DE10019029B4 - Vorrichtung zum Kühlen und/oder Temperieren von Öl - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Kühlen und/oder Temperieren von Öl, insbesondere von Getriebeöl eines Fahrzeugantriebes, mit einem von dem Öl durchströmten Wärmetauscher, dem gekühltes und/oder heißes Kühlmittel eines Verbrennungsmotors über wenigstens ein Ventil zuführbar ist, dem ein von dem Öl umspültes Arbeitselement zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein flanschartig an dem Wärmetauscher (14) anbringbares Bauteil (10) vorgesehen ist, das einen an einen Ölaustritt des Wärmetauschers anschließbaren Ölkanal (18) enthält, in welchem ein Gehäuse (21) des thermostatischen Arbeitselementes (22) angeordnet ist, dessen Arbeitskolben (26) mit einem in dem Bauteil (10) untergebrachten Ventil (27, 28; 33, 34) verbunden ist, das zwischen wenigstens einem Zulauf (29, 39) des Bauteils (10) für Kühlmittel und einem Eintritt (37) des Bauteils (10) in den Wärmetauscher (14) angeordnet ist.

Description

  • Vorrichtung zum Kühlen und/oder Temperieren von Öl, insbesondere von Getriebeöl eines Fahrzeugantriebes, mit einem von dem Öl durchströmten Wärmetauscher, dem gekühltes und/oder heißes Kühlmittel eines Verbrennungsmotors über wenigstens ein Ventil zuführbar ist, dem ein von dem Öl umspültes thermostatisches Arbeitselement zugeordnet ist.
  • Eine Vorrichtung zum Kühlen des Getriebeöl eines Fahrzeugantriebes ist aus der EP 0 916 816 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Bauart ist ein Deckel vorgesehen, der an dem Wärmetauscher befestigt ist und der einen Zulauf für Kühlmittel des Motors aufweist und zu einem Kühlmitteleintritt des Wärmetauschers führt. Zwischen dem Zulauf und dem Kühlmitteleintritt ist ein Ventil angeordnet, das von einem thermostatischen Arbeitselement betätigt wird. Das Gehäuse des thermostatischen Arbeitselementes ragt in einen Ölkanal des Wärmetauschers hinein.
  • Es ist auch eine Vorrichtung zum Temperieren des Getriebeöls aus der EP 0 787 929 A2 bekannt, bei welcher das Gehäuse eines thermostatischen Arbeitselementes in einem Ölzulauf für den Wärmetauscher angeordnet ist. Der Arbeitskolben dieses thermostatischen Arbeitselementes betätigt zwei Ventile, nämlich ein Ventil, mit welchem der Zufluss von gekühltem Kühlmittel zu dem Wärmetauscher bestimmt wird, und ein weiteres Ventil, mit welchem die Zufuhr von ungekühltem Kühlmittel zu dem Wärmetauscher bestimmt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass möglichst wenig Bauraum benötigt wird.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein flanschartig an dem Wärmetauscher anbringbares Bauteil vorgesehen ist, das einen an einen Ölaustritt des Wärmetauschers anschließbaren Ölkanal enthält, in welchem ein Gehäuse des thermostatischen Arbeitselementes angeordnet ist, dessen Arbeitskolben mit einem in dem Bauteil untergebrachten Ventil verbunden ist, das zwischen wenigstens einem Zulauf des Bauteils für Kühlmittel und einem Eintritt des Bauteils in den Wärmetauscher angeordnet ist.
  • Ein derartiges flanschartiges Bauteil kann sehr flach gehalten werden, so dass die Funktion ohne weiteres verwirklichbar ist, ohne dass ein größerer Bauraum benötigt wird.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass das flanschartige Bauteil als Halteelement für den Wärmetauscher ausgebildet ist. Das flanschartige Bauteil dient dann beispielsweise als ein Halteelement, mit dem der Wärmetauscher an eine Ölwanne o. dgl. angebracht wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • 1 zeigt eine Ansicht eines flanschartigen Bauteils, das zwischen einer Ölwanne eines Kraftfahrzeugantriebes und einem Wärmetauscher zur Temperierung des Getriebeöls anbringbar ist und
  • 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der 1 und den von dem flanschartigen Bauteil gehaltenen Wärmetauscher in einer Ansicht.
  • Das in 1 und 2 dargestellte flanschartige Bauteil 10, das als ein Metallkunststoffteil hergestellt ist, ist mit Befestigungsaugen 11 versehen, mit denen es mittels Schrauben 13 an einer Deckelplatte 12 eines Wärmetauschers 14 befestigbar ist. Es ist ferner mittels weiterer Befestigungsaugen 15 versehen, mit denen es mittels weiterer Schrauben 16 an einem Kraftfahrzeugbauteil befestigbar ist, insbesondere an einer Ölwanne. Der Wärmetauscher 14 dient als ein Ölkühler, mittels dessen das Öl des Fahrzeuggetriebes temperierbar ist.
