DE102018217289A1

DE102018217289A1 - Hydraulikkreis mit Rückleitung

Info

Publication number: DE102018217289A1
Application number: DE102018217289.7A
Authority: DE
Inventors: Alessandro Fauda; Pietro Francesco Crosio; Leonardo Cadeddu
Original assignee: VHIT SpA
Current assignee: VHIT SpA
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2019-04-25
Also published as: IT201700121440A1

Abstract

Hydraulikkreis mit Rückleitung umfassend einen ersten hydraulischen Unterkreis. Der erste hydraulische Unterkreis umfasst einen zum Speichern eines Fluids geeigneten Rückleitungsbehälter (11), eine über eine Ansaugleitung (10a) mit dem Rückleitungsbehälter (11) verbundene Pumpe (10), die geeignet ist, über eine Zuleitung (10b) das in dem Rückleitungsbehälter (11) enthaltene Fluid zu pumpen, und ein Verbraucherorgan (12), das geeignet ist, das von der Pumpe (10) gepumpte Fluid aufzunehmen. Der Hydraulikkreis mit Rückleitung umfasst außerdem einen zweiten hydraulischen Unterkreis. Der zweite hydraulische Unterkreis umfasst den Rückleitungsbehälter (11), die Pumpe (10) und einen Filter (13), der geeignet ist, eventuelle in dem Fluid vorhandene Verunreinigungen zu filtern. Der erste hydraulische Unterkreis umfasst den Filter (13) des zweiten hydraulischen Unterkreises nicht, so dass ein Fluidstrom vom Rückleitungsbehälter (11) zum Verbraucherorgan (12) in dem ersten hydraulischen Unterkreis fließen kann, ohne den Filter (13) des zweiten hydraulischen Unterkreises zu durchqueren.

Description

Gebiet der Technik
Diese Erfindung betrifft einen Hydraulikkreis mit Rückleitung und Filterfunktion und ein Verfahren zum Betreiben des Kreises.
Der Hydraulikkreis findet besonders im Sektor der Kraftfahrzeuge oder der mit Hydraulikaggregat ausgestatteten Industrieanlagen Anwendung.
Stand der Technik
Es sind Hydraulikkreise mit Fluidrückleitung mit Speicherbehälter bekannt. Diese Kreise umfassen eine zum Ansaugen des Fluids aus dem Speicherbehälter geeignete Pumpe, ein zur Aufnahme des gepumpten Fluids geeignetes Verbraucherorgan und einen zum Sammeln der in dem Fluid enthaltenen Verunreinigungen geeigneten Filter. Im Bereich der Kraftfahrzeuge werden Hydraulikkreise dieses Typs zum Beispiel verwendet, um dem Motor Schmieröl zuzuführen oder um Hilfsorgane des Fahrzeugs zu versorgen, wie Schaltgetriebe und elektrische Antriebsorgane, um diese Verwendungsorgane zu schmieren, zu kühlen oder zu betätigen.
Die Hydraulikkreise bekannten Typs sehen vor, dass der Filter in Reihe mit den Ansaug- oder Zuleitungen der Pumpe angeordnet ist, damit das Fluid das Verbraucherorgan stets über den Filter erreicht.
Außerdem wird im Allgemeinen in den Rückleitungskreisen mit Filterfunktion der Großteil der durch die Verfahren zur Herstellung der Systembauteile (z.B. Bearbeitungsreste von Metallbauteilen oder Mikrograte aus Gummi oder anderen Werkstoffen, die nach den Reinigungsverfahren verblieben sind) oder die Montageverfahren bedingten Verunreinigungen beim Erststart herausgefiltert. Anschließend bestehen die gefilterten Verunreinigungen nur aus durch den langsamen Verschleiß der Werkstoffe und die langsame Zersetzung des Fluids bedingten Verunreinigungen und liegen in weitaus geringerem Umfang vor als die beim Erststart herausgefilterten Verunreinigungen.
Die Hydraulikkreise mit Rückleitung bekannten Typs weisen eine Reihe von mit dem kontinuierlichen Einsatz des Filters verbundenen Problemen auf. Insbesondere treten in den Hydraulikkreisen mit an die Ansaugleitung der Pumpe angeschlossenem Filter Kavitationsphänomene in der Pumpe auf. In den Hydraulikkreisen, in denen der Filter an die Zuleitung angeschlossen ist, treten Lastverluste im Kreis aufgrund des im Filter beim Durchgang des Fluids wirkenden hydraulischen Widerstands mit sich daraus ergebendem Energieverbrauch auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Probleme und die Beschränkungen der bekannten Technik zu überwinden und einen Hydraulikkreis mit Rückleitung zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, die vom Filter verursachten Beanspruchungen zu begrenzen und die für den Filtervorgang erforderliche Energie zu reduzieren.
Diese und weitere Aufgaben werden durch den in den beiliegenden Ansprüchen beanspruchten Kreislauf mit Rückleitung gelöst.
Beschreibung der Erfindung
Der Hydraulikkreis mit Rückleitung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten hydraulischen Unterkreis und einen zweiten hydraulischen Unterkreis.
Der erste hydraulische Unterkreis umfasst einen zum Speichern eines Fluids geeigneten Rückleitungsbehälter, eine Pumpe, vorzugsweise eine Verdrängungspumpe, die mit dem Hydraulikbehälter über eine Ansaugleitung verbunden ist, und geeignet ist, über eine Zuleitung in dem Rückleitungsbehälter enthaltenes Fluid zu pumpen, und ein Verbraucherorgan, das geeignet ist, das von der Pumpe gepumpte Fluid aufzunehmen.
