NO142427B - Beskyttende absorberende foring for benklaer - Google Patents

Description

Anordning ved varmestyrte ventiler.

Oppfinnelsen vedrører varmestyrte ventiler av den type som har et sylindrisk hus i hvilket der er anordnet tre porter. I

det minste to av disse porter er anbragt under en innbyrdes vinkelavstand rundt husets krumme omkrets og reguleres ved hjelp av en rotor som har to krumme port-lukkeorgan og som bæres på en aksialt anordnet spindel. I denne ventiltype kan rotoren dreies over en begrenset vinkel fra en stilling i hvilken en av de rotor-regu-lerte porter er stengt av en av lukkeorganene mens den annen er åpen, gjennom stillinger i hvilke begge porter er delvis lukket, til en stilling i hvilken den annen port er stengt av det annet lukkeorgan og den første port er helt åpen. Den tredje port er alltid åpen og kan være utformet enten i ventilhusets omkrets eller i et av endedeksTene.

Ventiler av denne type anvendes f. eks.

for styring av temperaturen for kjølemid-

ler for en motor, idet den ene av de rotor-reguierte porter er forbundet med et radia-torinntak, mens den annen er forbundet med en forbindelse tilbake til motoren, slik at ved stigning eller fall av temperaturen for det kjølemiddel som går inn i ventilen fra motoren, blir en større eller mindre del av kjølemiddelet ført gjennom radiatoren. Ventilen utøver således en regulerende virkning på temperaturen for det kjølemid-

del som føres tilbake til motorens vann-kappe, og således av temperaturen av van-

net i denne kappe.

Andre anvendelser av en ventil ifølge oppfinnelsen er som blandeventil, i hvilket

tilfelle fluider ved forskjellig temperatur mates inn i ventilen gjennom de to rotor-regulerte porter, og det blandede fluidum strømmer ut fra den tredje port med en temperatur som er avhengig av den por-sjoneringsvirkning som utøves av rotorens lukkeorgan.

I britisk patent 845 243 er der beskre-

vet en varmestyrt ventil av nærværende type, i hvilken ventilrotoren dreies ved hjelp av et termostat-element av den voksfylte type festet til en stasjonær rotorspin-

del og over en leddforbindelse forbundet med rotoren slik at denne inntar en vinkelstilling som er avhengig av den temperatur for hvilken termostat-elementet utsettes.

Et termostat-element av voksfyllings-typen omfatter en stempelstang eller en plunger som presses utover mot virknin-

gen av en tilbakeføringsfjær eller annet elastisk element ved hjelp av ekspansjonen av voks ved stigende temperatur og som holdes i et lukket kammer. Vokset i slike termostater er vannligvis blandet med fin-fordelt metall som f. eks. kobberpulver for å bedre temperaturfølsomheten Et eksem-

pel på en termostat av denaie type er vist i britisk patent 576 779.

Det er et karakteristisk trekk ved pa-rafin-vokser at de har en høy ekspansjons-koefficient i smeltepunktet under forand-ring av tilstand fra fast til flytende, og en voksfylt termostat av denne type gir en forholdsvis stor bevegelse av stempelstan-

gen innenfor et temperaturområde avhengig av det temperaturområde innenfor hvilket den anvendte voks smelter.

Denne termostatype anvendes vanlig-vis slik at stempelstangen ikke begynner å bevege seg før en på forhånd bestemt temperatur er nådd ved den nedre ende av et angitt effektivt temperaturområde for termostat-elementet. Over den øvre ende av dette område er den videre bevegelse av stempelstangen relativt liten.

For å hindre utsivning av voksen forbi stempelet, omfatter en voksfylt termostat et deformerbaxt tetningsorgan mellom vokset og stempelet, og dette gir en prak-tisk begrensning av stempelets tillatte bevegelse. Mengden av voks som anvendes i termostat-elementet er også begrenset p.g.a. den lave varmeledning for voksen, og økning av voksmengden ville resultere i en forsinket følsomhet for elementet overfor temperaturforandringer. Den kraft som kan frembringes av termostater av denne type er begrenset av denne faktor.

