Überdruck-Kühlkreis für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen

Abstract

 Ein Überdruck-Kühlkreis für flüssigkeitsgekühlte Brennkraft- maschinen weist für den Füllstutzen-Deckel (19) eine vom Überdruck im Kühlkreis betätigte Sperrvorrichtung (27) auf, die das Öffnen des Füllstutzen-Deckels (19) bei bestehendem Überdruck im Kühlkreislauf erschwert oder verhindert. Verletzungen durch austretendes heißes Kühlmittel oder Dampf sowie Funktionsstörungen durch Ablassen des Überdrucks im Kühlkreis während kurzer Betriebspausen werden durch die Sperrvorrichtung (27) verhindert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Uberdruck-Kühlkreis mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

[0002] Bei Uberdruck-Kühlkreisen ist es bekannt, den Füllstutzen-Deckel mittels einer Dreh-Vorraste oder einer Drucktaste zum Ablassen des Überdruckes auszustatten und das ausströmende heiße oder dampfförmige Kühlmittel durch eine Abströmleitung ohne Verbrühgefahr für die Bedienhand ins Freie bzw. in einen atmosphärischen Vorratsbehälter abzuleiten (US-A 2 799 260).

[0003] Durch Uberwinden der Vorraste oder durch ungenügendes Ablassen des Überdruckes besteht dabei jedoch die Gefahr, daß heißes oder dampfförmiges Kühlmittel unmittelbar aus dem Füllstutzen ausströmt und Verletzungen verursacht.

[0004] Bei einem weiteren bekannten Uberdruck-Kühlkreis (DE-A 28 21 872) sind zwar Vorkehrungen gegen ein unbeabsichtigtes öffnen des Füllstutzen-Deckels getroffen. Jedoch ist hierbei ein beabsichtigtes öffnen möglich und auch bei Überdruck ausdrücklich vorgesehen. Das öffnen ist aber auch dann erschwert, wenn kein Überdruck besteht.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, sowohl ein unbeabsichtigtes als auch ein beabsichtigtes öffnen des Füllstutzendeckels bei bestehendem Überdruck wirksam zu verhindern, ohne das Öffnen bei nichtbestehendem Überdruck zu erschweren. Dabei sollen neben der Verletzungsgefahr auch ein die Kühlkreinfunktion gefährdender Druckabbau durch vermeintlich vorsorgliche Sichtkontrolle des Füllstandes im Füllstutzen bei kurzzeitigen Betriebspausen ausgeschlossen werden.

[0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine vom Überdruck betätigte Sperrvorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1. Dadurch ist bei Überdruck ein öffnen des Füllstutzens-Deckels praktisch völlig ausgeschlossen und dennoch ohne Überdruck ein unbehindertes Betätigen des Füllstutzen-Deckels möglich.

[0007] Die Merkmale des Anspruches 2 sehen eine bevorzugte Ausbildung der Sperrvorrichtung als bei Überdruck gelöste Kupplung für den Drehgriff des Füllstutzen- Deckels vor.

[0008] In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Überdruck-Kühlkreis für eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung mit einer erfindungsgemaßen Sperrvorrichtung für den Füllstutzen-Deckel und

Fig. 2 einen den Füllstutzen eines Nebenstrom-Ausgleichsbehälters verschließenden Füllstutzen-Deckel mit als Drehgriff-Kupplung ausgebildeter erfindungsgemäßer Sperrvorrichtung im Schnitt.

[0009] Eine Brennkraftmaschine 1 enthält einen durch einen Pfeil 2 angedeuteten Kühlmantel 2, in den das Kühlmittel mittels einer Kühlmittelpumpe 3 unter Druck gefördert wird. Am Austritt 4 des Kühlmantels 2 ist ein Vorlauf 5 als Leitungsverbindung mit freiem Durchgang zu einem Kühler 6 angeschlossen. Der Vorlauf 5 mündet in einen Kühler-Vorlauf-Wasserkasten 7. Vom Vorlauf 5 zweigt ein Kurzschluß 8 ab und mündet in einem Mischthermostat 9, wobei diese Mündung durch ein Kurzschlußventil 10 des Mischthermostats 9 gesteuert wird. Von einem Kühler-Rücklauf-Wasserkasten 11 führt eine den Rücklauf 12 aus dem Kühler 6 bildende Leitung gleichfalls in den Mischthermostat 9, der ein Kühlerventil 13 für die Steuerung der Einmündung des Rücklaufes 12 enthält. Von einer Mischkammer 14 des Mischthermostats 9 mündet eine Saugleitung 15 aus und in die Saugseite 16 der Kühlmittelpumpe 3.

[0010] An die Saugseite 16 der Kühlmittelpumpe 3 ist zusätzlich eine Nachsaugleitung 17 angeschlossen, die von einem Füllstutzen 18 ausgeht. Der Füllstutzen 18 ist mit einem Füllstutzendeckel 19 verschlossen. In den Füllstutzen 18 mündet eine Entlüftungsleitung 20, die an einem Hochpunkt des Kühler-Vorlauf-Wasserkastens 7 angeschlossen ist. Mittels einer Uberlaufleitung 21 ist an den Füllstutzen 18 ein zur Atmosphäre offener Ausgleichsbehälter 22 angeschlossen, der eine gegen Verdunsten des Kühlmittels gesicherte Befüll-öffnung 23 aufweist.