Der zweite hydraulische Unterkreis umfasst den Rückleitungsbehälter, die Pumpe und einen Filter, der geeignet ist, eventuelle in dem Fluid vorhandene Verunreinigungen zu filtern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der erste hydraulische Unterkreis den Filter des zweiten hydraulischen Unterkreises nicht. Auf diese Weise kann der Fluidstrom vom Rückleitungsbehälter zum Verbraucherorgan in dem ersten Unterkreis fließen, ohne den Filter des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Unterkreis vorzugsweise ein normalerweise geöffnetes Austauschventil zwischen der Zuleitung der Pumpe und dem Verbraucherorgan und der Filter weist einen als Abzweigung der Zuleitung der Pumpe angeschlossenen Eingang auf.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst der Kreis außerdem vorzugsweise ein OR-Ventil mit einem ersten nach dem normalerweise geöffneten Austauschventil angeschlossenen Eingang, einen zweiten an einen Ausgang des Filters angeschlossenen Eingang und einen vor dem Verbraucherorgan angeschlossenen Ausgang.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst der Hydraulikkreis außerdem vorzugsweise eine als Abzweigung des Filterausgangs eingerichtete und an den Rückleitungsbehälter angeschlossene Leitung und entlang dieser Leitung befindet sich ein Flussregler oder eine Drossel.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Pumpe um eine in beide Rotationsrichtungen zu betätigende elektrische Pumpe. Der erste Unterkreis umfasst vorzugsweise mindestens ein Ventil, das dazu konfiguriert ist, sich zu öffnen, wenn die Pumpe in einer ersten Rotationsrichtung betätigt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe in einer zweiten Rotationsrichtung betätigt wird. Der zweite Unterkreis umfasst vorzugsweise mindestens ein Ventil, das dazu konfiguriert ist, sich zu öffnen, wenn die Pumpe in der zweiten Rotationsrichtung betätigt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe in der ersten Rotationsrichtung betätigt wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Unterkreis vorzugsweise eine vorgelagert an die Zuleitung und nachgelagert an das Verbraucherorgan angeschlossene Ventilanordnung. Die Ventilanordnung umfasst vorzugsweise ein erstes Thermostatventil mit einer ersten Schalttemperatur, das geeignet ist, sich bei Temperaturen unter dieser ersten Temperatur zu öffnen und bei Temperaturen über dieser ersten Temperatur zu schließen. Die Ventilanordnung umfasst außerdem vorzugsweise ein zweites Thermostatventil mit einer zweiten Schalttemperatur über der ersten Schalttemperatur, das geeignet ist, sich bei Temperaturen über dieser zweiten Temperatur zu öffnen und bei Temperaturen unter dieser zweiten Temperatur zu schließen. Außerdem ist der Filter zum ersten oder zweiten Thermostatventil parallel angeschlossen.
Der hydraulische Rückleitungskreis gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Betriebsweise auf, die den Schritt der Zuleitung des Fluids zum Verbraucherorgan umfasst, indem ein Fluidstrom in dem ersten Unterkreis fließt, und einen Schritt des Filterns des Fluids, indem der Fluidstrom in dem zweiten Unterkreis fließt. Gemäß der vorliegenden Erfindung fließt bei dem Schritt der Zuleitung des Fluids zum Verbraucherorgan der Fluidstrom vom Rückleitungsbehälter zum Verbraucherorgan, ohne den Filter des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Ein weiteres Merkmal des Betriebsverfahrens sieht während des Schritts der Zuleitung des Fluids zum Verbraucherorgan durch Fließen eines Fluidstroms in dem ersten Unterkreis außerdem den Schritt vor, einen Teil des Fluids durch den Filter bis zum Rückleitungsbehälter leiten, ohne dass dieser das Verbraucherorgan durchströmt.
Gemäß einem weiteren Merkmal des Betriebsverfahrens sieht der Schritt der Zuleitung des Fluids zum Verbraucherorgan vor, die Pumpe in einer ersten Rotationsrichtung zu betätigen und der Schritt, das Fluid zu filtern, indem ein Fluidstrom in dem zweiten Unterkreis fließt, sieht vor, die Pumpe in einer zweiten Rotationsrichtung entgegengesetzt zur ersten Rotationsrichtung zu betätigen.
Figurenliste
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Einzelnen hervor, die mit Hilfe der beiliegenden Figuren nicht beschränkend nur als Beispiel dienen, bei denen mit einem identischen oder ähnlichen Bezugszeichen angegebene Elemente auf Elemente mit der gleichen oder ähnlichen Funktion oder Konstruktion hinweisen, und bei denen:

- 1 eine schematische Ansicht ist, die einen Hydraulikkreis mit Rückleitung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 eine schematische Ansicht ist, die einen Hydraulikkreis mit Rückleitung nach einer Variante der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 3 eine schematische Ansicht ist, die einen Hydraulikkreis mit Rückleitung nach einer Variante der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 4 eine schematische Ansicht ist, die einen Hydraulikkreis mit Rückleitung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 5 eine schematische Ansicht ist, die einen Hydraulikkreis mit Rückleitung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 6 eine schematische Ansicht ist, die einen Hydraulikkreis mit Rückleitung nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 7 eine schematische Ansicht ist, die einen Hydraulikkreis mit Rückleitung nach einer Variante der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
Mit Bezug auf 1 umfasst ein hydraulischer Rückleitungskreis 1 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung einen ersten Unterkreis und einen zweiten Unterkreis.
Der erste Unterkreis umfasst einen ein Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 11, eine Pumpe 10, die mit dem Rückleitungsbehälter über eine Ansaugleitung 10a der Pumpe verbunden ist und geeignet ist, das in dem Rückleitungsbehälter 11 enthaltene Fluid zu pumpen, und ein mit einer Zuleitung 10b der Pumpe 10, über die es das gepumpte Fluid erhält, verbundenes und nachgelagert an den Rückleitungsbehälter angeschlossenes Verbraucherorgan 12.
Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst der erste Unterkreis zwischen der Zuleitung 10b der Pumpe 10 und dem Verbraucherorgan 12, als Abzweigung der Zuleitung 10b der Pumpe 10 ein 2-Wege-Austauschventil 14, zum Beispiel ein Magnetventil, normalerweise geöffneten Typs (NO), und in Reihe des 2-Wege-Austauschventils ein OR-Ventil 15. Insbesondere weist das OR-Ventil 15 einen nach dem NO-Austauschventil 14 angeschlossenen ersten Eingang 15a und einen vor dem Verbraucherorgan 12 angeschlossenen Ausgang 15c auf.
Der zweite Unterkreis umfasst wie der erste Unterkreis den das Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 11, die mit dem hydraulischen Rückleitungsbehälter 11 über die Ansaugleitung 10a verbundene Pumpe 10 und das Verbraucherorgan 12, das geeignet ist, das von der Pumpe 10 gepumpte Fluid aufzunehmen.
Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst der zweite Unterkreis zwischen der Zuleitung 10b der Pumpe 10 und dem Verbraucherorgan 12 als Abzweigung der Zuleitung 10b der Pumpe und im Verhältnis zum 2-Wege-NO-Austauschventil 14 des ersten Unterkreises parallel einen Filter 13, der geeignet ist, im Fluid vorhandene Verunreinigungen zu filtern. Der Filter 13 weist einen als Abzweigung der Zuleitung 10b der Pumpe 10 angeschlossenen Eingang 13a und einen an einen zweiten Eingang 15b des OR-Ventils 15, dessen Ausgang 15c den beiden Unterkreisen gemein ist, angeschlossenen Eingang 13b auf. Daher umfasst der erste Unterkreis den Filter 13 des zweiten Unterkreises nicht. Außerdem gestattet das OR-Ventil 15 den Durchgang des Fluids zum Ausgang 15c nicht über die beiden Eingänge 15a und 15b, sondern gestattet den Durchgang nur über jeweils einen Eingang.
Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst der hydraulische Rückleitungskreis 1 außerdem eine als Abzweigung des Ausgangs 13b des Filters 13 eingerichtete und an den Rückleitungsbehälter 11 angeschlossene Leitung 20. Entlang dieser Leitung 20 befindet sich ein Flussregler 16.
