DE1451267A1

DE1451267A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung und Temperaturueberwachung,insbesondere von OElen fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1451267A1
Application number: DE19631451267
Authority: DE
Inventors: Jentet Maxime Louis
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1962-07-02
Filing date: 1963-06-11
Publication date: 1969-01-09
Also published as: CH404345A; FR1338889A; US3213934A; GB1046466A

Description

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SOQIBgE AIfOIlYMB BuS USIiQ)S GHAUSSOM

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung und Temperaturüberwachung, insbesondere von Ölen für Werkzeugmaschinen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kühlung und Temperaturüberwachung, insbesondere von Schmierölen und von Ölen für die Beaufschlagung hydraulischer Vorrichtungen, insbesondere für ^ Y/erkzeu ^maschinen.

Dieses Verfahren und die der Durchführung desselben dienende. Vorrichtung ernöglichen es insbesondere flüssigkeiten, wie z.3. ochmier- und Drucköle auf konstanter Temperatur,oder zumindest innerhalb sehr enger Temperaturtoleranzen zu halten, was bei bestimmten Maschinen, zwecks Einhaltung genauester Bndmasse der Werkstücke sehr wichtig ist.

Bekanntlich ist es für aie Erhaltung der Eigenschaften der Öle wesentlich, die Erwärmung derselben in bestimmten, oft 3ehr engen Grenzen, zu halten.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren fü'r die Kühlung

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■und die Hemp er atur überwachung von Ölen werden "bestimmte Teile wenigstens eines Ol-Kühl-Kreislaufs in thermischen Kontakt mit einem Kühlmittel in flüssigem Sustand gebracht, das in einem in sich geschlossenen Baum, der in einem Kreislauf eingeschaltet ist, enthalten ist, von dem wenigstens ein Teil als Wärmeaustauscher für die Kondensierung der aus dem abgeschlossenen Baum entströmenden Dämpfe ausgebildet ist·

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Hantel aufweist, der einen abgeschlossenen Raum umschliesst, in welchem sich das Kühlmittel befindet, ferner mindestens eine Kühlschlange, welche an den Kreislauf des zu kühlenden 01s angeschlossen ist und mit dem Kühlmittel in Berührung steht und dass der abgeschlossene Raum über mindestens zwei üohre mit dem'als Kondensator ausgebildeten Wärmeaustauscher in Verbindung steht·

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung:

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

I¹Ig. 1 stellt einen schematißchen querschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung dar.

i'ig * 2 zeigt den gleichen viuer schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung, wird das durch eine Kühlschlange gepumpt, die innerhalb eines i-sntels eingebaut ist, der einen abgeschlossenen eine Kühlflüssigkeit mit verhältnismäosig niedriger Verdampfungstemperatur enthaltenden Raum umschliesst· Als Kühlmittel kormien Erzeugnisse

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wie die unter den Bezeichnungen E12 oder H22 im Handel be findlichen in Betracht»

J>er abgeschlossene Kaum ist jedoch nicht vollständig mit Kühlflüssigkeit in flüssiger Phase ausgefüllt, damit die von der Kühlschlange abgegebene Werme die Verdampfung des Kühlmittels verursachen kann, dessen latente Verdampfungswarme zur Kühlung des Ols verwendet wird· Der verdampfte Anteil des Kühlmittels wird daraufhin in einen V/arrae aus tauscher befordert der seine Abkühlung.und Konclensierung gewährleistet, so dass sich in dem abgeschlossenen Baum ein'Verdampfungsprozess abspielt, der ähnlich demjenigen ist, der sich im Kreislauf eines Kühlschrankes abspielt. Der Dampfdruck in dem abgeschlossenen Haum hängt von der von der einen oder von den mehreren vorhandenen Kühlschlangen abgegebenen Wärme und von der umgebungstemperatur ab·

Das im Vorstehenden beschriebene Verfahren kenn in zahlreichen verschiedenen Vorrichtungen verwirklicht werden. Gemäss der Erfindung wurde festgestellt, dass es für die Durchführung dee Verfahrens vorteilhaft ist, Kühlanlagen zu verwenden, wie dieselben in der Zeichnung dargestellt sind· (

öemäss Pig. 1 ist der Mantel 1 zum Seil in den Ölbehälter 2 eingebaut, welcher ausserdem noch eine Pumpe 3 enthSlt, z.B. eine Zahnradpumpe, die mittels des Motors 4 über die Welle 5 betrieben wird. Der Olstand, dessen Niveau durch die Ziffer 20 bezeichnet ist, wird bo eingestellt, dass er reichlich über der Oberkante dee Mantels 1 eteht.

