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Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für ein Getriebe und eine Verwendung einer Rohrleitung.
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Es ist allgemein bekannt, ein Kühlmedium durch einen Kühler, beispielsweise Lamellenkühler, zu fördern.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung für ein Getriebe einer Getriebebaureihe weiterzubilden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Kühlanordnung für ein Getriebe nach Anspruch 1 und bei der Verwendung einer Rohrleitung nach den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Kühlanordnung für ein Getriebe sind, dass mit dem Getriebegehäuse ein Kühler verbunden ist, insbesondere wobei der Kühler an der Außenseite des Getriebes angeordnet ist,
wobei der Kühler eine Rohrleitung zur Durchleitung eines Kühlmediums, insbesondere Wasser, Öl, Getriebeöl, Schmieröl oder Gas, aufweist,
wobei die Rohrleitung entlang einer Kühlerfläche verlegt ist, insbesondere sich an die Kühlerfläche anschmiegend verlegt ist.
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Von Vorteil ist dabei, dass die Kühlerfläche dem Getriebegehäuse folgend und/oder angepasst vorsehbar ist. Somit ist der Kühler entsprechend des Getriebegehäuseoberflächenverlaufs formbar, wodurch ein möglichst großer Kühlbereich schaffbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rohrleitung entlang der Kühlerfläche mäanderförmig verlegt oder dass die Rohrleitung bei zylindrischer Ausführung der Kühlerfläche spiralförmig verlegt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Kühlerfläche möglichst gut abgedeckt ist durch die Rohrleitung.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rohrleitung einstückig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass keine Fügestellen und somit eine verminderte Gefahr von Leckage erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rohrleitung metallisch, insebsondere aus Edelstahl, und/oder einstückig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Festigkeit erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rohrleitung als parallel gewelltem, spiral gewelltem und/oder wendelgewelltem Rohr gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Biegsamkeit erreichbar ist und somit die Rohrleitung entsprechend einer beliebig gekrümmten Kühlerfläche verlegbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung folgt die Kühlerfläche einem Getriebegehäuseabschnitt folgt und/oder schmiegt sich entsprechend an
und/oder
die Kühlerfläche ist I-förmig, U-förmig, C-förmig, L-förmig oder zylindrisch ausgeformt. Von Vorteil ist dabei, dass die Rohrleitung entsprechend dieser Geometrieen der Kühlerfläche verlegbar ist und somit an einem industriellen Getriebegehäuse einfach anbringbar ist. Insbesondere bei quaderförmiger Ausführung des Getriebegehäuses ist eine besonders effektive Entwärmung durch Anbringen des Kühlers erreichbar, weil eine große Oberfläche für den Kühler zur Verfügung steht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rohrleitung des Kühlers mit einem Rahmenteil verbunden, welches am Getriebegehäuse verbunden, insbesondere angeschraubt, ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Aufnahme und Befestigung der Rohrleitung am Getriebegehäuse erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind ein oder mehrere Halteteile, welche die Rohrleitung halten, mit dem Getriebegehäuse verbunden, insbesondere angeschraubt oder angeschweißt sind. Von Vorteil ist dabei, dass anstatt eines Rahmenteils auch mehrere Halteteile verwendbar sind, die klein ausführbar sind und somit eine kompakte Anordnung herstellbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kühler zumindest teilweise von einer Haube umgeben, welche eine Luftströmung, insbesondere eine von einem Lüfter angetriebene Luftströmung, entlang dem Kühler, insbesondere entlang der Rohrleitung des Kühlers, führt, insbesondere wobei die Haube an dem Rahmenteil befestigt ist oder an einem oder mehreren Halteteilen. Von Vorteil ist dabei, dass eine effektivere Kühlung herstellbar ist.
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Wichtige Merkmale bei der Verwendung einer Rohrleitung bei einer obengenannten Kühlanordnung sind, dass sie aus parallel gewelltem, spiral gewelltem und/oder wendelgewelltem Rohr gefertigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Rohrleitung entlang einem Getriebegehäuseabschnitt formbar ist und somit mäanderförmig verlegbar ist entlang einer räumlich gekrümmt ausgeführten Fläche. Da das Rohr sehr biegsam ist, ist auch eine Verlegung der Rohrleitung in einer Anlage ausführbar, in welcher das Getriebe schon montiert ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
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In der 1 ist eine entlang einer U-förmig verlaufenden Kühlerfläche mäanderförmig verlegte Rohrleitung 1 gezeigt, wobei die Kühlerfläche nicht gezeigt ist.
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In der 2 ist eine Schrägansicht eines Getriebes 3 mit einem U-förmig ausgeführtem Kühler 2 gezeigt.
