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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Zugangsöffnung
zur Reinigung eines Wärmetauschersystems einer Maschine
und insbesondere auf einen Schlitzadapter, der über der
Zugangsöffnung positioniert ist, um einen Druckluftreinigungsstab
dort hindurch aufzunehmen.
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Hintergrund
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Maschinen,
wie beispielsweise Straßenlastwagen, Bagger, Raupentraktoren,
Mülllader, Radlader, Schürfzüge usw.,
arbeiten oft in schmutzigen Umgebungen. Staub und andere fliegende
Partikel werden durch den Ventilator der Maschine durch den Kern
des Wärmetauschersystems geleitet. Diese Partikel sammeln
sich am Kern des Wärmetauschers und können sich
mit der Zeit aufbauen, was einen verringerten Luftfluss und eine
verringerte Wärmeübertragung zur Folge hat. Eine Überhitzung
des Motors kann daher auftreten, wenn die Ansammlung von Schmutz
und anderen Partikeln auf dem Wärmetauscherkern ausreicht,
um eine ordnungsgemäße Wärmeübertragung
zu verhindern.
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Der
Wärmetauscherkern kann außerordentlich mit Schmutz
verstopft werden, bevor ein Bediener die Notwendigkeit einer Reinigung
anspricht. Zusätzlich kann die Lage des Wärmetauscherkerns eine
adäquate Reinigung verhindern. Als eine Folge kann der
Motor während längerer Zeitperioden auf größeren
Temperaturen als erwünscht arbeiten. Dies kann zu einer
Verringerung der Lebensdauer und des Wirkungsgrades des Motors führen.
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Einige
Wärmetauscher weisen Selbstreinigungsmerkmale auf. Beispielsweise
lehrt das
US-Patent Nr. 4,076,072 einen
Wärmetauscher mit schwenkbar montierten Kühlmodulen,
die eine Selbstreinigungsfähigkeit haben. Insbesondere
liegen in einer ersten Position die Oberflächen der Module
in einem Winkel bezüglich be nachbarter Module, um die Oberfläche
zu vergrößern, die der Kühlluft ausgesetzt
ist. In einer zweiten Position sind die Oberflächen gedreht,
um die gegenüberliegende Oberfläche dem Luftfluss
auszusetzen. Die Umkehrung der Richtung des Luftflusses durch das
Modul oder den Kern wird den Schmutz vom Wärmetauscher
entfernen bzw. diesen reinigen. Während diese Bezugsschrift
Umgebungluft und möglicherweise durch einen Ventilator
angetriebene Luft zur Reinigung von Oberflächen des Wärmetauscherkerns
vorsieht, sieht sie nicht eine Druckreinigung für Maschinen
vor, die in harten Umgebungen arbeiten, wie beispielsweise auf Deponien.
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Die
vorliegende Offenbarung ist auf ein oder mehrere der oben dargelegten
Probleme gerichtet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt weist eine Maschine mit einem Wärmetauschersystem
einen Wärmetauscherschutz auf, der erste und zweite Seitenwände hat.
Die erste Seitenwand ist benachbart zu einem Kern des Wärmetauschersystems.
Ein erster Schlitzadapter ist oberhalb einer Öffnung positioniert,
die in der ersten Seitenwand ausgeformt ist. Der erste Schlitzadapter
ist vertikal orientiert und weist eine erste Schlitzöffnung
auf, um einen Druckluftreinigungsstab dort hindurch aufzunehmen.
Eine Abdeckung ist fest an dem ersten Schlitzadapter angebracht
und ist zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen
Position bewegbar.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist ein Verfahren zum Reinigen eines Wärmetauschersystems einer
Maschine die Schritte auf, einen Motor der Maschine abzuschalten
und eine Abdeckung eines ersten Schlitzadapters in eine offene Position
zu bewegen. Der erste Schlitzadapter weist eine langgestreckte Öffnung
dort hindurch auf. Das Verfahren weist weiter Schritte des Einführens
eines Druckluftreinigungsstabes durch die Öffnung des ersten Schlitzadapters
auf und das Bewegen von Schmutz weg vom Kern durch Druckluft, die
durch den Druckluftreinigungsstab eingeleitet wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist ein Schlitzadapter zur Anwendung bei einer
Maschine mit einem Wärmetauschersystem eine Platte mit
einer Öffnung dort hindurch auf. Die Platte ist über
einer Öffnung in einer Seitenwand eines Wärmetauscherschutzes
positioniert. Die Plattenöffnung ist bemessen, um einen
Druckluftreinigungsstab dort hindurch aufzunehmen und ist weiter
bemessen, um das Einführen von Händen durch die
Plattenöffnung zu verhindern. Ein Führungsglied
erstreckt sich von der Platte, um den Druckluftreinigungsstab zu
führen. Eine Abdeckung ist fest an dem Schlitzadapter angebracht
und ist an einem ersten Ende davon zwischen einer offenen Position
und einer geschlossenen Position schwenkbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Seitenansicht einer Maschine mit einem Schlitzadapter
gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist
eine perspektivische Querschnittsansicht eines vorderen Endes der
Maschine der 1;
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3 ist
eine schematische perspektivische Frontansicht eines Schlitzadapters
gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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4 ist
eine schematische perspektivische Rückansicht eines Schlitzadapters
gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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5 ist
eine perspektivische Teilansicht einer Maschine mit zwei Schlitzadaptern
gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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6 ist
eine vergrößerte Teilseitenansicht der Maschine
der 1, die eine Schlitzadapterabdeckung gemäß der
vorliegenden Offenbarung zeigt, und
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7 ist
eine schematische Teilansicht einer Maschine mit zwei Schlitzadaptern,
wobei Druckluftreinigungsstäbe in verschiedenen Winkeln
dort hindurch eingeführt sind.
