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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Tank für ein hydraulisches System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus dem Stand der Technik sind Tanks bekannt, die mit Öl befüllt sind und eine Anschlussleitung haben. Über diese kann abwechselnd Öl entnommen und in den Tank zurückgeführt werden. Die Anschlussleitung ist hierbei beispielsweise mit einer Hydromaschine verbunden. Nachteilig hierbei ist, dass rückgeführtes erwärmtes und/oder luftbelastetes oder Luftblasen aufweisendes Öl über die Anschlussleitung wieder angesaugt werden kann. Dies wiederum kann zu Störungen und Unregelmäßigkeiten beispielsweise bei eine hydraulischen Steuerung führen, bei der der Tank eingesetzt ist. Außerdem kann dies nachteilig zu Überhitzungen und Verschmutzungsproblemen führen.
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Offenbarung der Erfindung
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Tank zu schaffen, bei dem die angeführten Nachteile vermieden sind oder zumindest in einem geringeren Maße auftreten.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Tank gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist ein Tank, insbesondere für ein hydraulisches System, insbesondere für einen Zylinderdirektantrieb, vorgesehen. Insbesondere ist der Tank in der Antriebstechnik, bei einer hydraulischen Steuerung oder im Aggregatebau einsetzbar. Der Tank hat vorzugsweise eine Anschlussleitung oder ein Saug-Druckrohr, über die Öl aus dem Tank entnehmbar und über die Öl in den Tank zurückführbar ist. Somit kann über die gleiche Anschlussleitung abwechselnd Öl entnommen und in den Tank zurückgeführt werden. Vorteilhafterweise ist im Tank ein Umlenkblech oder Leitblech vorgesehen. Mit diesem kann das Öl in eine definierte und/oder bevorzugte Strömungsrichtung gelenkt sein.
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Diese Lösung hat den Vorteil, dass das Öl, im Unterschied zum Stand der Technik, nicht undefiniert in den Tank oder Hydrauliktank einströmt, sondern definiert gelenkt werden kann. Hierdurch ist die Gefahr, dass Öl, das kurz vorher in den Tank eingeführt wurde, direkt von der Anschlussleitung wieder entnommen wird, verringert. Somit ist für das durch das Umlenkblech umgelenkte Öl im Vergleich zum Stand der Technik mehr Zeit zum Kühlen und zum Entgasen geschaffen, bevor es wieder angesaugt wird. Somit ist das Umlenkblech vorteilhafterweise derart angeordnet, dass das strömende Öl ausreichend Zeit bis zur Wiederansaugung erfährt, so dass es ausreichend entgast werden kann und Wärme, insbesondere über die Wandungen des Tanks, abfließen kann. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass die verbesserte Entgasung und die verbesserte Wärmeabfuhr des Öls zu einer Reduzierung eines Tankvolumens des Tanks führen können.
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Vorzugsweise ist das Umlenkblech derart angeordnet und ausgestaltet, dass das einströmende Öl etwa nach oben, also etwa in Vertikalrichtung gesehen nach oben, gelenkt und/oder von der Mündungsöffnung weg geführt ist. Das „nach oben Führen“ hat den Vorteil, dass das Öl in Richtung der aufsteigenden Gasblasen, falls welche vorhanden sind, gelenkt ist, womit eine Entgasung unterstützt wird.
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Vorzugsweise ist das Umlenkblech derart angeordnet und ausgestaltet, dass die definierte Strömungsrichtung zu einer Zirkulation des Öls um das Umlenkblech führt. Somit ist ermöglicht, dass das zyklisch ein- und ausströmende Öl in oder von der Anschlussleitung eine Zirkulation im Tank erzeugen kann. Das aus der Anschlussleitung strömende Öl kann dann in das zirkulierende Öl einfließen und das in die Anschlussleitung gesaugte Öl kann dann aus dem zirkulierenden Öl geführt werden. Mit anderen Worten ist das Umlenkblech in den Tank derart eingebracht, dass die Ölströmung derart geleitet ist, dass das Öl im Tank zirkuliert. Dieses wird durch das physikalisch unterschiedliche Verhalten des Öls beim Saugen und beim Ausströmen aus der Anschlussleitung erreicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Mündungsöffnung oder eine Mündung der Anschlussleitung oder der Rohrs im Tank derart ausgestaltet, dass die Mündungsöffnung, insbesondere im Zusammenwirken mit dem Umlenkblech, die definierte Umlenkung des Öls unterstützt. Mit anderen Worten wird durch die besondere Form der Mündung der Anschlussleitung und durch das Umlenkblech eine bevorzugte Strömungsrichtung im Tank sichergestellt, so dass gerade eingeleitetes Öl insbesondere nach oben umgeleitet werden kann.