Die Betriebsweise des Hydraulikkreises mit Rückleitung 1 nach der ersten Ausführungsform sieht einen Schritt vor, in dem das NO-Austauschventil 14 geöffnet ist und folglich das OR-Ventil 15 auf den Status schaltet, in dem sein erster Eingang 15a mit seinem Ausgang 15c verbunden ist, während der Durchgang zwischen seinem zweiten Eingang 15b und dem Ausgang 15c geschlossen ist. Diese Schaltung ist durch den Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Eingang des OR-Ventils 15 bedingt, der durch den Druckabfall zwischen dem Bereich vor und nach dem Filter verursacht wird, der zum Umstellen eines Schiebers 17 des OR-Ventils 15 in Richtung seines zweiten Eingangs 15b führt. In diesem Schritt fließt ein Fluidstrom durch den ersten Unterkreis bzw. das Fluid wird vom Behälter 11 über die Pumpe 10 angesaugt und über das NO-Austauschventil 14 und das OR-Ventil 15 an das Verbraucherorgan 12 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 11 zurückzukehren, ohne den Filter 13 des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Außerdem kann während des oben genannten Schrittes mittels des Flussreglers 16 ein Teil des Stroms des gepumpten Fluids durch den Filter 13 geleitet und anschließend in den Rückleitungsbehälter 11 über den oben genannten Flussregler 16 abgeleitet werden, ohne dabei das Verbraucherorgan 12 zu durchqueren.
Die Betriebsweise sieht einen weiteren Schritt vor, bei dem das NO-Austauschventil 14 geschlossen wird, der Fluidstrom durch den Filter 13 fließt und der Schieber 17 des OR-Ventils 15, aufgrund des auf seinen mit dem Filter 13 verbundenen zweiten Eingangs 15b im Vergleich zu dem auf seinen ersten Eingang 15a wirkenden höheren Drucks in Richtung des ersten Eingangs 15a umgestellt wird, so dass das OR-Ventil 15 in den Status schaltet, in dem sein zweiter Eingang 15b mit seinem Ausgang 15c verbunden ist, während der Durchgang zwischen seinem ersten Eingang 15a und dem Ausgang 15c geschlossen ist. Daher fließt in diesem Schritt der Fluidstrom durch den zweiten Unterkreis, d. h., das Fluid wird von dem Behälter 11 über di Pumpe 10 angesaugt und über den Filter 13 und das OR-Ventil 15 an das Verbraucherorgan 12 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 11 zurückzukehren.
Ein Anwendungsbeispiel der oben genannten Ausführungsform im Bereich der Kraftfahrzeuge sieht vor, dass es sich bei dem Verbraucherorgan 12 um einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs und bei dem Fluid um eine Schmierflüssigkeit für den Verbrennungsmotor handelt. Vorzugsweise wird die Pumpe 10 von dem Verbrennungsmotor 12 angetrieben.
Die Betriebsweise des oben genannten Anwendungsbeispiels ist wie folgt:
Während eines Erststartschritts der Pumpe 10 sind das NO-Austauschventil 14 und der Flussregler 16 beide geschlossen. Die von der Pumpe 10 gepumpte Schmierflüssigkeit fließt dann in dem zweiten Unterkreis und erreicht den Motor 12, nachdem sie den Filter 13 durchquert hat. Der Erststartschritt dauert über einen zuvor festgelegten Zeitraum an, der von einem entsprechenden Steuergerät mittels eines entsprechenden Algorithmus gesteuert wird.
Bei einem Startschritt im Anschluss an den Erststart sowie bei einem Normalbetrieb nach einem Erststartschritt wird das NO-Austauschventil 14 geöffnet und die Schmierflüssigkeit fließt daher in dem ersten Unterkreis und erreicht den Motor 12, ohne den Filter 13 des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Während des Normalbetriebs wird der Flussregler 16 nach zuvor festgelegten Programmen geöffnet, die von einem entsprechenden Steuergerät verwaltet werden. Zum Beispiel wird der Flussregler 16 zu bestimmten Öffnungszeiten und in bestimmten regelmäßigen Abständen oder auch abhängig von der Fluidtemperatur geöffnet. Daher kehrt ein Teil des gepumpten Kühlflüssigkeitsstroms, anstatt über den ersten Unterkreis zum Motor 12 geleitet zu werden, in den Rückleitungsbehälter 11 zurück und durchquert dabei den Filter 13 und damit den Flussregler 16.
Aufgrund der oben beschriebenen Betriebsweise des Hydraulikkreises mit Rückleitung 1 durchquert der Schmierflüssigkeitsstrom den Filter 13 nur beim Erststart und abhängig von der Öffnung des Flussreglers 16 in geringerem Maße bei dem auf den Erststart folgenden Normalbetrieb. Auf diese Weise wird vorteilhafterweise eine Verringerung der Beanspruchungen aufgrund des Filters 13 und eine Energieeinsparung erzielt, da die für den Filtervorgang erforderliche Leistung nur für kurze Zeiträume abgegeben wird.
Mit Bezug auf 2 und in Einklang mit einer Variante 1' der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Flussregler durch eine kontinuierlich in Betrieb befindliche Drossel 18 ersetzt. Daher fließt in Einklang mit dieser Variante, auch wenn das NO-Austauschventil 14 geöffnet ist, ein Teil des gepumpten Fluidstroms immer durch den Filter 13 und kehrt über die Drossel 18 in den Rückleitungsbehälter 11 zurück.
Auch für diese Variante sieht ein Ausführungsbeispiel vor, dass es sich bei dem Verbraucherorgan 12 um einen Verbrennungsmotor und bei dem Fluid um eine Schmierflüssigkeit handelt. Die Betriebsweise entspricht der für die erste Ausführungsform beschriebenen, mit Ausnahme der Tatsache, dass während des Normalbetriebs der Motor 12 im Anschluss an den Schritt des Erststarts ein Teil der gepumpten Schmierflüssigkeit immer auch durch den Filter 13 fließt und über die Drossel 18 zum Rückleitungsbehälter 11 zurückkehrt. Dies führt dazu, dass der Einsatz der Drossel 18 das Erzielen einer geringeren Energieeinsparung im Vergleich zum Flussregler gestattet, jedoch eine Senkung der Kosten zur Einrichtung des Hydraulikkreises ergibt.
Mit Bezug auf 3 umfasst in Einklang mit einer weiteren Variante 1" der ersten Ausführungsform der zweite Unterkreis des Hydraulikkreises außerdem nach dem Filter 13 und vor dem zweiten Eingang 15b des OR-Ventils 15 ein Austauschventil normalerweise geschlossenen Typs (NC) 19. Das NC-Austauschventil 19 ist geeignet, vorzugsweise gleichzeitig mit dem NO-Austauschventil betätigt zu werden. 14.