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In der 3 ist eine zugehörige Vorderansicht gezeigt.
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In der 4 ist eine zugehörige Draufsicht gezeigt.
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In der 5 ist eine zugehörige Seitenansicht gezeigt.
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In der 6 ist eine Schrägansicht eines Getriebes 3 mit einem L-förmig ausgeführtem Kühler 60 gezeigt.
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In der 7 ist eine zugehörige Vorderansicht gezeigt.
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In der 8 ist eine zugehörige Draufsicht gezeigt.
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In der 9 ist eine zugehörige Seitenansicht gezeigt.
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In der 10 ist eine Schrägansicht eines Getriebes 3 mit einem plattenförmig ausgeführtem Kühler 100 gezeigt.
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In der 11 ist eine zugehörige Vorderansicht gezeigt.
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In der 12 ist eine zugehörige Draufsicht gezeigt.
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In der 13 ist eine zugehörige Seitenansicht gezeigt.
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In der 14 ist eine Schrägansicht eines Getriebes 3 mit einem U-förmig ausgeführtem Kühler 100 gezeigt, wobei an der eintreibenden Welle des Getriebes ein Lüfterrad 6 drehfest verbunden ist und eine Lüfterhaube 120 den U-förmigen Kühler 100 umschließt zur Führung der vom Lüfterrad geförderten Luft am Kühler 100 entlang.
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In der 15 ist eine zugehörige Vorderansicht gezeigt.
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In der 16 ist eine zugehörige Draufsicht gezeigt.
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In der 17 ist eine zugehörige Seitenansicht gezeigt.
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In der 18 ist ein Getriebe mit U-förmigem Kühler 120 gezeigt, das ähnlich ist zu 14, wobei es aber eine Ölpumpe 180 aufweist, die von dem Wellenende einer Welle, insbesondere Zwischenwelle, des Getriebes angetrieben wird.
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In der 19 ist ein Getriebe gezeigt, an dem eine Ölpumpe angebaut ist
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In der 20 ist ein Asbchnitt einer parallel gewellten Rohrleitung 1 gezeigt, aus welcher der jeweilige Kühler der Ausführungsbeispiele herstellbar ist. Dabei sind die Bereiche der Maxima des Außendurchmessers jeweils in Rohrleitungsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet.
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In der 21 ist ein Asbchnitt einer spiralgewellten Rohrleitung 1 gezeigt, aus welcher der jeweilige Kühler der Ausführungsbeispiele herstellbar ist. Dabei beschreiben die maximalen Außendurchmesser eine Spirale.
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In der 22 ist ein U-förmiger Kühler mit einer Zuleitung 182 und einer Ableitung 183 für das Kühlmedium gezeigt.
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In der 23 ist für einen anderen U-förmigen Kühler eine zweigeteilte Ausführung gezeigt, bei der das Kühlmedum mittig über zwei Zuleitungen 182 zugeleitet wird und über zwei Ableitungen 183 herausgeleitet wird.
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In der 24 ist ein konkreter dargestelltes Getriebe gezeigt, auf dessen eintreibender Welle wiederum ein Lüfterrad drehfest angeordnet ist und eine Lüfterhaube, welche den erzeugten Luftstrom zum Getriebe hin entlang dem Getriebegehäuse leitet.
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Wie in 1 gezeigt, weist der Kühler 2 als wesentliches Element eine Rohrleitung auf, welche mäanderförmig entlang einer Fläche verlegt ist. Die Fläche ist hierbei U-förmig. Somit ist es ermöglicht, den Kühler 2, wie in den 2, 3, 4 und 5 gezeigt, auf ein Getriebe 3 aufzustecken.
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Durch die Rohrleitung wird ein Kühlmittel geführt, das vorzugsweise Wasser oder Öl ist. Bei Verwendung von Öl als Kühlmittel ist also das Schmieröl des Getriebes 3 verwendbar.
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Hierzu wird mit einer Pumpe das Schmieröl des Getriebes 3 aus dem Ölsumpf des Getriebes 3 herausgefordert und durch die Rohrleitung 1 gefördert.
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Das Getriebe weist hierzu eine Ölauslassöffnung auf, die vorzugsweise niedriger liegt als die Einlassöffnung für das durch die Rohrleitung 1 geförderte Öl, welches zurück in den Innenraum des Getriebes gefördert wird.