Ifølge oppfinnelsen kjennetegnes en ventil av denne type ved at to voksfylte elementer er koblet slik at de virker i serie i en virksom forbindelse mellom en stasjonær rotorspindel og rotoren.

I en foretrukket konstruksjon er to termostatelementer forbundet med de to ender for en bærer dreibart montert på rotorspindelen, idet det ene termostat-element er leddforbundet med rotoren og det annet element er leddforbundet med den stasjo-nære spindel. Sylinderen for den første termostat er fortrinnsvis fastklemt til spindelen, og er ved et par dreibare ledd forbundet med enden av bæreren, mens sylinderen for den annen termostat er festet i den annen ende av bæreren og er tilkoblet rotoren ved hjelp av et par dreibare ledd.

En slik anordning kan anvendes på to forskjellige måter for å oppnå helt forskjellige fordeler.

I en anvendelse av oppfinnelsen brukes denne for å tilveiebringe en ventil<1> som ut-øver en regulerende virkning over et bredt temperaturområde på f. eks. 15 Celsius-grader.

Kommersielt tilgjengelige voksfylte termostater har et angitt effektivt område på omkring 14—16 Celsius-grader, innenfor hvilket område stempelbevegelsen er stort sett fullstendig.

Ved anvendelse av to voksfylte elementer hvis angitte temperaturområder er forskjellige og som overlapper hverandre noe, kan dreiningen av rotoren fortsettes over nærmere det dobbelte temperaturområde sammenlignet med det som fåes med bare en enkelt voksfylt termostat.

I et eksempel hadde de to anvendte termostat-elementer angitte effektive om-

råder på 68—78° C og 77—88° C, og rotoren var således utsatt for en bevegelse over et område på 15 Celsius-grader. Rotorlukkeorganene er imidlertid fortrinnsvis omkring dobbelt så brede som de rotor-regu-lerte porter, og spindelen kan dreies mot bremsemotstand i det minste over en begrenset vinkel ved midler anordnet utenfor ventilen.

Anvendes ventilen som en blandeventil for å regulere den blandede væskes temperatur i den andre del av ventilens temperaturområde, kan ventilspindelen dreies til en stilling i hvilken termostat-elementet er koldt, Den ledende kant av et av lukkeorganene ligger stort sett ved kanten av den port gjennom hvilken varm væske skal tilføres, mens den port gjennom hvilken kold væske skal tilføres er lukket av den bakre endedel av det annet lukkeorgan, slik at så snart temperaturen i ventilen når den nedre ende av det angitte effektive temperaturområde for termostaten med det laveste angitte temperaturområde, begynner rotoren å lukke den varme port og åpne den kolde port.

Når det er ønskelig å heve temperaturen for blandingen dreies spindelen slik at den forreste kant av det første lukkeorgan må dreie seg i vinkel fra kold stilling før det begynner å lukke den varme port, og det annet lukkeorgan må dreie seg den samme vinkel før det begynner å åpne den kolde port. Ved ventilens varme grense er den forreste kant av det annet lukkeorgan nettopp klar av kanten for den kolde port. I denne innstilling av spindelen dreier den termostat som virker for det lavere tem-ueraturområde rotoren helt ineffektivt, og det er bare når en temperatur, tilnærmet det nedre område for det effektive område for termostaten med det høye temperaturområde, nåes at rotorlukkeorganene begynner å lukke den varme port og åpne den kolde. Denne anordning tillater at venti-lene kan innstilles for en valgt blandings-temperatur som ligger innenfor et ganske bredt temperaturområde.

Ved den annen anvendelse av denne oppfinnelse har de voksfylte termostater samme temperaturområde, og ved hjelp av den større kraft som er til disposisjon og anbringelsen av elementene i leddforbin-delser mellom spindelen og rotoren kan de anvendes for å dreie rotoren over en meget større vinkel, f. eks. 60°, enn hva som er tilfelle for en enkelt voksfylt termostat, i hvilket tilfelle ca. 30° er den maksi-malt oppnåelige dreining av rotoren.