Die Betriebsweise des Kreises nach der oben genannten Variante 1" der ersten Ausführungsform sieht einen Schritt vor, in dem das NO-Austauschventil 14 geöffnet und das NC-Austauschventil 19 geschlossen ist. In diesem Schritt schaltet das OR-Ventil 15 auf den Status, in dem sein erster Eingang 15a mit seinem Ausgang 15c verbunden ist, während der Durchgang zwischen seinem zweiten Eingang 15b und dem Ausgang 15c geschlossen ist. Diese Schaltung ist durch den Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Eingang des OR-Ventils 15 bedingt, der durch den Druckabfall nach dem NC-Austauschventil 19 verursacht wird, der das Umstellen des Schiebers 17 des OR-Ventils 15 in Richtung seines zweiten Eingangs 15b nach sich zieht. In diesem Schritt fließt ein Fluidstrom durch den ersten Unterkreis bzw. das Fluid wird vom Rückleitungsbehälter 11 über die Pumpe 10 angesaugt und über das NO-Austauschventil 14 und das OR-Ventil 15 an das Verbraucherorgan 12 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 11 zurückzukehren, ohne den Filter 13 des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Die Betriebsweise sieht einen weiteren Schritt vor, bei dem das NO-Austauschventil 14 geschlossen und das NC-Austauschventil 19 geöffnet wird. In diesem Schritt fließt der Fluidstrom durch den Filter 13 und das OR-Ventil 15 schaltet, aufgrund des auf seinen mit dem Filter 13 verbundenen zweiten Eingang 15b wirkenden im Vergleich zu dem auf seinen ersten Eingang 15a wirkenden Druck höheren Drucks, auf den Status, in dem sein zweiter Eingang 15b mit seinem Ausgang 15c verbunden ist, während der Durchgang zwischen seinem ersten Eingang 15a und dem Ausgang 15c geschlossen ist. Daher fließt in diesem Schritt der Fluidstrom durch den zweiten Unterkreis, d. h., das Fluid wird vom Behälter 11 über die Pumpe 10 angesaugt und über den Filter 13, das NC-Austauschventil 19 und das OR-Ventil 15 an das Verbraucherorgan 12 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 11 zurückzukehren.
Auch bei dieser Ausführungsvariante 1" kann der Ausgang 13b des Filters 13 an den Rückleitungsbehälter 11 über einen Flussregler 16 oder eine (nicht dargestellte) Drossel angeschlossen sein. Dennoch ist es möglich vorzusehen, dass der Hydraulikkreis keine Verbindung zwischen dem Ausgang des Filters und dem Rückleitungsbehälter aufweist.
Auch für diese Variante 1" sieht ein Ausführungsbeispiel vor, dass es sich bei dem Verbraucherorgan 12 um einen Verbrennungsmotor und bei dem Fluid um eine Schmierflüssigkeit handelt, und dass die Pumpe 10 vorzugsweise von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird.
Die Betriebsweise des oben genannten Anwendungsbeispiels ist wie folgt: Während eines Erststartschritts des Motors sind das NO-Austauschventil 14 und der Flussregler 16, wenn vorhanden, geschlossen, während das NC-Austauschventil 19 geöffnet ist. Die von der Pumpe 10 gepumpte Schmierflüssigkeit fließt dann in dem zweiten Unterkreis und erreicht den Motor 12, nachdem sie den Filter 13 durchquert hat. Der Erststartschritt dauert über einen zuvor festgelegten Zeitraum an, der von einem entsprechenden Steuergerät mittels eines entsprechenden Algorithmus gesteuert wird.
Bei einem Startschritt im Anschluss an den Erststart sowie bei Normalbetrieb des Motors nach einem Erststartschritt wird das NO-Austauschventil 14 geöffnet und das NC-Austauschventil 19 geschlossen und die Schmierflüssigkeit fließt so in dem ersten Unterkreis, ohne den Filter 13 des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Während des Normalbetriebs des Motors wird mit zuvor festgelegter Regelmäßigkeit und in bestimmten Zeitabständen nach von einem Steuergerät verwalteten entsprechenden Programmen das NO-Austauschventil 14 geöffnet und das NC-Austauschventil 19 geschlossen, um die Schmierflüssigkeit auf intermittierende Weise zu filtern.
Sollte der Flussregler 16 vorhanden sein, wird dieser während des Normalbetriebs nach festgelegten Programmen zum Beispiel während bestimmter Öffnungszeiten mit bestimmter Regelmäßigkeit oder auch abhängig von der Fluidtemperatur geöffnet. Daher kehrt ein Teil des Fluidstroms über den Filter 13 und den Flussregler 16 in den Rückleitungsbehälter 11 zurück.
Durch die Betriebsweise des oben beschriebenen Hydraulikkreises mit Rückleitung 1" durchquert der Schmierflüssigkeitsstrom den Filter 13 beim Erststart des Verbrennungsmotors und auf intermittierende Weise während des Normalbetriebs im Anschluss an den Erststart und gestattet so das Eindämmen der vom Filter 13 verursachten Beanspruchungen und des Energiebedarfs für den Filtervorgang.
Mit Bezug auf 4 umfasst eine zweite Ausführungsform des Hydraulikkreises mit Rückleitung 101 gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten Unterkreis und einen zweiten Unterkreis.
Der erste Unterkreis umfasst einen ein Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 111, eine mit dem Rückleitungsbehälter 111 über eine Ansaugleitung 110a verbundene Pumpe 110, die geeignet ist, das in dem Rückleitungsbehälter 111 enthaltene Fluid zu pumpen, und ein vorgelagert mit einer Zuleitung 110b der Pumpe 110, über die es das gepumpte Fluid erhält, verbundenes und nachgelagert an den Rückleitungsbehälter 111 angeschlossenes Verbraucherorgan 112.
Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst der erste Unterkreis entlang der Ansaugleitung 110a zwischen dem ersten Rückleitungsbehälter 111 und der Pumpe 110 ein erstes Rückschlagventil 121, das geeignet ist, den Fluiddurchgang nur in die Richtung vom Rückleitungsbehälter 111 zur Pumpe 110 zu gestatten, und entlang der Zuleitung 110b zwischen der Pumpe 110 und dem Verbraucherorgan 112 ein zweites Rückschlagventil 122, das geeignet ist, den Fluiddurchgang nur in die Richtung von der Pumpe 110 zum Verbraucherorgan 112 zu gestatten.
Der zweite Unterkreis umfasst den das Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 111 und die Pumpe 110 und eine als Abzweigung der Zuleitung 110b zwischen der Pumpe 110 und dem zweiten Rückschlagventil 122 eingerichtete Leitung 125, über die die Pumpe 110 mit dem Rückleitungsbehälter 111 verbunden ist. Entlang dieser Leitung 125 ist außerdem ein drittes Rückschlagventil 123 vorhanden, das geeignet ist, den Fluiddurchgang nur in der Richtung vom Rückleitungsbehälter 111 zur Zuleitung 110b zu gestatten.
Der zweite Unterkreis umfasst außerdem eine als Abzweigung der Ansaugleitung 110a eingerichtete Leitung 126 zwischen dem ersten Rückschlagventil 121 und der Pumpe 110. Entlang dieser Leitung 126 befindet sich ein Filter 113, vorzugsweise ein zum Filtern von im Fluid vorhandenen Verunreinigungen geeigneter Druckfilter, mit einem an den Rückleitungsbehälter 111 angeschlossenen Ausgang 113b und einem Eingang 113a, der als Abzweigung der Ansaugleitung 110a über ein viertes Rückschlagventil 124, das geeignet ist, den Fluiddurchgang nur in der Richtung von der Ansaugleitung 110a zum Eingang 113a des Filters 113 zu gestatten, angeschlossen ist.