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Die Pumpe ist entweder eine elektrisch betreibbare, also eine einen Elektromotor aufweisende Pumpe, oder eine passiv betriebene Pumpe, wie Wellenendpumpe oder dergleichen. Es ist sogar eine im Getriebegehäuse integrierte Pumpe einsetzbar. Bei Ausführung der Pumpe als Wellenendpumpe ist es vorteilhaft, diese an der eintreibenden Seite vorzusehen, wobei die Pumpe angetrieben wird von der eintreibenden Welle. Auf diese Weise ist eine hohe Drehzahl gesichert, wenn das Getriebe als Untersetzungsgetriebe arbeitet, ansonsten ist die Pumpe an der abtreibenden Welle vorzusehen.
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Die Pumpe fördert das Getriebeöl aus dem Ölsumpf des Getriebes durch die Rohrleitung 1 des Kühlers, welcher mit dem Getriebe 3 verbunden, insbesondere schraubverbunden ist. Das aus dem Kühler 2 austretende Getriebeöl wird in den Innenraum des Getriebes zurück gefördert, wobei vorteiligerweise das Getriebeöl auf zumindest eine zu schmierende Stelle geleitet wird, wie beispielsweise der Raumbereich im Eingriff stehender Verzahnungsbereiche von Verzahnungsteilen oder zu schmierende Lager.
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Am Getriebe ist ein Lüfter angeordnet, dessen Kühlluftstrom am Kühler 2 entlangströmt Hierzu erstreckt sich der Kühler in Richtung dieses Kühlluftstroms. Vorzugsweise ist zwischen Getriebegehäuse und Kühler ein Luftspalt gebildet, indem der Kühler mittels entsprechender Beabstandungsmittel am Getriebegehäuse befestigt ist. Somit strömt ein wesentlicher Anteil des Kühlluftstroms zwischen Getriebegehäuse und Kühler hindurch und entwärmt somit beide.
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Die Rohrleitungen ist aus einem biegsamen Rohr hergestellt. Somit ist die Kühlerfläche, also eine in den 1 bis 5 nicht gezeigte U-förmige Fläche, entlang der die Rohrleitung mäanderförmig verlegt ist, entsprechend der quaderförmigen Gestaltung des Getriebegehäuses ausführbar und auf dieses aufschiebbar ist.
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Die entlang der Kühlerfläche mäanderförmig verlegte Rohrleitung 1 des Kühlers ist mit einem Rahmenteil des Kühlers verbunden und somit von diesem gehalten. Das Rahmenteil ist mit dem Getriebegehäuse verbunden, beispielsweise schraubverbunden.
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Der Kühler ist zumindest teilweise von einer Haube zumindest teilweise umgeben, welche die Luftströmung, insbesondere die von einem Lüfter angetriebene Luftströmung, entlang der Rohrleitung führt. Außerdem schützt die Haube vor Verschmutzung und Beschädigung. Die Haube ist vorzugsweise an dem Rahmenteil befestigt.
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Die Rohrleitung ist aus wendelgewelltem, insbesondere also spiralgewelltem, oder parallel gewelltem Rohr gefertigt und weist somit eine hohe Steifigkeit und große Oberfläche auf, so dass der Wärmeübergangswiderstand vom Kühlmedium ins Rohrleitungsmaterial sehr gering ist. Ablagerungen auf der Innenseite und Verschmutzung auf der Außenseite sind unterbunden oder zumindest vermindert. Eine Reinigung mittels Hochdruckreinigung ist einfach ausführbar. Die Leckageanfälligkeit ist verringert, da die gesamte Rohrleitung des Kühlers einstückig ausgeführt ist. Dabei ist die Rohrleitung derart biegsam ausgeführt, dass die Rohrleitung trotz ihres metallischen Materials wie ein Schlauch entlang der Kühlerfläche mäanderförmig formbar ist.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist als Rohr ein spannungsarm geglühtes Rohr als Rohrleitung eingesetzt. Vorn Vorteil ist dabei, dass dieses sehr einfach zu biegen ist.
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Vorzugsweise ist das Rohr aus Edelstahl und/oder innen und außen gewellt.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind statt der Verwendung des Rahmenteils als Halterung ein oder mehrere Halteteile; welche die Rohrleitung halten, am Getriebegehäuse angeschraubt oder angeschweißt. Die Haube ist dabei vorzugsweise an einem oder mehreren Halteteilen befestigt.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist statt der U-förmigen Ausführung eine Ausführung gewählt, die der Oberfläche des nicht-quaderförmigen Getriebes zumindest in einem Teilbereich folgt. Somit ist auch hier der Kühler aufsteckbar und weist einen geringen Abstand auf zur Getriebegehäuseoberfläche.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß den 6 bis 9 ist ein Kühler 60 gezeigt, der anstatt U-förmig L-förmig ausgeführt ist. Hierbei ist die Kühlerfläche also ein L-förmig verlaufende Flächenabschnitt.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß den 10 bis 13 ist ein Kühler 100 gezeigt, der anstatt I-förmig, also plattenförmig, ausgeführt ist. Hierbei ist die Kühlerfläche also eine Ebenenabschnitt.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Kühler entlang einer zylindrischen oder sonstig gekrümmt, einfach geschlossen ausgeführten Fläche ausgeführt, wobei die Rohrleitung entlang dieser Fläche spiralförmig geführt ist. Bei Ausführung als Zylinder ist die Rohrleitung also um die Zylinderachse spiralförmig aufgewickelt vorgesehen.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Kühler direkt auf dem Getriebegehäuse montiert und wird von dem an der Außenseite des Kühlers vorbeiströmendem Kühlluftstrom entwärmt.
