-
Die Erfindung betrifft eine Schlauchheizung, insbesondere einen Saugschlauchheizung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
In der
US 7,424,211 B2 ist eine derartige Schlauchheizung für einen Schlauch offenbart. Der Schlauch ist Teil einer Schmierölversorgung für eine Maschine und wird von einem Schmiermittel durchströmt. Um bei einem Einsatz der Maschine in einem kalten Klima das Schmiermittel in dem Schlauch zu erwärmen, ist dieses beheizbar. Hierfür ist an einem mit dem Schlauch verbundenen Rohrkrümmer eine Stahlhülse vorgesehen, die sich in den Schlauch hineinerstreckt. In dieser Stahlhülse ist ein Heizstab angeordnet, über den die Stahlhülse und über diese wiederum das Schmiermittel beheizbar ist.
-
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Schlauchheizung zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schlauchheizung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
-
Erfindungsgemäß ist für eine Schlauchheizung mit einem Schlauch, insbesondere einem Ansaugschlauch, für eine Schmierölversorgung, insbesondere für ein Getriebe einer Windkraftanlage, eine Energiequelle vorgesehen. Diese ist außerhalb des Schlauchs angeordnet und zwar derart, dass der Schlauch und/oder ein von dem Schlauch umfasstes Mittel, beispielsweise ein Schmieröl oder ein Druckmittel, mit einer von der Energiequelle abgegebenen elektromagnetischen Energie beheizbar ist.
-
Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Schlauch mit geringem Aufwand beheizbar ist. Es nicht notwendig, vorrichtungstechnische Umgestaltungen an dem Schlauch vorzunehmen. Die Mittel zum Beheizen des Schlauchs sind ohne weiteres nachrüstbar.
-
Mit Vorteil ist der Schlauch derart ausgestaltet, dass er als ein Absorber für die elektromagnetische Energie dient. Hierdurch werden der Schlauch und das darin befindliche Mittel vergleichsweise schnell durch die elektromagnetische Energie erwärmt.
-
In weiterer Ausgestaltung des Schlauchs ist ein Mantel des Schlauchs zumindest abschnittsweise als ein als Absorber dienendes Metallgeflecht ausgebildet. Das Metallgeflecht hat neben der vorteilhaften Eigenschaft elektromagnetisch Energie zu absorbieren, den weiteren Vorteil, dass durch dieses die Robustheit des Schlauchs wesentlich erhöht ist.
-
Um den Eintrag der elektromagnetischen Energie in den Schlauch und/oder in ein vom Schlauch umfasstes Mittel weiter zu erhöhen, kann in dem Schlauch ein Absorberelement für die elektromagnetische Energie eingebracht sein. Das Absorberelement ist beispielsweise ein Stahlkern, der innerhalb des Schlauchs angeordnet ist.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Energiequelle eine Induktionsspule.
-
Die Induktionsspule kann platzsparend und kompakt zumindest abschnittsweise um den Schlauch gewickelt sein, wodurch des Weiteren elektromagnetische Energie räumlich im Wesentlichen gleichmäßig dem Schlauch zugeführt werden kann.
-
Alternativ oder zusätzlich zur Induktionsspule ist als Energiequelle ein Mikrowellengenerator einsetzbar.
-
Bevorzugter Weise hat der Mikrowellengenerator einen Mikrowellensender und einen Mikrowellenempfänger. Der Schlauch ist dabei derart zum Mikrowellensender und -empfänger angeordnet, dass ein hoher Energieeintrag in den Schlauch ermöglicht ist.
-
Aus Umweltschutzgründen ist es vorteilhaft, wenn der Schlauch und die Energiequelle von einem Abschirmmantel zur Abschirmung der elektromagnetischen Energie nach außen umgriffen sind.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Metallgeflecht des Schlauchs an seiner Umfangsfläche von einem Kunststoffmantel umfasst, um das Metallgeflecht insbesondere vor Korrosion zu schützen und den Schlauch abzudichten.
-
Ein erstes Ende des Schlauchs kann an einem Rohrkrümmer und ein zweites Ende an einem Adapterstück angeschlossen sein. Im Unterschied zum eingangs erläuterten Stand der Technik ist es nicht notwendig, den Rohrkrümmer, das Adapterstück oder den Schlauch vorrichtungstechnisch abzuändern, um den Schlauch und/oder das darin umfasste Mittel zu beheizen.
-
Das Absorberelement kann einfach von dem Rohrkrümmer und/oder dem Adapterstück gehaltert sein.
-
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
-
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
-
1 in einer schematischen Seitenansicht einer Schlauchheizung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
-
2 in einer schematischen Seitenansicht die Schlauchheizung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
-
3 in einer schematischen Seitenansicht die Schlauchheizung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
-
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Schlauchheizung mit einem Schlauch 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Bei dem Schlauch 1 handelt es sich um einen Ansaugschlauch für eine Schmierölversorgung eines Getriebes einer Windkraftanlage (WEA-Getriebe) mit einem Schmiermittel. Zum Beheizen des Schlauchs 1, beispielsweise bei einem Einsatz im kalten Klima, ist eine Energiequelle 2 für elektromagnetische Energie vorgesehen.