[0011] Innerhalb des Füllstutzen-Deckels 19 sind Überdruckventile 24 und 25 sowie ein Unterdruckventil 26 für die Drucksteuerung des Kühlkreises angeordnet und über die Nachsaugleitung 17 an die Saugseite 16 der Kühlmittelpumpe 3, über die Entlüftungsleitung 20 an den Kühler-Vorlauf-Wasserkasten 7 bzw. über die Uberlaufleitung 21 an den Ausgleichsbehälter 22 angeschlossen. Zusätzlich ist die Entlüftungsleitung 20 mit einer zum Uberdruckventil 25 parallel geschalteten Drossel 25' innerhalb des Füllstutzen-Deckels 19 mit der Nachsaugleitung 17 verbunden.

[0012] Im Füllstutzen-Dockel 19 ist ferner eine schematisch dargestellte Sperrvorrichtung 27 angeordnet, die den Füllstutzen-Deckel 19 gegen gefährliches Öffnen sperrt, wenn im Kühlkreis ein Überdruck besteht. Die Sperrvorrichtung 27 besteht aus einem Sperrkolben, der einen Sperrstift mit einem gerippten, verzahnten oder ähnlich ausgebildeten Bereich der Innenwand des Füllstutzens 18 in Eingriff hält. Die Sperrwirkung verstärkt sich mit steigendem Überdruck und erschwert bzw. verhindert ein unachtsames Öffnen des Füllstutzen-Deckels 19 mit einem dabei zu erwartenden Heißwasser- oder Dampf-Austritt und mit der Gefahr von Brand- oder Brühverletzungen der hantierenden Person. Darüber hinaus verhindert die Sperrvorrichtung 27 ein Ablassen des Überdruckes bei kurzzeitigen Betriebspausen der Maschine 1, wodurch eine Gefährdung der Kühlkreis-Funktion durch zu geringen Überdruck während des erneuten Betriebes der Maschine nach der Betriebspause ausgeschlossen wird.

[0013] Die Ausbildung des Füllstutzens 18 und des Füllstutzen- Deckels 19 in Figur 2 entspricht grundsätzlich derjenigen nach Figur 1. Der Füllstutzen 18 ist dabei jedoch alternativ als Bestandteil eines mit einem Luftraum 28 versehenen Nebenstrom-Ausgleichsbehälters 28' ausgebildet. Ferner ist ein einziges Uberdruckventil 24 so gestaltet, daß es einerseits unmittelbar vom Überdruck im Luftraum 28 und andererseits mittels eines aus Membrane 29 und Kolbenstange 30 bestehenden Stellmotors über die Entlüftungsleitungsleitung 20 vom Uberdruck im Kühler-Vorlauf-Wasserkastens 7 angesteuert wird. Die Sperrvorrichtung 27 gegen das Öffnen des Füllstutzen- Deckels 19 besteht hierbei aus einer Kupplung 31, die ab einem bestimmten Überdruck im Kühlkreis die Verbindung zwischen dem Füllstutzen-Deckel 19 und einem diesen außen umgreifenden Drehgriff 32 löst. Die Kupplung 31 besteht aus einer Bügelfeder 33 sowie Verzahnungen 34 und 35 am Füllstutzen-Deckel 19 bzw. am Drehgriff 32. Ein Druckbolzen 36 einer Federhülse 37 des Füllstutzen- Deckels 19 ist durch die Wirkung des Überdruckes zusammen mit dem daran befestigten inneren Teilen des Füllstutzen-Deckels 19 bewegbar, so daß die Kupplung 27 durch ruckartiges Ein- bzw. Ausrasten der Bügelfeder 33 in bzw. aus der Verzahnung 34 betätigbar ist.

[0014] Ab einem vorbestimmten Wert des Überdruckes und dadurch gelöster Kupplung 27 läßt sich lediglich noch der Drehgriff 32 alleine lose drehen und der Deckel 19 kann somit bis zum Absinken der Temperatur des Kühlmittels und damit auch des Überdruckes im Kühlkreis auf den vorbestimmten Wert mit Sicherheit nicht geöffnet werden. Eine Verletzung durch Ausströmen des heißen Kühlmittels oder Dampf sowie eine Funktionsgefährdung des Kühlmittelkreises durch reduzierten Überdruck ist dadurch ausgeschlossen.

Ansprüche

1. Überdruck-Kuhlkreis für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen,

- der mittels eines Füllstutzen-Deckels (19) und eines Überdruckventiles (24 bzw. 25) zur Atmosphäre abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß mit den Füllstutzen-Deckel (19) eine vom Überdruck betätigte Sperrvorrichtung (27) zusammenwirkt, die das öffnen des Füllstutzen-Deckels (19) bei bestehendem Überdruck erschwert bzw. ausschließt.

2. Kühlkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Sperrvorrichtung (27) als form- und/oder kraftschlüssige Kupplung (31) zwischen dem Füllstutzen-Deckel (19) und einem Drehgriff (32) desselben ausgebildet ist,

- wobei die Kupplung (27) bei bestehendem Überdruck gelöst ist (27') und ein Leerdrehen des Drehgriffes (32) gegenüber dem Füllstutzen-Deckel (19) bewirkt.

Zeichnung