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Wie in der 18 gezeigt, weist ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ein mit der eintreibenden Welle 5 des Getriebes 3 drehfest verbundenes Lüfterrad 6 auf, wobei der von ihm erzeugte Luftstrom innerhalb der Luftleithaube 120 zum Getriebe 3 hin geleitet wird, insbesondere entlang der äußeren Oberfläche des Getriebes 3. Zwischen Luftleithaube 120 und Getriebegehäuse ist der U-förmig ausgeführte Kühler 2 angeordnet.
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Dabei ist der Kühler wiederum aus einer mäanderförmig verlegten, wendelgewellten Rohrleitung ausgeführt, wobei die Umlenkung der Rohrleitung an einem Halterahmen 181 ausgeführt ist, der wiederum am Getriebe 3 befestigt ist.
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Aus dem Ölsumpf des Getriebes 3 ist eine Zuleitung 182 durch die Getriebegehäusewand herausgeführt zu einer Ölpumpe 180, welche von einer aus dem Getriebegehäuse herausragende Welle des Getriebes 3 angetrieben wird. Die Ableitung 183 wird dabei an der Oberseite des Getriebes 3 durch dessen Gehäusewand, insbesondere durch einen Getriebedeckel, dem Getriebe 3 zugeführt.
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Wie in der 19 gezeigt, weist ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach 18 eine externe Ölpumpe 190 auf, die eine unabhängige elektrische Versorgung aufweist. Die externe Ölpumpe ist am Getriebe montiert.
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Wie in 20 gezeigt, ist als Rohrleitung 1 ein parallel gewelltes Rohr für die Herstellung des Kühlers verwendbar. Dabei sind die Wellen, also Erhebungen und auch die Vertiefungen in Rohrleitungsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet. Mit anderen Worten ausgedrückt, bilden die Bereiche maximalen Außendurchmessers Kreise, die in Rohrleitungerichtung äquidistant voneinander beabstandet sind.
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Alternativ ist auch ein wie in 21 gezeigtes spiralförmig gewelltes Rohr als Rohrleitung 1 zur Bildung des Kühlers verwendbar.
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In 23 ist der U-förmig ausgeführte Kühler, welcher aus der Rohrleitung durch entsprechendes Biegen erzeugt wird, gezeigt. Dabei ist am ersten Endbereich die Zuleitung 182 und am anderen der ununterbrochenen Rohrleitung die Ableitung 183 des Kühlmediums vorgesehen.
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In 24 ist wiederum ein U-förmig ausgeführter Kühler gezeigt, dessen Rohrleitung 1 allerdings unterbrochen ausgeführt ist, so dass die Zuleitung 182 zentral angeordnet ist und dabei zwei Zuleitungsabschnitte umfasst. Jeder zuleitungabschnitt ist dabei einem jeweiligen Rohrleitungsabschnitt zugeordnet, an dessen jeweiligem anderen Ende ein Ableitungsabschnitt 183 gebildet ist, an welchem das Kühlmedium herausgeleitet wird.
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Die Fließrichtung des Kühlmediums ist bei den Ausführungsbeispielsen auch umgekehrt ausführbar, wobei dann Ableitung 183 und Zuleitung 182 vertauscht werden.
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In 24 ist ein Getriebe gezeigt, an welchem einer der vorbeschriebenen Kühler, also der plattenförmige Kühler, der L-förmige Kühler oder auch der U-förmige Kühler einsetzbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohrleitung
- 2
- Kühler
- 3
- Getriebe
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Eintriebswelle
- 6
- Lüfterrad
- 60
- Kühler
- 100
- Kühler
- 120
- Haube
- 180
- Ölpumpe, angetrieben von einer Welle des Getriebes
- 181
- Halterahmen für den Kühler
- 182
- Zuleitung
- 183
- Ableitung
- 190
- Ölpumpe, extern