-
Windkraftanlagen, die an extrem kalten Standorten aufgestellt sind, werden mit einer Vielzahl von Heizelementen an verschiedenen Bauteilen bestückt. Bei einem Kaltstart bei geringen Temperaturen ist es notwendig, das Schmiermittel für das Getriebe zu erwärmen, damit dieses eine von der Hydromaschine förderbare Viskosität aufweist. Hierzu ist es notwendig, dieses Schmiermittel aufzuheizen. Es wird dabei gerade soviel Wärme benötigt, dass die Fließfähigkeit des im Schlauch 1 befindlichen Schmiermittels gewährleistet ist. Die Wärme sollte dabei gleichmäßig verteilt sein.
-
Der Schlauch 1 weist einen Mantel 4 auf. Dieser ist mit seinem in der 1 rechten Endabschnitt 6 mit einem Rohrkrümmer 8, der beispielsweise aus Metall besteht, verbunden. Mit seinem linken Endabschnitt 9 ist der Mantel 4 wiederum an ein Adapterstück 10 angeschlossen. Der Rohrkrümmer 8 ist an seinem in der 1 freien Endabschnitt 12 mit einer nicht dargestellten Hydromaschine, insbesondere einer Hydropumpe, verbunden, die Schmiermittel (Mineralöl) von dem nicht dargestellten Getriebe ansaugt. Die Hydromaschine fördert dann Schmiermittel von dem Getriebe über den Rohrkrümmer 8 durch den Schlauch 1 zum Adapterstück 10, das wiederum mit seinem freien Endabschnitt 14 mit dem Getriebe verbunden ist.
-
Um in einem kalten Klima eine Kaltstartfähigkeit der Anlage, insbesondere der Windkraftanlage, zu ermöglichen, werden beispielsweise das angesprochene Getriebe und die Hydromaschine auf herkömmliche Weise beheizt. Dagegen erfolgt die erfindungsgemäße Beheizung des Schlauchs, der sich außerhalb der Anlage erstrecken kann, und des darin befindlichen Schmiermittels durch elektromagnetische Energie. Hierzu ist benachbart zum Schlauch 1 eine Induktionsspule 16 als Energiequelle 2 angeordnet. Diese ist dabei etwa entlang der gesamten axialen Länge des Schlauchs 1 um eine Außenmantelfläche 18 des Mantels 4 herumgewickelt. Eine Längsachse von Windungen der Induktionsspule 16 erstreckt sich dann etwa entlang einer Längsachse des Schlauchs 1. Durch Veränderung der Anzahl und des Abstands der Windungen der Induktionsspule 16 zueinander und zum Schlauch 1 kann die auf den Schlauch 1 wirkende elektromagnetische Energie eingestellt werden. Die Induktionsspule 16 ist über ihre beiden Stromzuführungen 20, 22 an eine Wechselstromquelle 24 angeschlossen und wird zur Abgabe von elektromagnetischer Energie von dieser mit einem Wechselstrom beaufschlagt.
-
Um eine effektive Absorption der von der Induktionsspule 16 abgegebenen elektromagnetischen Energie zu ermöglichen, weist der Mantel 4 des Schlauchs 1 ein Metallgeflecht 26 auf. Dieses verleiht dem Schlauch 1 des Weiteren eine hohe Robustheit. Das Metallgeflecht 26 ist zum Korrosionsschutz an seiner Außenseite mit einem Kunststoffmantel 28 umhüllt. Eine Innenmantelfläche 30 des Metallgeflechts 26 ist in Kontakt mit dem durch den Schlauch 1 strömenden Schmiermittel. Durch die elektromagnetische Energie der Induktionsspule 16 wird in dem Metallgeflecht 26 ein Wirbelstrom induziert, wodurch dieses erwärmt wird. Diese Wärme dient dann zum Beheizen des Schmiermittels in dem Schlauch 1. Es ist auch denkbar, dass in dem Schmiermittel Absorptionsstoffe, beispielsweise Eisengartikel, vorhanden sind, oder der Mantel 18 des Schlauchs 1 aus einem anderen oder weiteren Stoff besteht, der derart ausgebildet ist, um die elektromagnetische Energie zu absorbieren.
-
Um die Induktionsspule 16 und die elektromagnetische Energie nach außen abzuschirmen, ist ein Abschirmmantel 32 vorgesehen, der diese über deren gesamte axiale Länge umgreift. Hier kann es sich beispielsweise um einen rohrförmigen Körper handeln. Des Weiteren dient der Abschirmmantel 32 zum Schutz der Induktionsspule 16 vor äußeren Einflüssen, die diese oder auch den Schlauch 1 beschädigen könnten.
-
2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die Schlauchheizung mit dem Schlauch 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist ein zusätzliches Absorptionselement, das als Stahlkern 34 ausgebildet ist, innerhalb des Schlauchs 1 angeordnet. Hierdurch wird elektromagnetische Energie im Inneren des Schlauchs 1 absorbiert. Schmiermittel in dem Schlauch wird somit von einem weiteren Absorbtionselement, neben dem Metallgeflecht 26, erwärmt.