In dem dargestellten Ausführungsbeiepiel von Pig. I dient die Vorrichtung zur gleichzeitigen Kühlung von drei Ql-Kreisla*uf en, so dass der Mantel 1, drei Kühlschlangen oder andere Wärmeaustauscher 6, 6a, 6b enthält, welche über die drei

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Druckregler 7§ Tg, lh die Pumpe mit den einzelnen Verbrauchestellen verbindet· Mit 9 wurde das Sammelrohr für den Rückfluss > - ^udes 01s zum Behalter 2 bezeichnet·

Der Mantel^ 1 ist ausserdem mit einem Stutzen 10 versehen, der für die Evakuierung des Mantels und die darauf folgende Füllung mit flüssigem Kältemittel dient« Die Xiage , dieses Stutzens wurde so gewählt, dass sie gestattet genau den Stand des Kühlmittels in flüssiger Phase, der mit 11 bezeichnet ist, festzustellen und so einzustellen, dass die Kühlschlangen bedeckt sind·

Ein Rohr 12, das mit dem Innern des durch den Mantel 1 begrenzten Raumes oberhalb des Niveaus 11 der Kühlflüssigkeit in Verbindung steht, führt zum Wärmeaustauscher 13, der als Kondensator wirkt, und dessen Ausgangsstutzen durch das Rohr 14 mit dem unteren Seil des abgeschlossenen Raumes in Verbindung steht»

Als Kondensator kann jeder Kondensator bekannter Bauart Verwendung finden· Der in der Zeichnung dargestellte einer bevorzugten Bauart besteht aus zwei Sammelbehältern 15, 15a, die senkrecht übereinander angeordnet sind und durch mehrere Metallrohre 16 miteinander verbunden sind, die Rippen 17 oder andere wärmestrahlende Elemente tragen· Bei grossen Wärmemengen kann der Kondensator auch in einen zylindrischen Mantel 13 eingebaut werden, der an das Gehäuse eines Gebläses 19 angeschlossen ist, um durch die vom Gebläse angesaugte oder ausgestossene luft gekühlt zu werden.

Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, lässt .sich ohne weiteres auch ein mit Wasser- oder einer anderen Kühlflüssigkeit betriebener Kondensator verwenden.

üie sich durch die Erwärmung der Kühlflüssigkeit er-

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gebende iuetandeShderung bewirkt, wie leicht zu .ersehen ist, «line Verdrängung der Dampf säule in Richtung dee Kondensators, wShrend im letzteren die Verflüssigung der Dämpfe des Kühlmittels stattfindet· Daraus .folgt oberhalb des Hiveaustandes 11 eine flüssigkeitssäule, deren Gewicht eine rasche und ununterbrochene Zirkulation der Flüssigkeit im gesamten /Itereioh des abgegrenzten Baumes ergibt.

Der Wärmeübergang vom Ol zum Kältemittel, erfolgt Tor allem duroh die Kühlschlangen, aber auch an jenem Teil

des Mantels* der mit.dem 01 in Berührung kommt· Diese Anordnung

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weist demnach noch den Vorteil auf, dass die Kühlung des 01s auch bei Stillstand der Pumpe 3 fortgesetzt werden kann, da die Verdampfung und Kondensierung des Kältemittels bis zur Brreichung eines thermischen Gleichgewichts weitergeht·

Wie aus der Zeichnung ersichtlich,ist die Möglichkeit gegeben, eine weitgehend konstante Temperatur der zu kühlenden flüssigkeit einzuhalten, und zwar durch Einbau eines Abschlusiorgans 21, s*3* in die Rohrleitung 14, welches von einem Sheraostator gestottert wird, dessen mit 22 bezeichneter fühler oder ein anderes geeignetes Messorgan mit dem zu kühlenden Mittel in thermischem Kontakt et ent.

Das Verfahren ist auoh fur die Kühlung anderer ' flüssigkeiten geeignet, wobei es unerheblich ist, welch· auch immer ihre Verwendung oder die Ursache ihrer Erwärmung ist»

I¹Ig. 2 stellt eine Variante dar, die in dem .fall Verwendung findet, dass mit einer einzigen Anlage gleichzeitig mehrere flüssigkeiten gekühlt werden sollen, wie dies ζ·Β· bei einer Werkzeugmaschine der Fall sein kann, welche Öle oder artverschiedene flüssigkeiten für Schmierzweake, für die ' Beaufschlagung der hydraulischen Steuerorgane und für die