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Bevorzugterweise sind/ist das Umlenkblech und/oder die Mündungsöffnung derart ausgestaltet, dass von der Anschlussleitung entnommenes Öl eher von unten her, insbesondere aus einer unmittelbaren Umgebung der Mündungsöffnung, angesaugt ist. Aus der Mündungsöffnung austretendes Öl kann somit insbesondere nach oben umgelenkt werden und angesaugtes Öl kann von unten her nachgesaugt werden, was einen Zeitraum für die Entgasung und die Wärmeabfuhr erhöht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Mündungsöffnung etwa schräg zu einer oben-unten-Richtung. Die Mündungsöffnung kann hierbei nach unten und/oder zur gegenüberliegenden Seitenwandung weisen. Eine derartige Anordnung der Mündungsöffnung unterstützt das Einströmen von Öl von unten her. Denkbar ist, dass die Mündungsöffnung im Strömungspfad des im Tank zirkulierenden Öls liegt, und zwar insbesondere in derjenigen Position, in der das Öl zumindest teilweise nach oben strömt, insbesondere während oder nach einer Umlenkung des Öls durch das Umlenkblech.
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Vorzugsweise kragt die Anschlussleitung in den Tank, insbesondere etwa horizontal, ein. Weiter vorzugsweise kann die Anschlussleitung ausgehend von einer Seitenwandung in den Tank einkragen. Denkbar ist allerdings auch, dass die Mündungsöffnung in der Seitenwandung ausgestaltet ist und die Seitenwandung entsprechend umgeformt ist, um beispielsweise eine schräg nach unten weisenden Mündungsöffnung zu ermöglichen.
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Die Mündungsöffnung ist vorzugsweise in einem unteren Bereich des Tanks angeordnet, damit das Öl einen vergleichsweise großen Strömungsweg zum Entgasen hat.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Umlenkblech einen Umlenkabschnitt oder eine Umlenkkante aufweisen. Hierdurch kann vorteilhafterweise das von der Mündungsöffnung austretende Öl, insbesondere rampenartig, nach oben umgelenkt werden. Der Umlenkabschnitt führt somit vorrichtungstechnisch einfach zu einer Umlenkung des Öls mit geringen Strömungsverlusten.
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Bevorzugterweise ist die Anordnung des Umlenkabschnitts an die Mündungsöffnung angepasst. Der Umlenkabschnitt kann sich beispielsweise etwa im Parallelabstand zur Mündungsöffnung erstrecken und/oder zusammen mit der Mündungsöffnung eine Art Kanal begrenzen. Vorzugsweise erstreckt sich der Umlenkabschnitt etwa im Parallelabstand zur Mündungsöffnung.
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Weiter vorteilhaft kann durch das Umlenkblech zumindest etwa in einer Ebene, die sich etwa senkrecht zum Umlenkblech und die sich etwa parallel zur oben-unten-Richtung erstreckt, im Tank ein ringförmiger Kanal für das Öl ausgebildet sein.
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Weiter vorzugsweise erstreckt sich das Umlenkblech vorrichtungstechnisch einfach in einer oben-unten-Richtung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Umlenkblech, insbesondere der Umlenkabschnitt des Umlenkblechs, vor der Mündungsöffnung und/oder benachbart zur Mündungsöffnung angeordnet. Somit kann der Umlenkabschnitt in Längsrichtung der Anschlussleitung oder der Mündungsöffnung gesehen vor der Mündungsöffnung angeordnet sein und beispielsweise durch eine Längsachse der Mündungsöffnung geometrisch gesehen geschnitten werden.