Da strømningen gjennom en port reguleres av dennes tverrsnitts-areal, følger at jo bredere porten kan gjøres, desto kor-tere kan porten være i aksial retning. Det har vist seg at anvendelsen av nærværende anordning tillater fremstilling av mere kompakte ventiler, spesielt ventiler som har en høy gjennomstrømningshastighet, da den aksiale dimensjon kan reduseres, og dette fører selvsagt så til en betydelig reduksjon i omkostninger.

Det skal nå vises til tegningene, hvor: Fig. 1 er et tverrsnitt etter linjen B—B 1 fig. 2. Fig. 2 er et aksialt oppriss med ventil sett i snitt etter linjen A—A i fig. 1 for en blandeventil omfattende to voksfylte termostater som har forskjellige temperaturområder. Fig. 3 er et tverrsnitt gjennom en mo-difisert ventil hvor det inngår to voksfylte termostater med samme temperaturområde.

Ventilen ifølge fig. 1 og 2 består av et sylindrisk hus med topp- og bunn-deksél 2 og 3. Huset 1 er forsynt med porter 4 og 5, regulerbare ved to lukkeorgan, og en helt åpen port 6. Da i nærværende tilfelle ventilen er en blandeventil for tilføring av væske med en stort sett konstant temperatur, er portene 4 og 5 innløpsporter hen-holdsvis for varmt og koldt fluidum, mens porten 6 er utløpsport.

Ventilen er forsynt med en spindel 7 som er festet i fiksert stilling under ventilens funksjonering, men som kan vinkel-innstilles for å heve eller senke den regu-lerte temperatur av det fluidum som for-later utløpsporten 6. Av denne grunn er spindelen 7 forsynt med et firkantet parti 8 som kan bringes til inngrep med en inn-stillingsarm 9, og en ytre gjenget ende er forsynt med en klemmutter 10. Armen 9 har et indeks-merke som samvirker med en temperaturskala (ikke vist) på utsiden av toppdekselet 2.

Den effektive åpning av portene 4 og 5 reguleres av de buete lukkeorgan 11 og 12 som er forbundet med hverandre ved hjelp av et par tverrstykker 14, lagret på spindelen 7, idet delene 11, 12 og 14 til-sammen danner ventilens rotor.

Rotorens vinkelstilling i forhold til spindelen styres av to voksfylte termostater 15 og 16. Elementet 15 er festet ved en klemme 17 til spindelen 7, mens termosta-tenes stempel bærer et krysshode 18 som ved ledd 19 er forbundet med et bærestykke 20 som fritt kan dreies om på spindelen 7. Leddet 19 er dreibart forbundet både med krysshodet 18 og bærestykket 20. Dette bærestykke 20 består av et par armer 21 som ligger ved motsatte ender av klemmen

17 og er forbundet med hverandre ved

hjelp av en klemdel 22 i hvilken hoved-legemet for termostaten 16 er festet. Stempelet for elementet 16 har et krysshode ved hjelp av hvilket det er forbundet over dreibare ledd 23 med tverrstykkene 14 for rotoren.

Som allerede angitt har de to termostater 15 og 16 forskjellige virksomme temperaturområder som overlapper hverandre noe. De tre porter 4, 5 og 6 forløper hver over omkring 30°, slik 'at deres kanter ligger ca. 90° fra hverandre, mens lukkeorganene 11 og 12 strekker seg over omkring 60°. Termostatene 15 og 16 er hver anordnet for å dreie rotoren over omkring 30°. I fig. 1 er rotoren vist i kold stilling med spindelen 7 innstillet for regulering av ut-løpstemperaturen for den høyeste verdi innenfor ventilens temperaturområde. Det vil forståes at den ledende eller forreste kant av lukkeorganene 11 ikke vil nå kanten av porten 4 før termostaten for det nedre temperaturområde (hvilket kan være enten 15 eller 16) er helt i ytterstil-ling, og dette vil ikke skje før den stilling er nådd at åpningen av porten 5 for til-førsel av koldt fluidum vil begynne.