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Kühlung der Yferkzeuge benötigt· In diesem Pail ist der -· . BehSlter 2 mit Hilfe von senkrechten, dicht ab sch;liess enden Zwischenwänden in eine Inzahl Kammern 2a, 2b, 2£ unterteilt, die gleich der Anzahl der zu kühlenden Flüssigkeiten ,ist« Jeder dieser Kammern entspricht folglich ein Teil der Oberfläche des Mantels 1· Jede dieser Kammern hat ausserdem eine Pumpe, welche dazu dient, die jeweilige flüssigkeit . durch die Kühlschlange hindurch zum Ort ihres Verbrauches zu pumpen. Die Anordnung der Kühlschlangen 6 im Innern des Mantels 1 ist unabhängig von der lage der betreffenden Kammer ·

Die Erfindung ist nicht auf die beiden ausfuhrlich beschriebenen Beispiele beschränkt, da verschiedene Änderungen derselben vorgenommen werden können, ohne dass dabei der Bahmen der Erfindung verlassen wird· Insbesondere kann die Oberfläche des Mantels 1 mit Kühlrippen 24 oder anderen Hilfsmitteln for die Verbesserung des Wärmeaustausches versehen werden«

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Claims

Pat entansprüche

ill- Verfahren zur Kühlung und Temperaturüberwachung insbesondere von Ölen, wie Schmierölen und Druckölen für die Beaufschlagung von hydraulischen Vorrichtungen an Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass Teile wenigstens eines OlktTOkreieiaufe in eine Kühlflüssigkeit eingeführt sind, die sich in einem abgeschlossenen Behälter befindet, von dem mindestens ,ein Teil mit einem einen Kondensator bildenden Wärmeaustauscher in Verbindung steht, der oberhalb des Flüssigkeitsstandes des Kühlmittels angeordnet ist und mit ä eeine« oberen Sinlasstutzen mit der Oberseite des das Kältemittel enthaltenden geschlossenen Baumes in Verbindung steht, wSbrend der Auslas stutzen mit der unteren Seite desselben Baumes verbunden ist, β ο dass im Kondensator eine Flüssigkeit·- sfiule ausgebildet wird, die infolge ihrer Schwerkraft den Umlauf desjenigen Teile des Kiltemittele verursacht, das mit dem Olumlanf in Berührung kommt·

2 - Vorrichtung für die Durohffihning des Verfahrens naoh Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Mantel (1), der einen geeohlossenen Baum umschliesst, welcher ein flüssiges Kältemittel (11) enthalt, und mindestens eine Kühlschlange (6) die mit dem Umlauf system des zu kühlenden 01s und mit dem Kältemittel in Berührung steht, wobei der abgeschlossene Raum über mindestens zwei Rohre (12, 14) mit einem als Kondensator j ausgebildeten Wärmeaustauscher (17) oberhalb des Mantel« inVerbindung steht«

3 - Vorrichtung naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet! dass der Mantel (1) in einem Behälter (2) angeordnet ist, der das zu kühlende 01 aufnimmt und eine Pumpe (3) enthalt,

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welcJie else Ol durcli den Kühlkreislauf innerhalb des Mantels und zu den Verbrauchest eil en pumpt.

4 - Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurcli

gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher als Kondensat©!- (13) ausgebildet ist₃ der zwei Sammelbehälter (15, 15a) enthalt,, die gegenseitig in Verbindung stehen und derart angeordnet •sind, dass ihre Symmetrieachsen in derselben Senkrechten liegen., τ/obei &bx obere Sammelbehälter (15) mit der Oberseite des Mantels (1) und der untere Sammelbehälter. (15a) mit der Unterseite desselben in Verbindung steht«

5 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als Kondensator ausgebildete Wärmeaustauscher (13) durch von einem Geblase (19) gelieferte Gebläseluft abgekühlt wird, wobei das Gebläse in einem zy— li-ndrisehen Mantel enthalten ist, der mit dem Gehäuse des Gebläses einteilig ausgebildet ist·

6 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Saiarne! behält er (15 _} 15a) miteinander durch mehrere Metallrohre (17) verbunden sind, welche mit Hilfsmitteln (16) zur Verbesserung des Wärmeaustausches versehen sind·

7 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6₉ dadurch gekennzeichnet, dasE der Behalter (2) in mehrere dichte Kammern durch senkrechte dichtabschliessende SSwischenwände unterteilt ist, wobei jede dieser Kammern eine andere zu kühlende Flüssigkeit und eine Pumpe enthalt, um die Flüssigkeit durcli eine separate, innerhalb des Lanteis angeordnete Kühlschlange (6, 6a) den Verbrauchs st eilen su zuleiten.

8 - Vorrichtung nach einem der Einsprüche 2 bis 7,'

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dadurch gekennzeichnet, dass der ikiantel (1) an seiner nüssenseite mit Metallteilen zur Verbesserung des Wärmeaustausche versehen ist·

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