  • Das Bauteil 10 ist mit einem Zulauf 17 für Getriebeöl versehen, der in nicht näher dargestellter Weise an einen Öleintritt der Deckelplatte 12 des Wärmetauschers 14 angeschlossen ist. Die Deckelplatte 12 ist weiter mit einem Ölaustritt versehen, von welchem ein in 1 von außen sichtbarer Ölkanal 18 des Bauteils 10 zu einem Ölrücklauf 19 führt. Der Ölkanal 18, der auch in 2 dargestellt ist, ist als eine Art Nut in das Bauteil 10 eingearbeitet und wird von der Deckelplatte 12 verschlossen. Dieser Ölkanal 18 ist gegenüber der Deckelplatte 12 mittels einer umlaufenden Dichtung 20 abgedichtet.
  • In diesen Ölkanal 18 ragt das Gehäuse 21 eines thermostatischen Arbeitselementes 22, das in bekannter Weise ausgebildet ist und einen Dehnstoff enthält, insbesondere eine Wachsmischung. Das Gehäuse 21 des thermostatischen Arbeitselementes ist in einen Sitz 23 eingesetzt und mittels zwei umlaufenden Dichtungsringen 23 zum Ölkanal 18 hin abgedichtet. Zwischen den Dichtungsringen 23 ist das Gehäuse 21 des thermostatischen Arbeitselementes 22 mittels einer von außen eingesteckten bekannten Bügelfeder gesichert.
  • Der Zulauf 17 und der Rücklauf 19 für das Getriebeöl befinden sich im Bereich einer Stirnseite des Bauteils 10. Das Gehäuse 21 des thermostatischen Arbeitselementes 22 ist in einen zur gegenüberliegenden Stirnseite offenen Kanal 24 von dieser Stirnseite her eingesetzt. In diesem Kanal 24 befindet sich ein Verlängerungsteil 25 für den Arbeitskolben 26 des thermostatischen Arbeitselementes 22. Das Verlängerungsteil 25 ist mit einem Ventilteller 27 eines ersten Ventils versehen, dem auf der dem thermostatischen Arbeitselement 22 zugewandten Seite ein Ventilsitz 28 zugeordnet ist. In das Ende des Kanals 24 ist ein Führungsteil 29 eingesetzt, das mit einem Dichtungsring 30 nach außen abgedichtet ist und das in bekannter Weise ebenfalls mit einer Bügelfeder 31 an dem Bauteil 10 gesichert ist. Dieses Führungsteil 29 dient als Axialführung für das Verlängerungsteil 25. Zwischen dem Ventilteller 27 und dem Führungsteil 29 ist eine vorgespannte Rückstellfeder 32 für den Arbeitskolben 26 angeordnet.
  • Auf dem Verlängerungsteil 25 ist ein Ventilteller 33 eines weiteren Ventils angeordnet, zu welchem ein von dem Führungsteil 29 gebildeter Ventilsitz 34 gehört. Der Ventilteller 33 des zweiten Ventils ist verschiebbar auf dem Verlängerungsteil 25 angeordnet und mittels einer Überhubfeder 35 an einem Sicherungsring gehalten. Zwischen den beiden Ventilen 27, 28 und 33, 34 befindet sich eine Mischkammer 36, die mittels eines Kühlmitteleintritts 37 an den Wärmetauscher 14 angeschlossen ist. Dieser Kühlmitteleintritt 37 ist mittels eines Dichtungsringes 38 zu der Deckelplatte 12 abgedichtet.
  • An den Kühlmittelkanal 24 schließt ein erster Kühlmittelzulauf 39 an, der in nicht näher dargestellter Weise mit einem Kühlmittelkühler verbunden ist und durch den hindurch gekühltes Kühlmittel des Verbrennungsmotors dem Wärmetauscher 14 zugeführt werden kann. Ein zweiter Zulauf wird von dem Führungsteil 29 gebildet, das direkt an einen Kühlmittelaustritt des Verbrennungsmotors angeschlossen ist, so dass über diesen Zulauf erwärmtes oder heißes Kühlmittel zugeführt wird. Der Wärmetauscher 14 ist ferner mit einem Kühlmittelrücklauf 40 versehen.
  • Solange das Getriebeöl an dem Ölaustritt des Wärmetauschers 14, d. h. in dem Ölkanal 18, nicht die gewünschte Mindesttemperatur erreicht hat, bleibt das erste Ventil 27, 28 geschlossen, während das zweite Ventil 33, 34 geöffnet ist. Dem Wärmetauscher 14 wird somit über das als Zulauf dienende Führungsteil 29 erwärmtes oder heißes Kühlmittel des Verbrennungsmotors zugeführt. Sobald das Getriebeöl die gewünschte Temperatur erreicht hat, fährt der Arbeitskolben 26 aus, so dass das Ventil 27, 28 teilweise geöffnet und das Ventil 33, 34 teilweise geschlossen wird. Das thermostatische Arbeitselement 22 regelt dann die Kühlmittelströme, die von dem Kühlmittelkühler einerseits und von dem Motor andererseits zu der Mischkammer 36 strömen, derart, dass die Getriebeöltemperatur möglichst konstant gehalten wird. Wird die gewünschte Betriebstemperatur für das Getriebeöl überschritten, so fährt der Arbeitskolben 26 weiter aus, so dass das Ventil 33, 34 geschlossen wird. In diesem Fall ist nur noch ein reiner Kühlbetrieb gegeben.