Det vil forståes at ved å dreie spindelen 9 for å bevege lukkeorganet 11 inn i en retning mot urviseren fra den stilling som er vist i fig. 1, vil den temperatur for hvilken blandingen av fluider reguleres bli re-dusert, da porten 4 begynner å lukke og porten 5 begynner å åpne ved en lavere temperatur.

I fig. 3 er anvendt de samme henvis-ningstall på de tilsvarende deler. Ventilen i fig. 3 er en fordelingsventil og er beregnet på å arbeide på den omvendte måte av blandeventilen ifølge fig. 1 og 2. Varm væske går inn gjennom den helt åpne port 6 og fordeles mellom portene 4 og 5 i over-ensstemmelse med dennes temperatur. En ventil som virker på denne måte blir ofte anvendt for å regulere temperaturen av kjølemidler for en væskekjølt forbren-ningsmotor, slik at når det kjølemiddel som kommer ut fra en forbrenningsmotors kjø-lekappe er under en på forhånd bestemt temperatur, avledes det til en forbikob-lingsledming gjennom porten 4, mens når temperaturen stiger, vil en økende del av væsken føres til en radiator gjennom porten 5.

I konstruksjonen ifølge fig. 3 er virke-området for termostatene 15 og 16 det samme, og det vil forståes at vinkelutstreknin-gen for portene 4, 5 og 6 er litt mindre enn 60°, slik at porten 5 er helt dekket når rotoren står i kold stilling som vist i fig. 3.

Det vil forståes at dette er den stilling rotoren inntar når motoren settes igang, og

det er ønskelig at der skal være maksimal

passasje av kjølemiddel tilbake til kjøle-kappen gjennom forbindelsen til motoren

for å sikre hurtig stigning av kjøletempe-raturen til en ønsket arbeidstemperatur.

Da både lukkeorgan og porter har bred

vinkel, er det mulig å fremstille en mere

kompakt ventil for en gitt gjennomstrøm-ningskapasitet sammenlignet med tilsvarende ventiler som påvirkes av en enkelt

voksfylt termostat, i hvilket tilfelle dreiningen av rotoren og portenes bredde er

begrenset til omkring 30°.

Claims (4)

1. Termostatstyrt ventil av den type

som har et sylindrisk hus, i hvilket der er anordnet tre porter, idet minste to av hvilke er anbragt med en viss innbyrdes vinkelavstand langs husets krumme omkrets og styres av en rotor som har to buete lukke-deler og båret av en aksialt anordnet stasjonær spindel, karakterisert ved at stillingen av rotoren (11, 12, 14) styres av to voksfylte termostatelementer (15, 16) koblet i serie i virksom forbindelse mellom en stasjonær rotorspindel og rotoren, idet en av de voksfylte termostater (15) er fastklemt på rotorspindelen (7) og den annen voksfylte termostat (16) holdes i et bære stykke (20) som er dreibart montert på nevn-te spindel (7), hvorhos stemplet for termostaten (15) ved et dreibart ledd (19) er forbundet med bærestykket (20) for å dreie dette om spindelen (7), og stempelet for termostaten (16) er ved et dreibart ledd (23) forbundet med rotoren (11, 12, 14).

2. Termostatstyrt ventil som angitt i påstand 1, karakterisert ved at det effektive temperaturområde for de to voksfylte termostater (15, 16) er forskjellige fra hverandre, men overlapper hverandre, og at vinkelstillingen for spindelen er juster-bar.

3. Termostatstyrt ventil som angitt i påstand 1, karakterisert ved at rotorlukkedelene (11, 12) spenner over en vinkel som er omtrent det dobbelte av portene (4, 5), som reguleres av disse.

4. Termostatstyrt ventil som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at vinkelbredden for rotorlukkedelene (11, 12) er omtrent like, men litt større enn bredden av portene (4, 5) som styres av disse, og at de to voksfylte termostater (15, 16) har stort sett samme effektive temperaturområde.