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Vorzugsweise hat das Umlenkblech neben dem Umlenkabschnitt einen Führungsabschnitt zum Führen des Öls in dem Tank nach der Umlenkung. Der Führungsabschnitt ist bevorzugterweise etwa in einer Ebene angeordnet, die sich etwa parallel zur oben-unten-Richtung erstrecken kann. Der Umlenkabschnitt ist vorrichtungstechnisch einfach und kostengünstig zum Führungsabschnitt angewinkelt ausgebildet. Insbesondere kann der Umlenkabschnitt unterhalb des Führungsabschnitts vorgesehen sein. Des Weiteren ist vorteilhaft, wenn der Führungsabschnitt zum Führen des Öls zumindest innerhalb des Öls angeordnet ist, also insbesondere unter einer oberen Öloberfläche, die beispielsweise an Gas angrenzt. Somit kann der Führungsabschnitt zumindest oben und unten vom Öl umströmt sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann im Längsschnitt der Mündungsöffnung gesehen eine Unterkante des Umlenkblechs etwa in einer Horizontalebene zusammen mit einer Unterkante der Mündungsöffnung liegen. Hierdurch ist ein Durchströmungsquerschnitt für das Öl zwischen den Unterkanten geschaffen, das dann direkt in die Anschlussleitung beim Ansaugen mit geringem Strömungswiderstand einströmen kann. Vorzugsweise ist die Unterkante des Umlenkblechs zur Unterkante der Mündungsöffnung in horizontaler Richtung gesehen beabstandet.
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Um die Ausbildung der umlaufenden Strömung des Öls zu unterstützen, kann eine seitliche Blechkante oder können beide seitlichen Blechkanten des Umlenkblechs nicht oder im Wesentlichen nicht umströmbar sein, indem die seitliche Blechkante oder beide seitlichen Blechkanten mit der Seitenwandung oder mit den Seitenwandungen des Tanks verbunden sind, oder an der Seitenwandung oder an den Seitenwandungen anliegen, oder es kann ein vergleichsweise geringer Abstand zwischen der Seitenwandung und der seitlichen Blechkante oder zwischen den Seitenwandungen und den seitlichen Blechkanten vorgesehen sein. Denkbar ist auch Dichtmittel zwischen den seitlichen Blechkanten und den Seitenwandungen einzubringen. Somit kann vorgesehen sein, dass nur die Ober- und Unterkante des Umlenkblechs umströmbar ist. Mit anderen Worten kann das Umlenkblech derart angeordnet sein, dass Öl oberhalb und unterhalb des Umlenkblechs von einer Blechseite auf die andere Blechseite strömbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann in der oben-unten-Richtung gesehen die Unterkante das Umlenkblechs etwa auf gleicher Höhe mit der Unterkante der Mündungsöffnung angeordnet sein. Hierdurch kann Öl in einem Saugkegel über die Mündungsöffnung von unten her angesaugt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein System zum Filtern und/oder Kühlen des Öls im Tank vorgesehen sein. Bevorzugterweise hat das System eine Ablaufleitung, über die Öl aus dem Tank abgegriffen ist. Des Weiteren kann das System eine Zulaufleitung aufweisen, über die Öl nach dem Filtern und/oder Kühlen in den Tank zuführbar ist. Im Strömungspfad zwischen den Leitungen kann dann ein Filter und/oder eine Kühlvorrichtung vorgesehen sein. Vorzugsweise ist stromabwärts oder stromaufwärts des Filters und/oder der Kühlvorrichtung eine Hydromaschine, insbesondere eine Hydropumpe, im Strömungspfad vorgesehen, um Öl aus dem Tank anzusaugen und in diesen zurückzuführen. Die Filterleitungen zweigen vorzugsweise auf der von der Mündungsöffnung wegweisenden Blechseite des Umlenkblechs vom Tank ab, da in diesem Bereich das Öl weitestgehend entgast ist. Mit anderen Worten ist das System zum Filtern und/oder Kühlen in einem beruhigten Tankbereich installiert. Weiter vorzugsweise zweigt die Ablaufleitung stromaufwärts der Zulaufleitung, in Richtung des im Tank zirkulierenden Öls gesehen, vom Tank ab. Somit kann eine Öffnung der Ablaufleitung oberhalb einer Öffnung der Zulaufleitung im Tank vorgesehen sein.
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Vorteilhafterweise hat der Tank einen Entgasungsraum, in dem das Gas aus dem Öl entweichen kann.
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Mit dem erfindungsgemäßen Tank ist somit eine Reduzierung eines Tankvolumens und eine Optimierung einer Ölbewegung ermöglicht. Die Strömung des Öls der Anschlussleitung kann hierbei vorteilhafterweise derart geleitet werden, dass das Öl ausreichend entgast und gefiltert werden kann. Durch das hierdurch ermöglichte geringere Tankvolumen kann der Tank kleiner gebaut werden, wodurch dieser kostengünstiger und umweltfreundlicher ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in einem Querschnitt einen erfindungsgemäßen Tank.
