DE2126485A1 - Temperaturgesteuertes geschlossenes hydraulisches System - Google Patents

Temperaturgesteuertes geschlossenes hydraulisches System

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DE2126485A1 DE19712126485 DE2126485A DE2126485A1 DE 2126485 A1 DE2126485 A1 DE 2126485A1 DE 19712126485 DE19712126485 DE 19712126485 DE 2126485 A DE2126485 A DE 2126485A DE 2126485 A1 DE2126485 A1 DE 2126485A1
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Description

Temperaturgesteuertes geschlossenes hydraulisches
System . -
Die Erfindung betrifft ein temperaturgesteuertes geschlossenes hydraulisches System, in welchem die im Kreislauf strömende Flüssigkeit, beispielsweise Öl, zur Kraft- oder Energieübertragung dient. '
Um den Einfluß von Änderungen der Umgebungstemperatur auf die Viskosität der Arbeitsflüssigkeit zu kompensieren, ist es bekannt, bei heißem Wetter oder Klima eine Kühleinrichtung für die Flüssigkeit einzusetzen, um eine Überhitzung und Schmierungsausfälle aufgrund verminderter Viskosität der Arbeitsflüssigkeit bei hohen Temperaturen zu verhindern. Andererseits ist es bekannt, daß bei niedriger Umgebungstemperatur die Viskositätserhöhung der Arbeitsflüssigkeit zu erhöhten und untragbaren Energieverlusten und möglicherweise Kavitation an der Saugseite der Pumpen führt.
■ Diese Schwierigkeiten1 können bis zu einem gewissen Grade dadurch gemildert werden, daß unterschiedliche Arbeitsflüssigkeiten im Sommer und im Winter verwendet werden. Das Auswechseln der Arbeitsflüssigkeit kostet jedoch Zeit und Arbeit. Schnellen
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t:
— 2 —
Änderungen der Umgebungstemperatur, die auftreten können, wird hierdurch doch nicht wirksam begegnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches System anzugeben, bei dem die Temperatur der Arbeitsflüssigkeit praktisch konstant unabhängig von den klimatischen Bedingungen gehalten werden kann. -
Diese Aufgabe ist für ein geschlossenes hydraulisches Ψ System, in dem eine Pumpe aus einem Hochtank Flüssigkeit abzieht und diesem zuführt, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in die Verbindung zwischen dem Hochtank und der Saugseite der Pumpe ein Hilfstank eingeschaltet ist, daß die Temperatur in.den beiden Tanks normalerweise unterschiedlich haltbar ist und daß die.die Pumpe druckseitig verlassende Flüssigkeit entweder dem Hochtank oder dem Hilfstank oder aufgeteilt auf beide Tanks diesen über ein in Abhängigkeit von ihrer Temperatur gesteuertes Verteilerventil zugeführt wird, um die Temperatur der Arbeitsflüssigkeit in den gewünschten Grenzen zu halten.
Der Hochtank kann eine Kühleinrichtung, beispielsweise einen Radiator der auf einem Fahrzeug oder einer Maschine, in welchem das hydraulische System nach der Erfindung eingebaut ist, an ver-. hältnismäßig exponierter Stelle aufweisen. Der Hilfstank ist vorzugsweise an einer Stelle des Fahrzeugs oder der Maschine angeordnet, die normalerweise wärm ist, also beispielsweise im Maschinenkasten oder nahe dem Motor, und weist vorzugsweise eine Heizeinrichtung zum Heizen der Flüssigkeit auf, wie beispielsweise einen Taucherhitzer. Dieser Hilfstank sollte thermisch isoliert sein. . '
. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist in die Verbindung zwischen dem Hilfstank und der Saugseite der Pumpe eine Hilfspumpe eingeschaltet und die aus dieser Hilfspumpe austretende Druckflüssigkeit über das Verteilerventil abgebbar.
109883/1107 . - 3 -
t:
• - 3 -
Das Verteilerventil selbst kann ein temperaturempfindliches Steuerelement, z. B. eine thermostatische Druckdose, aufweisen. Es kann aber auch über einen im System vorgesehenen Temperaturfühler für die Arbeitsflüssigkeit steuerbar sein.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt:
Fig. 1 ein Fließschema eines hydraulischen Kraftübertragungssystems und
Fig. 2 eine Schnittzeichnung eines temperaturempfindlichen Verteilerventils, das im System nach Fig. 1 einsetzbar ist.
Das hydraulische System nach der Erfindung kann mit Vorteil in einem Kraftübertragungssystem eines Fahrzeugs für Fracht-Container, also eines Sattelschleppers, eingesetzt werden. Ein solcher Container-Schlepper weist in einer Ausführungsform einen Portalrahmen auf, der zu beiden Seiten auf einem Satz hydraulisch angetriebener Räder ruht und einen Stapel von zwei, in einer Version, oder drei Fracht-Containern aufnehmen. Oben auf dem Rahmen ist ein hydraulisch angetriebener Greiferrahmen zum Anheben und Manövrieren eines .Containers vorgesehen. Auf jeder Seite des Rahmens ist eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, welche eine hydrostatische Pumpen-Motor-Einheit für jeden Radsatz antreibt. Die Pumpen und Motoren sind durch einen geschlossenen hydraulischen Kreislauf, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, miteinander verbunden.
Der Motor 1 treibt eine mengenregelbare Hauptpumpe 2 und eine Hilfspumpe 3 an, die auch als Ansaugpumpe für die Hauptpumpe dient und die Verluste im System ausgleicht. Die Hilfspumpe 3 saugt die hydraulische Arbeitsflüssigkeit aus einem hoch im Fahrzeug angebrachten Hochtank 4 über einen in dem Maschinenkasten oder -raum angeordneten Hilfstank 5 an. Dieser Hilfstank 5 kann durch einen ' Abschnitt eines Rohrs gebildet sein, das als Verbindung für'-'eine