  • Aus Sicherheitsgründen wird vorgesehen, dass zwei thermostatische Arbeitselemente 22 vorhanden sind, die parallel zueinander angeordnet sind und gleichsinnig wirken. Hierzu werden in nicht näher dargestellter Weise zwei Sitze für Gehäuse 21 von thermostatischen Arbeitselementen 22 nebeneinander vorgesehen, die beide in den Ölkanal 18 ragen und deren Arbeitskolben 26 beide auf das entsprechend gestaltete Verlängerungsteil 25 einwirken. Damit wird sichergestellt, dass auch dann die Funktion des Kühlens erhalten bleibt, wenn beispielsweise eines der thermostatischen Arbeitselemente wegen eines Verlusts an Dehnstoff ausgefallen sein sollte.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Kühlen und/oder Temperieren von Öl, insbesondere von Getriebeöl eines Fahrzeugantriebes, mit einem von dem Öl durchströmten Wärmetauscher, dem gekühltes und/oder heißes Kühlmittel eines Verbrennungsmotors über wenigstens ein Ventil zuführbar ist, dem ein von dem Öl umspültes Arbeitselement zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein flanschartig an dem Wärmetauscher (14) anbringbares Bauteil (10) vorgesehen ist, das einen an einen Ölaustritt des Wärmetauschers anschließbaren Ölkanal (18) enthält, in welchem ein Gehäuse (21) des thermostatischen Arbeitselementes (22) angeordnet ist, dessen Arbeitskolben (26) mit einem in dem Bauteil (10) untergebrachten Ventil (27, 28; 33, 34) verbunden ist, das zwischen wenigstens einem Zulauf (29, 39) des Bauteils (10) für Kühlmittel und einem Eintritt (37) des Bauteils (10) in den Wärmetauscher (14) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flanschartige Bauteil (10) als ein Halteelement für den Wärmetauscher (14) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem thermostatischen Arbeitselement (22) ein erstes Ventil (27, 28) zugeordnet ist, das bis zum Erreichen einer Mindesttemperatur des Öls die Zufuhr von gekühltem Kühlmittel zu dem Wärmetauscher (14) sperrt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem thermostatischen Arbeitselement (22) ein zweites Ventil (33, 34) zugeordnet ist, das bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur des Öls die Zufuhr von heißem Kühlmittel zum Wärmetauscher (14) sperrt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Ventil (27, 28) ein Zulauf (39) für von einem Kühlmittelkühler kommendes Kältemittel und dem zweiten Ventil (33, 34) ein Zulauf (29) für von dem Verbrennungsmotor kommendes Kühlmittel zugeordnet sind, und dass zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil eine Mischkammer (36) vorhanden ist, an die der Eintritt (37) für Kühlmittel zu dem Wärmetauscher (14) anschließt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) ein Formteil ist, in welches wenigstens ein Kühlmittelkanal (24) eingeformt ist, dessen Ende in den Ölkanal (18) übergeht und einen Sitz (23) für das in den Ölkanal (18) ragende Gehäuse (21) des Arbeitselementes (22) bildet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kühlmittelkanal (24) ein Führungsteil (29) eingesetzt ist, das eine Axialführung für ein Verlängerungsteil (25) des Arbeitskolbens (26) des thermostatischen Arbeitselementes (22) bildet und an welchem eine Rückstellfeder (32) für den Arbeitskolben (26) angreift.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlängerungsteil (25) mit einem Ventilteller (27) versehen ist, dem auf der dem thermostatischen Arbeitselement (22) zugewandten Seite ein Ventilsitz (28) zugeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Verlängerungsteil (25) ein zweiter Ventilteller (33) angeordnet ist, der einem von dem Führungsteil (29) gebildeten Ventilsitz (34) zugeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Ventilsitzen (28, 34) die Mischkammer (36) für Kühlmittel vorgesehen ist, von welcher ein Eintritt (37) zu dem Wärmetauscher (14) führt.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Führungsteil (29) gebildete Kühlmittelanschluss mit einem Motoraustritt und ein zwischen dem Gehäuse (21) des thermostatischen Arbeitselementes (22) und dem ersten Ventil (27, 28) mündende Zulauf (39) mit dem Kühlmittelkühler verbunden sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkanal (18), in den das Gehäuse (21) des thermostatischen Arbeitselementes (22) ragt, an einen Ölaustritt des Wärmetauschers (14) anschließt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei nebeneinander angeordnete, mit ihrem Gehäuse (21) in den Ölkanal (18) ragende und jeweils mit ihrem Arbeitskolben (26) an das gleiche Verlängerungsteil (25) angreifende, auf gleiche Temperaturen ausgelegte, thermostatische Arbeitselemente (22) vorgesehen sind.
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