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Gemäß der Figur hat ein Tank 1 eine Anschlussleitung 2. Über diese kann Öl in einen Innenraum 4 des Tanks eingeführt werden oder von diesem entnommen werden. Insbesondere ist hierbei in der Anschlussleitung 2 eine zyklisch wechselnde Strömungsrichtung 6 vorgesehen. Die Anschlussleitung 2 hat eine Mündungsöffnung 8, die sich etwa schräg zu einer Vertikalrichtung erstreckt. Die Mündungsöffnung 8 weist hierbei hin in Richtung zu einer Bodenseite 10 und einer Seitenwandung 12 des Tanks 1. Beabstandet zur Mündungsöffnung 8 ist in dem Tank 1 ein Umlenkblech 14 angeordnet. Mit diesem kann in den Tank über die Anschlussleitung 2 einströmendes Öl nach oben umgelenkt werden, was insgesamt zu einer um das Umlenkblech 14 zirkulierenden Strömung 16 des Öls führt.
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Das Umlenkblech 14 hat einen Umlenkabschnitt 18 und einen Führungsabschnitt 20. Die Abschnitte 18, 20 sind hierbei angewinkelt zueinander angeordnet. Insbesondere erstreckt sich der Umlenkabschnitt 18 etwa schräg zu einer Vertikalachse und kann dabei im Parallelabstand zur Mündungsöffnung 8 angeordnet sein. Eine Länge des Umlenkabschnitts 18 – im Querschnitt gemäß der Figur gesehen – entspricht dabei etwa einer Länge der Mündungsöffnung 8. Der Führungsabschnitt 20 erstreckt sich dagegen etwa in eine Vertikalrichtung oder etwa in eine oben-unten Richtung 22. Eine Unterkante 24 des Umlenkblechs 14 ist von der Bodenseite 10 beabstandet. Des Weiteren ist eine Oberkante 26 des Umlenkblechs 14 von einer Oberfläche des in dem Tank 1 vorgesehenen Öls beabstandet. Somit kann das Öl das Umlenkblech 14 im Querschnitt gesehen umströmen.
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Die Anschlussleitung 2 kragt gemäß der Figur in den Innenraum 4 des Tanks 1 ein. Eine Unterkante 30 der Mündungsöffnung 8 ist dabei zur Unterkante 24 des Umlenkblechs 14 beabstandet und liegt mit diesem etwa in einer Horizontalebene. Das gleiche gilt für eine Oberkante 32 der Mündungsöffnung 8, die von einem Winkelbereich 34 des Umlenkblechs 14 beabstandet ist und mit diesem etwa in einer Horizontalebene liegt. Zwischen den Unterkanten 24 und 30 der Mündungsöffnung 8 und des Umlenkblechs 14 ist somit ein Strömungsquerschnitt ausgebildet, in den Öl von unten her einströmt. Beim Ansaugen von Öl über die Anschlussleitung 2 kann das Öl in einer Art Saugkegel 36 von unten her angesaugt werden. Über die Anschlussleitung 2 einströmendes Öl 38 kann zwischen der Mündungsöffnung 8 und dem Umlenkblech 14 in den Tank 1 eingeführt werden und vom Umlenkabschnitt 18 nach oben umgelenkt werden. Insbesondere auf Seiten der zur Anschlussleitung 2 weisenden Blechseite 40 kann dann Gas 42 des Öls zusammen mit dem Öl nach oben geführt werden und über die Oberfläche 28 aus dem Öl austreten. Des Weiteren kann das Öl durch die Zirkulation um das Umlenkblech 14 über den Tank 1 Wärme 44 abgeben.
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Des Weiteren ist gemäß der Figur ein System 46 zum Filtern und/oder Kühlen des Öls vorgesehen. Dieses hat eine Ablaufleitung 48 und eine Zulaufleitung 50. Die Ablaufleitung 48 ist dabei an eine Hydropumpe 52 angeschlossen, wobei stromabwärts der Hydropumpe 52 ein Filter 54 vorgesehen ist. Nach dem Filter 54 kann das Öl über die Zulaufleitung 50 zurück in den Tank 1 einströmen.
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Offenbart ist ein Tank für ein hydraulisches System, der eine Anschlussleitung aufweist, über die der Tank mit Öl beschickbar ist und über die vom Tank Öl entlassen werden kann. Im Tank ist dabei ein Umlenkblech vorgesehen, um das über die Anschlussleitung eintretende Öl oder austretende Öl definiert zu leiten.