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Reihe hydraulischer Leitungen dient, die Leck- oder Ablaßflüssigkeit von den Motoren und anderen Hilfskomponenten zurück in das System leiten, und daß daher auf einfache Weise ein Reservoir für Flüssigkeit darstellt. Im Hilfstank 5 ist ein elektrischer Taucherhitzer 6 vorgesehen, dessen Bedeutung an späterer Stelle angegeben ist.Jüie Hilfspumpe 3 drückt ihre Auslaßflüssigkeit durch ein Filter 7 mit einem By-Pass 8 in die Saugseite der Hauptpumpe 2. Diese Pumpe 2 gibt ihre Druckflüssigkeit an die Motoren für die Räder, die Hebelvorrichtung und andere hydraulische Hilfseinrichtungen auf dem Fahrzeug über ein hydraulisches ' ^auptkontrollventil 9 ab.
Die die Hilfspumpe 3 druekseitig verlassende Flüssigkeit wird über ein Drossel- oder Druckminderventil 10 in den Einlaß eines thermostatisch gesteuerten Verteilerventils 11 gegeben. Das Verteilerventil 11 hat zwei Auslässe 12 und 13, von denen der Auslaß 12 mit dem Hilfstank 5 und der Auslaß 13 mit dem Hochtank 4 verbunden ist. Die Hauptpumpe 2 gibt ebenfalls ihre Druckflüssigkeit über das Hauptkontrollventil 9 und das Druckminderventil 10 an das Verteilerventil 11 ab, wenn keiner .der Motoren oder keine der anderen Hilfseinrichtungen desFahrzeugs in Betrieb stehen.
Ein verwendbares Verteilerventil 11 ist in Fig. 2 dargestellt. Es weist ein Ventilgehäuse 14 mit einer Einlaßöffnung am einen Ende und den Auslässen 12 und 13 übereinander an einer Seite auf. In dem Ventil ist ein Hohlventilkolben 16 in einer Bohrung 17 des Gehäuses 14 zwischen zwei Endstellungen verschieblich, in denen der eine oder andere Auslaß 12 oder 13 geschlos- · sen ist. Zwischen diesen Endstellungen sind beide Auslässe offen, wobei die Größe der Öffnung durch die Stellung des Ventilkolbens 16 gegenüber den Auslässen oder Auslaßschlitzen bestimmt wird.
Auf der einen Seite ist der Ventilkolben 16 mit einem Teil eines wachserfüllten thermostatischen Steuerelements 18 verbun-
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den und mittels einer Feder 19 in eine Stellung vorgespannt, in der er den Auslaß 13 zum Hochtank 4 verschließt. Am Steuerelement 18 greift auch ein getrennter weiterer in einer Bohrung 21 des Ventilgehäusedeckels 22 verschieblicher Kolben 20 an. Die Stellung des Kolbens 20 wird mit einer Einstellschraube 23 reguliert, so daß die Temperatureinstellung des temperaturempfindlichen Steuerelements 18 veränderbar ist. In dieser Stellung wira die aus der Hilfspumpe 3 austretende Druckflüssigkeit in den Hilfstank 5 zurückgeleitgt. Wenn sich die Arbeitsflüssigkeit aufwärmt, wirkt diese auf das temperaturempfindliche Steuerelement 18, dessen Inhalt sich auszudehnen beginnt, so daß es den Ventilkolben 16 in eine Richtung bewegt, in der der Auslaß 13 zum Hochtank 4 geöffnet wird. Wird die Arbeitsflüssigkeit .sehr heiß, bewegt sich der Ventilkolben 16 derart, daß der Auslaß 12 zum Hilfstank 5 verschlossen wird,säaß alle Arbeitsflüssigkeit in den Hochtank 4 zur Kühlung vor der Rückleitung zum Hilfstank 5 geleitet wird.
Wenn das Fahrzeug nicht im Gebrauch ist, beispielsweise über Nacht bei sehr kaltem Wetter, und es wünschenswert ist, daß es in betriebsbereitem Zustand gehalten wird, kann die Arbeitsflüssigkeit im Hilfstank 5 auf einer bestimmten Arbeitstemperatur mit Hilfe des elektrischen Taucherhitzers 6 gehalten werden. Hierdurch ist ein ausreichender Vorrat an warmer Arbeitsflüssigkeit sichergestellt, um das Hauptpumpensystem ansaugfähig erfüllt zu halten. Durch die Hauptpumpe 2 umgepumpte Flüssigkeit wird hauptsächlich in den Hilfstank 5 zurückgeleitet, bis die Flüssigkeit im ganzen System die erwünschte oder erforderliche günstige Arbeitstemperatur erreicht, die durch die Einstellung · des thermostatischen Verteilerventils 11 bestimmt ist.
Im Bedarfsfalle kann,das Verteilerventil 11 auch ferngesteuert werden, so daß die Temperatur der Flüssigkeit an einem von der Einbaustelle des Verteilerventils 11 entfernt liegenden Ort gemessen und ein entsprechendes Steuersignal auf das Ver-
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tellerventil 11 gegeben werden kann, um die erforderliche Aufteilung des Rückflusses zum Hochtank 4 und Hilfstank 5 zu bewirken. ■ ·
Es ist klar, daß das Verteilerventil 11 an irgendeiner Stelle des Systems angeordnet sein kann. Es ist jedoch bequem, wenn dieses in einem Teil des Systems, das dem atmosphärischen Druck ausgesetzt ist, vorgesehen ist, so daß der Hochtank 4 und der Hilfstank 5 nicht unfer Druck gesetzt zu werden brauchen oder P als Drucktanks ausgebildet sein müssen. Sollen diese Tanks unter Druck gesetzt werden, dann kann das Verteilerventil 11 zweckmäßigerweise in einem Teil des Systems, der selbst unter Druck steht, angeordnet werden.
Es ist einleuchtend, daß die hydraulischen Systeme nach der Erfindung auf beiden Seiten eines Container-Schleppers miteinander verbunden sein können, was insbesondere für die beiden Hochtanks gilt. Bei Fahrzeugen oder Maschinen, bei denen es nicht sehr praktisch ist, den Hochtank an einer exponierten Stelle anzuordnen, kann dieser einen Radiator mit natürlicher Kühlung oder Ventilatorkühlung oder dergl. aufweisen.
ι '
Das System nach der Erfindung kann auch in verfahrbaren - Aufzugsvorrichtungen für Fracht-Container oder bei anderen hydraulisch angetriebenen Maschinen oder Fahrzeugen mit Vorteil verwendet werden, bei denen es erwünscht ist, die Temperatur und damit die Viskosität der hydraulischen Arbeitsflüssigkeit etwa konstant zu halten.
· Ansprüche 109 88 3/110 7 .