In Einklang mit dem Hydraulikkreis mit Rückleitung nach der zweiten Ausführungsform 101 handelt es sich bei der Pumpe 110 um eine vorzugsweise von einem Elektromotor 130 angetriebene Rotationspumpe. Der Elektromotor 130 ist in der Lage, die Pumpe 110 sowohl zum Ansaugen von Fluid aus dem Hydraulikbehälter 111 über die Ansaugleitung 110a zu seiner Weiterleitung zum Verbraucherorgan 112 über die Zuleitung 110b (normale Rotation) als auch in entgegengesetzter Richtung zu drehen (Gegenrotation). Daher sind in der Beschreibung dieser Ausführungsform die Begriffe „Ansaugleitung“ und „Zuleitung“ als solche bei Bedingungen der normalen Rotation der Pumpe 110 zu verstehen, während ihre Funktion im Fall der Gegenrotation der Pumpe 110 umgekehrt erfolgt.
Die Betriebsweise des Hydraulikkreises mit Rückleitung nach der Ausführungsform 101 sieht einen Schritt vor, bei dem die Pumpe 110 in normale Rotation versetzt wird und daher das erste Rückschlagventil 121 und das zweite Rückschlagventil 122 geöffnet werden, während das dritte Rückschlagventil 123 und das vierte Rückschlagventil 124 geschlossen werden. Daher fließt in diesem Schritt ein Fluidstrom durch den ersten Unterkreis bzw. das Fluid wird aus dem Rückleitungsbehälter 111 über die Pumpe 110 zur Versorgung des Verbraucherorgans 112 angesaugt, um dann in den Rückleitungsbehälter 111 zurückzukehren, ohne den Filter 113 des zweiten Unterkreises zu durchqueren. Die Betriebsweise sieht einen weiteren Schritt vor, bei dem die Pumpe 110 in Gegenrotation versetzt wird und dann das dritte Rückschlagventil 123 und das vierte Rückschlagventil 124 geöffnet werden, während das erste Rückschlagventil 121 und das zweite Rückschlagventil 122 geschlossen werden. Daher fließt in diesem Schritt ein Fluidstrom durch den zweiten Unterkreis, d. h., das Fluid wird aus dem Rückleitungsbehälter 111 über die Pumpe 110 angesaugt und an den Filter 113 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 111 zurückzukehren.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante der zweiten Ausführungsform können ein oder mehrere Rückschlagventile durch Magnetventile ersetzt werden. In diesem Fall sind die die Rückschlagventile des ersten Unterkreises ersetzenden Magnetventile dazu konfiguriert, sich zu öffnen, wenn die Pumpe in normale Rotation versetzt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe in Gegenrotation versetzt wird, während die die Rückschlagventile des zweiten Unterkreises ersetzenden Magnetventile dazu konfiguriert sind, sich zu öffnen, wenn die Pumpe in Gegenrotation versetzt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe in normale Rotation versetzt wird.
Mit Bezug auf 5 umfasst eine dritte Ausführungsform des Hydraulikkreises mit Rückleitung 201 gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten Unterkreis und einen zweiten Unterkreis.
Der erste Unterkreis umfasst einen ein Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 211, eine Pumpe 210, die mit dem Rückleitungsbehälter 211 über eine Ansaugleitung 210a, die geeignet ist, das in dem Rückleitungsbehälter 211 enthaltene Fluid zu pumpen, verbunden ist, und ein Verbraucherorgan 212, das vorgelagert mit einer Zuleitung 210b der Pumpe 210, über die es das gepumpte Fluid erhält, verbunden und nachgelagert an den Rückleitungsbehälter 211 angeschlossen ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform 201 umfasst der erste Unterkreis entlang der Zuleitung 210b zwischen der Pumpe 210 und dem Verbraucherorgan 212 ein erstes Rückschlagventil 221, das geeignet ist, den Fluiddurchgang nur in der Richtung von der Pumpe 210 zum Verbraucherorgan 212 zu gestatten.
Der zweite Unterkreis umfasst den das Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 211 und die über die Ansaugleitung 210a mit dem Rückleitungsbehälter 211 verbundene Pumpe 210.
Der zweite Unterkreis umfasst außerdem eine als Abzweigung der Zuleitung 210b eingerichtete Leitung 225 zwischen der Pumpe 210 und dem ersten Rückschlagventil 221. Entlang dieser Leitung 225 befindet sich ein Filter 213, vorzugsweise ein zum Filtern von im Fluid vorhandenen Verunreinigungen geeigneter Ansaugfilter, mit einem an den Rückleitungsbehälter 211 angeschlossenen Eingang 213a und einem Ausgang 213b, der als Abzweigung der Zuleitung 210b über ein zweites Rückschlagventil 222 angeschlossen ist, das geeignet ist, den Fluiddurchgang nur in der Richtung vom Filter 213 zu der Zuleitung 210b zu gestatten.
In Einklang mit dem Hydraulikkreis mit Rückleitung nach der dritten Ausführungsform 201 handelt es sich bei der Pumpe 210 um eine vorzugsweise von einem Elektromotor 230 angetriebene Rotationspumpe. Der Elektromotor 230 ist in der Lage, die Pumpe 210 sowohl zum Ansaugen von Fluid aus dem Hydraulikbehälter 211 über die Ansaugleitung 210a zur Versorgung des Verbraucherorgans 212 über die Zuleitung 210b (normale Rotation) als auch in entgegengesetzter Richtung zu drehen (Gegenrotation). Daher sind in der Beschreibung dieser Ausführungsform die Begriffe „Ansaugleitung“ und „Zuleitung“ als solche bei Bedingungen der normalen Rotation der Pumpe 210 zu verstehen, während ihre Funktion im Fall der Gegenrotation der Pumpe 210 umgekehrt erfolgt.