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Detaillierte Beschreibung
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Ein
beispielhaftes Ausführungsbeispiel einer Maschine 10 ist
allgemein in 1 gezeigt. Die Maschine 10 kann
ein Abfallbehandelungsraupentraktor sein, wie gezeigt, oder irgendein
anderes Fahrzeug mit einem (nicht gezeigten) Wärmetauschersystem 20.
Das Wärmetauschersystem ist am vorderen Ende 12 der
Maschine 10 gelegen und wird durch einen Wärmetauscherschutz 14 umschlossen.
Der Wärmetauscherschutz 14 weist mindestens einen Schlitzadapter 16 auf,
der später genauer gezeigt ist.
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Das
Wärmetauschersystem, das im Allgemeinen bei 20 gezeigt
ist, ist detaillierter in 2 zu sehen.
Das Wärmetauschersystem 20 kann einen Luft-Luft-Nachkühler 22,
ein Wasserkühlsystem 24, und einen Hydraulikölkühler 26 aufweisen,
die alle eine gemeinsame Ebene einnehmen und einen Kern des Wärmetauschersystems
definieren. Obwohl drei Wärmetauscher gezeigt sind, wird
der Fachmann erkennen, dass irgendeine Art und Bauart von Wärmetauschern
verwendet werden kann.
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Das
Wärmetauschersystem 20 wird von dem Wärmetauscherschutz 14 umschlossen.
Der Wärmetauscherschutz 14 weist eine erste Seitenwand 28 und
eine zweite Seitenwand 30 auf. Die erste Seitenwand 28 weist
einen Schlitzadapter 16 auf, der vertikal bezüglich
der Seitenwand orientiert ist. Der Schlitzadapter 16 weist
eine Schlitzadapterplatte 32 und eine Schlitzadapterabdeckung 34 auf.
Die Schlitzadapterplatte 32 ist über einer Öffnung
durch die Seitenwand 28 positioniert. Die Schlitzadapterplatte 32 und
die Schlitzadapterabdeckung 34 können jeweils
aus einem Metall gemacht sein, wie beispielsweise aus Stahl, oder
aus irgendeinem anderen erwünschten Material.
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Wie
in 3 gezeigt, hat die Schlitzadapterplatte 32 eine
im Allgemeinen rechteckige Form und weist eine langgestreckte Schlitzöffnung 40 dort
hindurch auf. Die Öffnungen 42, 44, 46 und 48 können zur
Aufnahme von Schrauben, Stiften oder anderen Befestigungsvorrichtungen
vorgesehen sein, die verwendet werden, um die Schlitzadapterplatte 32 an der
ersten Seitenwand 28 zu befestigen. Es sei bemerkt, dass
die Schlitzadapterplatte 32 geschraubt, geschweißt,
geklebt oder in anderer Weise starr an der Seitenwand 28 befestigt
sein kann.
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Wie
in 4 gezeigt, kann eine Rückseite 50 der
Schlitzadapterplatte 32 eine Lippe 52 aufweisen, die
sich von der Platte 32 entlang eines Umfangs der Öffnung 40 erstreckt.
Wenn sie bezüglich der Seitenwand 28 positioniert
ist, wird sich die Lippe 52 in die Öffnung durch
die Seitenwand 28 erstrecken. Obwohl die Lippe 52 kein
erforderliches Merkmal der Schlitzadapterplatte 32 ist,
kann sie dabei helfen, die Schlitzadapterplatte an der Seitenwand 28 zu
positionieren und weiter zu sichern. Zusätzlich kann sich ein
Führungsglied 54 von der Schlitzadapterplatte 32 erstrecken,
oder, falls erwünscht, von der Lippe 52, und kann
sich zum Kern des Wärmetauschersystems 20 erstrecken.