Claims (6)

ANSPRÜCHE
1. * Hydraulisches System, in dem eine Pumpe aus einem Hoch-S^fik Flüssigkeit abzieht und diesem zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung zwischen dem Hochtank (4) und der Saugseite der Pumpe (2) ein Hilfstank (5) eingeschaltet ist, daß die Temperatur in den beiden Tanks normalerweise unterschiedlich haltbar ist und daß die die Pumpe druckseitig verlassende Flüssigkeit entweder dem Hochtank oder dem Hilfstank oder aufgeteilt auf beide Tanks diesen über ein in Abhängigkeit von ihrer Temperatur gesteuertes Verteilerventil (11) zuführbar ist, um die Temperatur der Arbeitsflüssigkeit
in den gewünschten Grenzen zu halten.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung zwischen dem Hilf stank (5), und der Saugseite der Pumpe (2) eine Hilfspumpe (3) eingeschaltet ist, und daß die aus dieser Hilfspumpe austretende Druckflüssigkeit über das Verteilerventil (11) abgebbar ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfstank (5) mit einer Heizeinrichtung (6) zum Heizen der Flüssigkeit ausgerüstet ist.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtank (4) mit einer Kühleinrichtung zum Kühlen der Flüssigkeit ausgerüstet ist.
5. " System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Verteilerv.entil (11) ein temperaturempfindliches Steuerelement (18) aufweist.
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6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet , daß das. Verteilerventil (11) über einen im System vorgesehenen Temperaturfühler steuerbar ist,
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L e e r s ei \ e
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