Die Betriebsweise des Hydraulikkreises mit Rückleitung nach der dritten Ausführungsform sieht einen Schritt vor, bei dem die Pumpe 210 in normale Rotation versetzt wird und daher das erste Rückschlagventil 221 geöffnet, während das zweite Rückschlagventil 222 geschlossen wird. Daher fließt in diesem Schritt ein Fluidstrom durch den ersten Unterkreis bzw. das Fluid wird aus dem Rückleitungsbehälter 211 über die Pumpe 210 zur Versorgung des Verbraucherorgans 212 angesaugt, um dann in den Rückleitungsbehälter 211 zurückzukehren, ohne den Filter 213 des zweiten Unterkreises zu durchqueren. Die Betriebsweise sieht einen weiteren Schritt vor, bei dem die Pumpe 210 in Gegenrotation versetzt wird und daher das zweite Rückschlagventil 222 geöffnet, während das erste Rückschlagventil 221 geschlossen wird. Daher fließt in diesem Schritt ein Fluidstrom durch den zweiten Unterkreis bzw. das Fluid wird aus dem Rückleitungsbehälter 211 angesaugt und durchquert den Filter 213 und die Hydraulikpumpe 210, um dann in den Rückleitungsbehälter 211 zurückzukehren.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante der dritten Ausführungsform können ein oder mehrere Rückschlagventile durch Magnetventile ersetzt werden. In diesem Fall ist das das Rückschlagventil des ersten Unterkreises ersetzende Magnetventil dazu konfiguriert, sich zu öffnen, wenn die Pumpe in normale Rotation versetzt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe in Gegenrotation versetzt wird, während das das Rückschlagventil des zweiten Unterkreises ersetzenden Magnetventil dazu konfiguriert ist, sich zu öffnen, wenn die Pumpe in Gegenrotation versetzt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe in normale Rotation versetzt wird.
Ein Anwendungsbeispiel des Hydraulikkreises gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform im Bereich der Kraftfahrzeuge sieht vor, dass es sich bei dem Verbraucherorgan 112 oder 212 um den Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs und bei dem Fluid um eine Schmierflüssigkeit für den Verbrennungsmotor handelt. In diesem Beispiel könnte es sich bei der von dem Elektromotor 130 oder 230 angetriebenen Pumpe 110 oder 210 um eine unterstützende Pumpe für eine Primärschmierpumpe des Verbrennungsmotors handeln.
Die Betriebsweise des oben genannten Anwendungsbeispiels ist wie folgt:
Bei einem Schritt des Erststarts der Pumpe 110 oder 210 wird diese in Gegenrotation versetzt. Die von der Pumpe 110 oder 210 gepumpte Schmierflüssigkeit fließt daher in den zweiten Unterkreis und wird von dem Filter 113 oder 213 gefiltert. In diesem Schritt ist der Motor 112 oder 212 nicht in Betrieb. Der Erststartschritt dauert über einen zuvor festgelegten Zeitraum an, der von einem entsprechenden Steuergerät mittels eines entsprechenden Algorithmus gesteuert wird.
Bei einem Schritt im Normalbetrieb im Anschluss an den Erststart wird die Pumpe 110 oder 210 in normale Rotation versetzt. Die von der Pumpe 110 oder 210 gepumpte Schmierflüssigkeit fließt daher in den ersten Unterkreis und erreicht den Motor 112 oder 212, um ihn zu schmieren, ohne den Filter 113 oder 213 des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Bei einem Schritt des Stoppens des Motors 112 oder 212, bei dem die Schmierung desselben nicht erforderlich ist, zum Beispiel anlässlich eines Halts während der Fahrt des Fahrzeugs („Start and Stop“-Logik) oder beim Stillstands des Fahrzeugs beim Parken, wird die Pumpe 110 oder 210 in Gegenrotation versetzt, so dass die Schmierflüssigkeit beim Durchfließen des zweiten Unterkreises gefiltert wird. Auch in diesem Schritt werden die Zeiten des Antriebs der Pumpe in Gegenrotation nach festgelegten Programmen über ein Steuergerät verwaltet.
Durch die Betriebsweise des Hydraulikkreises mit Rückleitung gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform durchquert der Schmierflüssigkeitsstrom den Filter nur beim Erststart und während Momenten des Halts und Stillstands des Fahrzeugs und gestattet so die Begrenzung der durch den Filter bedingten Beanspruchungen und die Verringerung der für den Filtervorgang erforderlichen Energie.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel der zweiten oder dritten Ausführungsform im Bereich der Kraftfahrzeuge sieht vor, dass es sich bei dem Verbraucherorgan 112 oder 212 um ein Hilfsorgan eines Fahrzeugs wie ein Schaltgetriebe oder ein Organ des Elektroantriebs eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs (üblicherweise als e-Axle bezeichnet) und bei dem Fluid um eine Schmier-, Kühl- oder Antriebsflüssigkeit handelt.
Mit Bezug auf 6 umfasst eine vierte Ausführungsform des Hydraulikkreises mit Rückleitung 301 gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten Unterkreis und einen zweiten Unterkreis.
Der erste Unterkreis umfasst einen ein Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 311, eine Pumpe 310, die mit dem Hydraulikbehälter 310 über eine Ansaugleitung 310a, die geeignet ist, das in dem Rückleitungsbehälter 311 enthaltene Fluid zu pumpen, verbunden ist, und eine Ventilanordnung, die vorgelagert mit einer Zuleitung 310b der Pumpe 310 und nachgelagert mit einem Verbraucherorgan 312, das wiederum nachgelagert an den Rückleitungsbehälter 311 angeschlossen ist, verbunden ist. Die Ventilanordnung umfasst ein erstes Thermostatventil 331 mit einer ersten Schalttemperatur, das geeignet ist, sich bei Temperaturen unter dieser ersten Schalttemperatur zu öffnen und bei höheren Temperaturen zu schließen. Die Ventilanordnung umfasst außerdem ein zweites Thermostatventil 332 mit einer zweiten Schalttemperatur über der ersten Schalttemperatur, das geeignet ist, sich bei Temperaturen über dieser zweiten Schalttemperatur zu öffnen und bei niedrigeren Temperaturen zu schließen. Das zweite Thermostatventil 332 ist in Reihe an einen Wärmetauscher 340 angeschlossen und das erste Thermostatventil 331 ist parallel an die Reihe des zweiten Thermostatventils 332 und des Wärmetauschers 340 angeschlossen. Der zweite Unterkreis umfasst wie der erste Unterkreis den das Fluid enthaltenden Rückleitungsbehälter 311, die mit dem Rückleitungsbehälter 311 über die Ansaugleitung 310a verbundene Pumpe 310 und das Verbraucherorgan 312, das geeignet ist, das von der Pumpe 310 gepumpte Fluid aufzunehmen. Gemäß der vierten Ausführungsform umfasst der zweite Unterkreis zwischen der Zuleitung 310b der Pumpe 310 und dem Verbraucherorgan 312 einen Filter 313, der geeignet ist, in dem Fluid enthaltene Verunreinigungen zu filtern. Der Filter 313 ist vorzugsweise parallel zum zweiten Thermostatventil 332 angeschlossen, d. h., er hat einen als Abzweigung der Zuleitung 310b der Pumpe 310 angeschlossenen Eingang 313a und einen nach dem zweiten Thermostatventil 332 und vor dem Wärmetauscher 340 angeschlossenen Ausgang 313b. Gemäß einer nicht dargestellten Variante der vierten Ausführungsform ist der Filter parallel zum ersten Thermostatventil angeschlossen, d. h., er hat einen als Abzweigung der Zuleitung der Pumpe angeschlossenen Eingang und einen nach dem ersten Thermostatventil und dem Wärmetauscher und vor dem Verbraucherorgan angeschlossenen Ausgang.