-
Der stabförmige Stahlkern 34 erstreckt sich in der 2 etwa entlang der Längsachse des Schlauchs 1 über dessen gesamte Länge. Der Stahlkern 34 wird durch eine Öffnung 36 des Rohrkrümmers 8 her in den Schlauch 1 eingeführt. Von dieser Öffnung 36 ragt ein sich etwa koaxial zum Stahlkern 34 erstreckendes Rohrstück 38 nach außen von dem Rohrkrümmer 8 weg. Das Rohrstück 38 ist beispielsweise mit dem Rohrkrümmer 8 fest und dicht verschweißt. Über das Rohrstück 38 ist der Stahlkern 34 gehaltert, der in dieses eingetaucht und von diesem fest umgriffen ist. Der Stahlkern erstreckt sich von dem Rohrstück 38 durch einen mit dem Schlauch 1 verbundenen Endabschnitt 40 des Rohrkrümmers 8 durch die gesamte Länge des Schlauchs 1 hindurch und endet im Adapterstück 10. Ein äußeres Ende des Rohrstücks 38 ist dichtend mit einem Deckel 41 verschlossen.
-
Der Stahlkern 34 kann auch über andere Mittel entweder vom Adapterstück 10 oder vom Rohrkrümmer 8 gehaltert sein. Es ist denkbar, dass der Stahlkern sowohl von dem Rohrkrümmer 8 als auch von dem Adapterstück 10 gehaltert ist.
-
Über die Induktionsspule 16 werden in dem Stahlkern 34 Wirbelströme induziert, die zu einer Erwärmung dieses Stahlkerns 34 führen. Die Wärme wird dann an das Schmiermittel abgegeben, falls dieses eine geringere Temperatur als der Stahlkern 34 aufweist.
-
Alternativ ist möglich den Stahlkern 34 anstelle des Metallgeflechts 26 einzusetzen.
-
3 stellt in einer schematischen Seitenansicht die Schlauchheizung mit dem Schlauch 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel aus der 1 ist anstelle der Induktionsspule 16 ein Mikrowellengenerator 42 als Energiequelle für die elektromagnetische Energie eingesetzt. Der Mikrowellengenerator 42 hat einen sich entlang des Mantels 4 erstreckenden Mikrowellensender 44 und einen sich ebenfalls entlang des Mantels 4 erstreckenden Mikrowellenempfänger 46. Der Schlauch 1 erstreckt sich dann etwa mittig zwischen dem Mikrowellensender und -empfänger 44, 46. Eine axiale Länge des Mikrowellensenders bzw. -empfängers 44, 46 ist etwas geringer als die axiale Länge des Schlauchs 1. Der Mikrowellensender 44 ist über eine Stromzuführung 48 und der Mikrowellenempfänger 46 über eine Stromzuführung 50 mit einer Mikrowellensteuervorrichtung 52 elektrisch verbunden. Diese wiederum weist zwei Wechselstromanschlüsse 54 und 56 auf. Im Einsatz des Mikrowellengenerators 42 wird elektromagnetische Energie in Form von Mikrowellen vom Mikrowellensender zum Mikrowellenempfänger 46 gesandt. Mikrowellen 58 erwärmen dabei den Schlauch 1 und das darin befindliche Schmiermittel. Wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist ein Abschirmmantel 60 vorgesehen, der sowohl den Mikrowellengenerator 42 als auch den Schlauch 1 umgreift.
-
Mit den Schlauchheizungen aus den 1 bis 3 ist ohne weiteres eine Ausrüstung von schon vorhandenen Anlagen möglich.
-
Offenbart ist eine Schlauchheizung mit einem Schlauch, insbesondere einem Ansaugschlauch einer Schmierölversorgung, beispielsweise für ein Getriebe einer Windkraftanlage, die eine Energiequelle aufweist, die außerhalb des Schlauchs angeordnet ist. Mit der Energiequelle wird elektromagnetische Energie erzeugt, mit der der Schlauch und/oder ein Mittel in dem Schlauch aufwärmbar sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schlauch
- 2
- Energiequelle
- 4
- Mantel
- 6
- Endabschnitt
- 8
- Rohrkrümmer
- 9
- Endabschnitt
- 10
- Adapterstück
- 12
- Endabschnitt
- 14
- Endabschnitt
- 16
- Induktionsspule
- 18
- Außenmantelfläche
- 20
- Stromzuführung
- 22
- Stromzuführung
- 24
- Wechselstromquelle
- 26
- Metallgeflecht
- 28
- Kunststoffmantel
- 30
- Innenmantelfläche
- 32
- Abschirmmantel
- 34
- Stahlkern
- 36
- Öffnung
- 38
- Rohrstück
- 40
- Endabschnitt
- 41
- Deckel
- 42
- Mikrowellengenerator
- 44
- Mikrowellensender
- 46
- Mikrowellenempfänger
- 48
- Stromzuführung
- 50
- Stromzuführung
- 52
- Mikrowellensteuervorrichtung
- 54
- Wechselstromanschluss
- 56
- Wechselstromanschluss
- 58
- Mikrowellen
- 60
- Abschirmmantel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