Das Führungsglied 54 kann beim Leiten eines Reinigungsstabes
weg von unerwünschten Bereichen helfen, wie beispielsweise
weg von einem Luftzirkulationsventilator.
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Der
Wärmetauscherschutz 14 kann mehr als einen Schlitzadapter
aufweisen, wie in 5 gezeigt. Beispielsweise ist
gezeigt, dass die Seitenwand 28 die Schlitzadapterplatte 32 und
eine zweite Schlitzadapterplatte 60 hat. Die Schlitzadapterplatten 32 und 60 können
vertikal ausgerichtet sein oder in anderer Weise angeordnet sein,
wie erwünscht. Obwohl die Schlitzadapterabdeckungen in 5 nicht
gezeigt sind, wird bevorzugt, dass Abdeckungen vorgesehen sind.
Zusätzliche Schlitzadapter können an der Seitenwand 28,
an der Seitenwand 30 oder einer Kombination von beiden
vorgesehen sein.
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Eine
beispielhafte Schlitzadapterabdeckung, wie beispielsweise eine Schlitzadapterabdeckung 34,
ist detaillierter in 6 zu sehen. Die Schlitzadapterabdeckung
ist fest an der Schlitzadapterplatte 32 angebracht (2)
und weist zwei Befestigungsmittel 70 und 72 auf.
Die Befestigungsmittel 70 können ein Bolzen, eine
Schraube oder andere Befestigungsmittel sein, die gelöst
oder festgezogen werden können. Eine gelöste Position
der Befestigungsmittel 70 kann gestatten, dass die Schlitzadapterabdeckung 34 um
die Befestigungsmittel 72 herum bewegbar ist. In einer
festgezogenen Position sichert jedoch das Befestigungsmittel 70 die
Schlitzadapterabdeckung 34 an der Schlitzadapterplatte 32.
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Das
Befestigungsmittel 72 kann auch ein Bolzen, eine Schraube
oder ein anderes Befestigungsmittel sein, welches gelöst
und festgezogen werden kann, jedoch nicht dauerhaft entfernbar ist. Das
Befestigungsmittel 72 kann gelöst werden, um zu
gestatten, dass die Schlitzadapterabdeckung 34 sich weg
von der Schlitzadapterplatte 32 bewegt. Wenn beide Befestigungsmittel 70 und 72 in
den gelösten Positionen sind, kann die Schlitzadapterabdeckung
weg von der Schlitzadapterplatte 32 gezogen werden und
kann um das Befestigungsmittel 72 gedreht werden, um die Öffnung 40 freizulegen. „Fest angebracht"
bedeutet daher, dass die Abdeckung 34 bewegbar ist, um
die Schlitzöffnung 40 freizulegen und abzudecken
(3 und 4), während eine Entfernung
davon verhindert wird.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Mit
Bezug auf die 1–6 weist
eine Maschine 10, wie beispielsweise ein Abfallbehandlungsraupentraktor,
ein Wärmetauschersystem 20 auf. Das Wärmetauschersystem 20 ist
an einem vorderen Ende 12 der Maschine 10 gelegen
und wird von einem Wärmetauscherschutz 14 umschlossen. Das
Wärmetauschersystem 20 weist einen Luft-Luft-Nachkühler 22,
ein Wasserkühlsystem 24 und einen Hydraulikölkühler 26 auf,
die alle eine gemeinsame Ebene einnehmen und einen Kern des Wärmetauschersystems
definieren. Weil diese Maschinen in solch harten Umgebungen arbeiten,
nämlich auf Müllkippen, kann eine beträchtliche
Menge an Staub und anderen fliegenden Partikeln durch den Ventilator
der Maschine 10 durch den Kern des Wärmetauschersystems 20 geleitet
werden. Diese Partikel sammeln sich am Kern des Wärmetauschers 20 und
können sich mit der Zeit aufbauen, was einen verringerten
Luftfluss und eine verringerte Wärmeübertragung
zur Folge hat. Eine Überhitzung des Motors kann auftreten,
wenn der Aufbau von Schmutz und anderen Partikeln am Wärmetauscherkern
ausreicht, um eine adäquate Wärmeübertragung
zu verhindern.
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Die
Verwendung von einem oder mehreren Schlitzadaptern, wie beispielsweise
des Schlitzadapters 16, sieht gemäß der
vorliegenden Offenbarung eine Druckluftreinigung des Kerns des Wärmetauschersystems 20 vor.