Die Betriebsweise des Hydraulikkreises mit Rückleitung gemäß der vierten Ausführungsform 301 sieht einen Schritt vor, bei dem, wenn die von den Thermostatventilen 331, 332 gemessene Temperatur des Fluids unter der ersten Schalttemperatur liegt, das erste Thermostatventil 331 geöffnet und das zweite Thermostatventil 332 geschlossen ist. In diesem Schritt fließt ein Fluidstrom im ersten Unterkreis und durchquert dabei das erste Thermostatventil 331, d. h., das Fluid wird aus dem Rückleitungsbehälter 311 über die Pumpe 310 angesaugt und über das oben genannte Thermostatventil 331 an das Verbraucherorgan 312 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 311 zurückzukehren, ohne den Filter 313 des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Die Betriebsweise sieht einen weiteren Schritt vor, bei dem, wenn die von den Thermostatventilen 331, 332 gemessene Temperatur über der ersten Schalttemperatur und unter der zweiten Schalttemperatur liegt, sowohl das erste als auch das zweite Thermostatventil 331, 332 geschlossen sind. In diesem Schritt fließt der Fluidstrom durch den zweiten Unterkreis, d. h., das Fluid wird von dem Rückleitungsbehälter 311 über die Pumpe 310 angesaugt und über den Filter 313 und eventuell den Wärmetauscher 340 an das Verbraucherorgan 312 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 311 zurückzukehren.
Die Betriebsweise sieht einen weiteren Schritt vor, bei dem, wenn die von den Thermostatventilen 331, 332 gemessene Temperatur über der ersten Schalttemperatur liegt, das erste Thermostatventil 331 geschlossen und das zweite Thermostatventil 332 geöffnet ist. In diesem Schritt fließt der Fluidstrom im ersten Unterkreis und durchquert dabei das zweite Thermostatventil 332, d. h., das Fluid wird aus dem Rückleitungsbehälter 311 über die Pumpe 310 angesaugt und über das oben genannte zweite Thermostatventil 332 und den Wärmetauscher 340 an das Verbraucherorgan 312 geleitet, um dann in den Rückleitungsbehälter 311 zurückzukehren, ohne den Filter 313 des zweiten Unterkreises zu durchqueren.
Ein Anwendungsbeispiel der oben genannten Ausführungsform im Bereich der Kraftfahrzeuge sieht vor, dass es sich bei dem Verbraucherorgan 312 um einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs und bei dem Fluid um eine Schmierflüssigkeit für den Verbrennungsmotor handelt. In diesem Fall weist das erste Thermostatventil 331 vorzugsweise eine Schalttemperatur zwischen 0 °C und 30 °C auf, während das zweite Thermostatventil 332 vorzugsweise eine Schalttemperatur zwischen 40 °C und 60 °C aufweist. Die oben genannten Werte der Schalttemperatur begrenzen ein typisches Temperaturintervall, in dem das Anlassen des Motors erfolgen kann. Abhängig von der Anwendung (Motortyp, Verkaufsmarkt, Merkmale des Schmieröls, Motoreinsatz, usw.) und den jeweiligen besonderen Umgebungsbedingungen können die Thermostatventile unterschiedlich geeicht werden. Vorteilhafterweise können die Schalttemperaturen über ein Motorsteuergerät des Fahrzeugs eingegeben werden.
Durch die Betriebsweise des oben beschriebenen Hydraulikkreises mit Rückleitung durchquert der Fluidstrom den Filter 313 abhängig von der Temperatur des Fluids auf intermittierende Weise. Auf diese Weise wird vorteilhafterweise eine Verringerung der Beanspruchungen aufgrund des Filters 313 und eine Energieeinsparung erzielt, da die für den Filtervorgang erforderliche Leistung nur für kurze Zeiträume abgegeben wird. Insbesondere kann vorteilhafterweise, indem die erste Schalttemperatur so eingegeben wird, dass sie sich beim Anlassen des Motors als höher als die Temperatur des Schmiermittelfluids erweist, der Motor so gestartet werden, dass das Schmiermittelfluid bei niedriger Temperatur und daher hoher Viskosität den Filter nicht durchfließt, so dass daher Beanspruchungen auf dem Filter vermieden und die zum Ausgleichen des Lastverlusts über den Filter erforderliche Leistung verringert wird.
Mit Bezug auf 7 ist gemäß einer Variante 201' der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Abzweigung der Zuleitung 210b und parallel im Verhältnis zum Verbraucherorgan 212 ein Hilfsorgan 250 in Reihe mit einem Thermostatventil 251 und einer Drossel (z. B. Drossel) der Leitung 252 vorhanden.
Gemäß dieser Variante sieht die Betriebsweise vor, dass während des Schritts, bei dem der Fluidstrom im ersten Unterkreis fließt, ein Teil davon abhängig von seiner Temperatur auch durch das Hilfsorgan 250 fließt. Insbesondere ist das Thermostatventil 251 bekannten Typs dazu konfiguriert, sich zu öffnen und so den Fluiddurchgang über das Hilfsorgan 250 bei Temperaturen des Fluids über oder unter einem bestimmten Wert zu gestatten.
Zum Beispiel handelt es sich bei dem Hilfsorgan 250 um einen Antriebsmotor eines Elektrofahrzeugs und das Thermostatventil 251 ist dazu konfiguriert, sich zu öffnen, wenn die Temperatur des Antriebsmotors einen bestimmten Wert überschreitet, damit das Fluid den Antriebsmotor kühlen kann.
Die in 7 gezeigte Variante ist auch auf die anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar.
Vorteilhafterweise gestattet es der Hydraulikkreis mit Rückleitung gemäß der vorliegenden Erfindung, den Filtervorgang des Fluids in Bezug auf die Versorgung des Verbraucherorgans mit demselben getrennt vorzunehmen. Auf diese Weise wird die für den Filtervorgang erforderliche Leistung, die, da die Lastverluste über den Filter ausgeglichen werden müssen, im Vergleich zu der ohne Filter erforderlichen höher ist, für kurze Zeiträume zur Verfügung gestellt. Vorteilhafterweise ist es außerdem möglich, den Filtervorgang bei Temperaturen auszuführen, bei denen die Fließfähigkeit des gepumpten Fluids höher ist. Außerdem unterliegen auf diese Weise weder die Pumpe noch die Anlage den durch den Filter, wenn in Reihe in den Kreis eingefügt, verursachten Beanspruchungen, die im Allgemeinen bei niedrigen Temperaturen höher sind. Der so beschriebene Hydraulikkreis mit Rückleitung findet im Bereich der Kraftfahrzeuge oder Industrieanlagen für Schmierung oder Antriebe Anwendung und im Allgemeinen bei Anwendungen, bei denen vorgesehen ist, dass das Fluid wiederholt erneut in den Kreis eingeleitet wird.
Der so beschriebene und dargestellte Hydraulikkreis unterliegt weiteren Varianten und Änderungen, die unter denselben Erfindungsgedanken fallen.

