100) zum Anliegen an dem ersten Ventilsitz (72) bei Temperaturen des umgebenden Fluids über einem ersten Tcnperaturgrcnzwert vorgespannt ist und daß der zweite Vontilverschluß (102) zum Anliegen an den zweiten Ventilsitz (56) bsi Temperaturen des umgebenden Fluids unterhalb eines zweiten Temperaturgrenzwertes vorgespannt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattelement einen thermostati-Gchc-n Bimetallstreifen (32) mit einem ersten (114) und einan: zweiten (10o) Längsabschnitt umfaßt, wobei der er.ste Abschnitt sich von der Verankerung (94> 96) zu einer annähernd einem Viertel Kreis von der Verankerung in Uiiifausrichtung entfernten Übergangsstelle (108) er-

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streckt und der zweite Abschnitt (106) sich von der Übergangsstelle (108) bis zu dem von der Übergangsstelle in Umfangsrichtung etwa die Hälfte eines Vollkreises entfernten Verschlußbereich (92) erstreckt, wobei die Seite mit hoher thermischer Ausdehnung und mit niedriger thermischer Ausdehnung des Biir.etallstreifens (32) an der Übergangsstelle (108) vertauscht sind.

^. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite mit niedriger thermischer Ausdehnung des ersten Abschnitts (IT4) des Bicetallstreifens ^adial außerhalb von der Seite mit hoher thermischer Ausdehnung des ersten Abschnitts (11^) angeordnet ist^ daß die Seite mit niedriger thermischer Ausdehnung des zv:eiten Abschnitts (106) radial innerhalb von der Seite mit hoher thermischer Ausdehnung des zweiten Abschnitts angeordnet ist und daß die erste Einlaßöffnung (if8) in Fluidverbindung mit dem Fluidvorratsbehälter (12) und die zweite Einlaßöffnung (50) in Fluidverbindung wit dem Kühlelement (2/+) steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch /f, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein zweites Elattelement (132) aus Pitnetall-Katerial vorgesehen ist, die im wesentlichen mit ecm ersten gekrümmten Blattelement (32) identisch ist und daß das zweite Blattelement (132) an dem ersten Elatteler..ont (32) anliegend angeordnet und ebenfalls an der Vorcn-'oi-ungG-stelle (%, 96) verankert ist.

6. Vorrichtung zur Verbindung eines Fluid-Vorratsbehälters rrit einem Anschraub-Fluid filter und einem Kühler in einem geschlossenen Umlaufsystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuseteil (30) zum dichtenden Verbinden dos Filters (22) mit dem Fluidbehälter (12) vorgesehen ist, dis einen zentral angebrachten Durchlaß (36) zwischen dem Filter (22) und dem Fluid-Vorratsbehälter (12) bestinr/.t, eine

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mit dem Filter (22) zur Leitung -eines Fluidstromes von dem Gehäuseteil (30) zu dem Filter verbundene Auslaßöffnung besitzt, einen in dem Gehäuseteil (30) ausgebildeten Einschnitt um den zentralen Durchlaß (36) besitzt, der in Fluidverbindung mit der Auslaßöffnung (42) steht, eine erste Einlaßöffnung (48) mit einem ersten Ventilsitz (52) in Fluidverbindung mit dem Einschnitt (40) besitzt und eine zweite Einlaßöffnung (50) mit einem zweiten Ventilsitz (56) in Fluidverbindung mit dem Einschnitt (40) besitzt, wobei der zweite Ventilsitz (56) dem ersten Ventilsitz (52) gegenüberliegend an der anderen Seite des Einschnitts (40) ausgebildet ist, daß ein gekrümmtes Blattelement (32; 132) aus einem Streifen aus einem elastischen Material mit einer nach innen gewandten Fläche und einer nach außen gewandten Fläche vorgesehen ist, das sich längs einer senkrecht zu den Flächen liegenden Ebene um einen etwa drei Viertel eines Vollkreises umfassenden Bogen innerhalb des Einschnitts (40) erstreckt und eine Verankerung (94, 96) mit dem Gehäuseelement (30) an einem ersten Ende (90) besitzt, wobei die Verankerungsstelle (96) gegen den Krümmungsmittelpunkt des Bogens versetzt ist, daß in einem etwa drei Viertel eines Vollkreises in Umfangsrichtung von der Verankerung (94, 96) entfernten Bereich des Blattelementes (32) eine nach innen gewandte Fläche (100) und eine nach außen gewandte Fläche (102), die beide senkrecht auf einem Krümmungsradius in diesem Bereich stehen, vorhanden sind, die einander gegenüberliegende erste und zweite Ventilverschlüsse bestimmen, daß der erste Ventilverschluß (100) zum Anliegen an dem ersten Ventilsitz (52) und der zweite Ventilverschluß (102) zum Anliegen an dem zweiten Ventilsitz (56) nach einer Versetzung des ersten Ventilverschlusses (100) von dem ersten Ventilsitz (52) weg angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Blattelement (32; 132) zur

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Erfassung der Temperatur des das Blattelement umspülenden Fluids ausgelegt ist, so daß der erste Ventilverschluß (100) zum Anliegen an dem ersten Ventilsitz (52) bei Temperaturen des umgebenden Fluids über einem ersten Temperaturgrenzwert vorgespannt ist und d?.ß der zweite Ventilverschluß (102) zum Anliegen an dem zweiten Ventilsitz (56) bei Temperaturen des umgebenden Fluids unterhalb einer zweiten Grenzternperatur vorgespannt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattelement einen thermostatischen Bimetallstreifen (32) mit einem ersten (114) und einem zweiten (106) Längsabschnitt umfaßt, wobei der erste Abschnitt sich von der Verankerung (9^4,96) zu einer annähernd einem Viertel Kreis von der Verankerung entfernten Übergangsstelle (103) erstreckt und der zweite Abschnitt (106) sich von der Übergangsstelle (108) bis z.u dem von der Übergangsstelle

etwa die Hälfte eines Vollkreises entfernten Verschlußbereich (92) erstreckt, wobei die Seite mit hoher thermischer Ausdehnung und Kit niedriger thermischer Ausdehnung des Bi;.:etallstreifens (32) an der Übergangsstelle (108) vertauscht sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite mit niedriger thermischer Ausdehnung des ersten Abschnitts (114) des Bimetallstreifens radial außerhalb von der Seite mit hoher thermischer Ausdehnung des ersten Abschnitts (114) angeordnet ist und daß die Seite mit niedriger thermischer Ausdehnung des zweiten Abschnitts (106) radial innerhalb von der Seite Eit hoher thermischer Ausdehnung des zweiten Abschnitts angeordnet ist, daß der erste Ventilsitz (52) des Gehäuseteiles (30) radial innerhalb des zweiten Ventilsitzes (56) angeordnet ist und daß die erste Einlaßöffnung (48) in Fluidverbindung mit dem Fluidvorratsbehälter (12) und die zweite Einlaßöffnung (50) in Fluidverbindung mit dem Kühlelement (24) steht.

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10. Vorrichtung nach Ansp^ch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein zweites Blattelen.ent (132) aus . Bimetall-Katerial vorgesehen ist, das im wesentlichen mit dein ersten gekrümmten Blatt element (32) identisch ist und daß das zweite Blattelement (132) an dem ersten Blattelement (32) anliegend angeordnet und ebenfalls an der Verankerungsstelle (9hj 96) verankert ist.

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