Während einer Routine instandhaltung oder periodisch während
einer Betriebsschicht der Maschine 10 kann der Motor der
Maschine ausgeschaltet werden, und der Kern des Wärmetauschersystems 20 kann
gereinigt werden. Die Befestigungsmittel 70 und 72 können
gelöst werden, um die Schlitzadapterabdeckung 34 um
das Befestigungsmittel 72 aus einer geschlossenen Position
in eine offene Position zu schwenken, und um die Öffnung 40 freizulegen.
Da das Befestigungsmittel 72 nicht entfernbar ist, wird
das Risiko einer falschen Anordnung der Abdeckung 34 während
der Reinigung stark verringert.
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Sobald
die Öffnung 40 freigelegt ist, kann ein Druckluftreinigungsstab
durch die Öffnung und in den Kern des Wärmetauschersystems 20 eingeführt
werden. Die Öffnung 40 kann bemessen sein, um
das Einführen des Reinigungsstabes zu gestatten, jedoch
das Einführen von Händen durch die Öffnung zu
verhindern. Ein erster Reinigungsstab 80 und, in Fällen,
wo zwei Schlitzadapter verwendet werden, ein zweiter Reinigungsstab 86 sind
derart gezeigt, dass sie durch die Schlitzadapterplatten 32 bzw. 60 in 7 eingeführt
werden. Der Reinigungsstab 80 ist in einer ersten Position
gezeigt und kann zu einer (gestrichelt gezeigten) zweiten Position 82,
zu einer (gestrichelt gezeigten) dritten Position 84 und
irgendwelchen anderen Positionen bewegt werden, um effektiv die
gesamte Oberfläche des Kerns des Wärmetauschersystems 20 zu
reinigen. In ähnlicher Weise ist der Reinigungsstab 86 in
einer ersten Position gezeigt und kann zu verschiedenen anderen
Positionen bewegbar sein, wie beispielsweise zu einer zweiten Position 88 und
einer dritten Position 90, die beide gestrichelt gezeigt
sind.
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Die
Verwendung von zwei vertikal ausgerichteten Schlitzadaptern, wie
beispielsweise der Schlitzadapterplatte 32 und 60,
gestattet eine verbesserte Reinigung einer gesamten Oberfläche
des Wärmetauscherkerns. Insbesondere kann der erste Reinigungsstab 80 bewegt
werden, um zu gestatten, dass eine Düse 92 des
Stabes benachbart zu verschiedenen Teilen des Kerns positioniert
wird, während der zweite Reinigungsstab 86 bewegt
werden kann, dass eine Düse 94 des zweiten Stabes
benachbart zu verschiedenen anderen Positionen des Kerns positioniert
wird, die nicht leicht zugänglich für den ersten Stab
sind. Beispielsweise kann die Düse 92 des ersten
Reinigungsstabes 80 benachbart zu den oberen Teilen der Oberfläche
des Kerns positioniert werden, während die Düse 94 des
zweiten Reinigungsstabes 86 benachbart zu unteren Teilen
der Oberfläche des Kerns positioniert sein kann.
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Jeder
Schlitzadapter kann mit einem Führungsglied versehen sein,
wie beispielsweise mit einem Führungsglied 54,
um die Bewegung des Reinigungsstabes zu begrenzen, wie beispielsweise
der Reinigungsstäbe 80 und 86. Beispielsweise
wäre es wünschenswert zu verhindern, dass die
Reinigungsstäbe 80 und 86 einen Ventilator 96 des
Wärmetauschersystems 20 berühren, wobei
der Ventilator benachbart zum Kern des Wärmetauschersystems
gelegen ist. In alternativen Ausführungsbeispielen kann es
wünschenswert sein, die Bewegung der Reinigungsstäbe 80 und 86 weg
von verschiedenen anderen Komponenten der Maschine 10 einzuschränken oder
zu begrenzen.
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Druckluft
oder alternativ unter Druck gesetztes Wasser wird durch jeden Reinigungsstab 80 und 86 eingeleitet,
um Staub und Schmutz zu entfernen. Der Staub und der Schmutz werden
durch das Wärmetauschersystem 20 und weg von diesem
durch Luft oder Wasser bewegt, die bzw. das durch die Reinigungsstäbe 80 und 86 geleitet
wird. Nach der Reinigung können die Reinigungsstäbe 80 und 86 aus dem
Kern des Wärmetauschersystems 20 durch die Schlitzadapterplatten 32 und 60 entfernt
werden. Die Schlitzadapterabdeckungen, wie beispielsweise die Abdeckung 34,
können zurück über die Öffnung 40 aus
der offenen Position in die geschlossene Position gedreht werden
und können durch Festziehen der Befestigungsmittel 70 und 72 gesichert
werden.
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Es
sei bemerkt, dass die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungszwecken
vorgesehen ist und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner
Weise einschränken soll. Somit wird der Fachmann erkennen,
dass andere Aspekte der Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen,
der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche
gewonnen werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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