Claims

Hydraulikkreis mit Rückleitung umfassend einen ersten hydraulischen Unterkreis, wobei der genannte erste hydraulische Unterkreis einen Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311), der geeignet ist, ein Fluid zu speichern, eine mit dem Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311) über eine Ansaugleitung (10a; 110a; 210a; 310a) verbundene Pumpe (10; 110; 210; 310), die geeignet ist, über eine Zuleitung (10b; 110b; 210b; 310b) das in dem Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311) enthaltene Fluid zu pumpen, und ein Verbraucherorgan (12; 112; 212; 312), das geeignet ist, das von der Pumpe (10; 110; 210; 310) gepumpte Fluid aufzunehmen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zweiten hydraulischen Unterkreis umfasst, umfassend den Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311), die Pumpe (10; 110; 210; 310) und einen Filter (13; 113; 213; 313), der geeignet ist, die in dem Fluid vorhandenen Verunreinigungen zu filtern, und dass der genannte erste hydraulische Unterkreis den Filter (13; 113; 213; 313) des zweiten hydraulischen Unterkreises nicht umfasst, so dass ein Fluidstrom im ersten hydraulischen Unterkreis vom Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311) zum Verbraucherorgan (12; 112; 212; 312) fließt, ohne den Filter (13; 113; 213; 313) des zweiten hydraulischen Unterkreises zu durchqueren.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1, wobei der erste hydraulische Unterkreis ein normalerweise geöffnetes Austauschventil (14) zwischen der Zuleitung der Pumpe (10b) und dem Verbraucherorgan (12) umfasst, und wobei der Filter (13) einen als Abzweigung der genannten Zuleitung (10b) angeschlossenen Eingang (13a) aufweist.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1 oder 2, umfassend außerdem eine als Abzweigung eines Ausgangs (13b) des Filters (13) eingerichtete und an den Rückleitungstank (11) angeschlossene Leitung (20), wobei sich entlang dieser Leitung (20) ein Flussregler (16) oder eine Drossel (18) befinden.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Pumpe um eine in beide Rotationsrichtungen in Rotation versetzbare elektrische Rotationspumpe (110; 210) handelt, wobei der erste hydraulische Unterkreis mindestens ein Ventil (121, 122; 221) umfasst, das dazu konfiguriert ist, sich zu öffnen, wenn die Pumpe (110; 210) in einer ersten Rotationsrichtung betätigt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe (110; 210) in einer zweiten Rotationsrichtung betätigt wird, und wobei der zweite hydraulische Unterkreis mindestens ein Ventil (123, 124; 222) umfasst, das dazu konfiguriert ist, sich zu öffnen, wenn die Pumpe (110; 210) in der zweiten Rotationsrichtung betätigt wird, und sich zu schließen, wenn die Pumpe in der ersten Rotationsrichtung betätigt wird.
Hydraulikkreis nach Anspruch 4, wobei der zweite hydraulische Unterkreis eine als Abzweigung der Ansaugleitung (110a) eingerichtete und mit dem Rückleitungsbehälter (111) verbundene Leitung (126) umfasst, und wobei der Filter (113) entlang dieser Leitung (126) untergebracht ist.
Hydraulikkreis nach Anspruch 4, wobei der zweite hydraulische Unterkreis eine als Abzweigung der Zuleitung (210a) eingerichtete und mit dem Rückleitungsbehälter (211) verbundene Leitung (225) umfasst, und wobei der Filter (213) entlang dieser Leitung (225) untergebracht ist.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1, wobei der erste hydraulische Unterkreis eine vorgelagert mit der Zuleitung (310b) und nachgelagert mit dem Verbraucherorgan (312) verbundene Ventilanordnung umfasst, wobei die Ventilanordnung ein erstes Thermostatventil (331) mit einer ersten Schalttemperatur, das geeignet ist, sich bei Temperaturen unter der genannten ersten Temperatur zu öffnen und sich bei Temperaturen über der genannten ersten Temperatur zu schließen, und ein zweites Thermostatventil (332) mit einer zweiten Schalttemperatur über der ersten Schalttemperatur, das geeignet ist, sich bei Temperaturen über der genannten zweiten Temperatur zu öffnen und sich bei Temperaturen unter der genannten zweiten Temperatur zu schließen, umfasst, und wobei der Filter (313) parallel zum ersten oder zweiten Thermostatventil angeschlossen ist.
Hydraulikkreis nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, wobei bei dem Verbraucherorgan (12; 112; 212; 312) es sich um: - einen Verbrennungsmotor, - ein elektrisches Antriebsorgan oder - ein Schaltgetriebe, handelt.
Verfahren zum Betreiben eines Hydraulikkreises mit Rückleitung (1; 1'; 1"; 101; 201; 301), umfassend einen ersten hydraulischen Unterkreis, wobei der genannte erste hydraulische Unterkreis einen Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311), der geeignet ist, ein Fluid zu speichern, eine Pumpe (10; 110; 210; 310), die geeignet ist, das in dem Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311) enthaltene Fluid zu pumpen, und ein Verbraucherorgan (12; 112; 212; 312) umfasst, und einen zweiten hydraulischen Unterkreis, wobei der genannte zweite hydraulische Unterkreis den Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311), die Pumpe (10; 110; 210; 310) und einen Filter (13; 113; 213; 313), der geeignet ist, die in dem Fluid vorhandenen Verunreinigungen zu filtern, umfasst, wobei das genannte Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Zuleitung des genannten Fluids an das Verbraucherorgan (12; 112; 212; 312), indem ein Strom des genannten Fluids in den ersten hydraulischen Unterkreis geleitet wird; - Filtern des Fluids, indem ein Strom des genannten Fluids in den zweiten hydraulischen Unterkreis geleitet wird; wobei bei dem genannten Schritt der Zuleitung des genannten Fluids an das Verbraucherorgan (12; 112; 212; 312) der genannte Fluidstrom vom Rückleitungsbehälter (11; 111; 211; 311) zum Verbraucherorgan (12; 112; 212; 312) fließt, ohne den Filter (13; 113; 213; 313) des zweiten hydraulischen Unterkreises zu durchqueren.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei während des Schritts der Zuleitung des genannten Fluids an das Verbraucherorgan (12), indem ein Strom des genannten Fluids in den ersten hydraulischen Unterkreis geleitet wird, es außerdem den folgenden Schritt vorsieht: - Leiten eines Teils des Fluidstroms durch den Filter (13) bis zum Rückleitungsbehälter (11), ohne dass dieser durch das Verbraucherorgan (12) fließt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei bei dem genannten Schritt der Zuleitung des Fluids an das Verbraucherorgan (112; 212) das Betätigen der Pumpe (110, 210) in einer ersten Rotationsrichtung vorgesehen ist und der genannte Schritt, das Fluid zu filtern, indem ein Strom des genannten Fluids in den zweiten hydraulischen Unterkreis geleitet wird, vorsieht, die Pumpe (110; 210) in einer zweiten Rotationsrichtung entgegengesetzt zu der ersten Rotationsrichtung zu betätigen.