DE3506181C2 - - Google Patents
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- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den
Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruches.
Eine solche Ölbehälter-Kühlerbaueinheit ist Inhalt der DE-OS 34 00 883.
Die Ölbehälter-Kühlerbaueinheit gemäß der DE-OS 34 00 883 funktioniert
gut in Hydraulikanlagen die bei Betriebsbeginn nicht von
tiefen Öl- und Umgebungslufttemperaturen aus betrieben wird und
während des Betriebes nicht mit hohen Öltemperaturen und bei hohen
Umgebungslufttemperaturen betrieben werden, also der Ölviskositätsunterschied
von Betriebsbeginn bis zum Dauerbetrieb nicht
groß ist.
In Hydraulikanlagen, besonders bei mobilen Anlagen, die im Freien
betrieben werden, können aber besonders bei zähen Ölen große Viskositätsunterschiede
auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölbehälter der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auch bei hoher Ölviskosität
bei Betriebsbeginn der Hydraulikanlage aus tiefem Umgebungsluft-
und Öltemperaturen heraus keine Störungen des Ölumlaufes
auftreten, während die besonderen Vorteile des Ölbehälters,
nämlich geringes Ölvolumen, geringer Platzbedarf, gutgeregelte
Öltemperaturkonstanz auch unter Wechsellast bei hohen Umgebungslufttemperaturen,
erhalten bleiben sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1
gekennzeichnete Ölbehälter-Kühlerbaueinheit gelöst. Die Unteransprüche
2 bis 9 kennzeichnen weitere vorteilhafte Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Ölbehälter-Kühlerbaueinheit.
Für die Lösung der eingangs genannten Aufgabe unter Berücksichtigung
der widerstreitenden Einflüsse für Durchfluß- und Wärmeübertragungsanforderungen
für den kalten Anfahrzustand und den betriebswarmen
Dauerzustand, arbeitet die erfindungsgemäß ausgebildete
Ölbehälter-Kühlerbaueinheit so, daß in der aus Elementen gebildeten
Einheit Anfahraufgaben und Ölkühleraufgaben in entsprechend
ausgebildeten und angepaßten Elementen in Temperaturstufen
erfolgt und zwar durch Regelorgange gesteuert. Dazu wird zunächst
bis zum Erreichen der untersten, noch betriebsgünstigen Öltemperatur
das ankommende Öl aus dem Hydrauliksystem in die bzw. das
entsprechend ausgebildete Erstelement der ersten Temperaturstufe
geleitet und erfüllt dabei Aufwärmeaufgaben für die folgenden Elemente
der nachfolgenden zweiten Temperaturstufe usw.
Dazu gehört, daß das/die Element(e) der Eingangsstufe zunächst
ausreichenden Strömungsquerschnitt und hydraulischen Strömungsdurchmesser
besitzen und daß die nachfolgenden Elemente abnehmenden
hydraulischen Strömungsdurchmesser mit abnehmendem Strömungsquerschnitt
haben; die abnehmenden Strömungsquerschnitte je Element werden
durch die ansteigende Anzahl von Elementen in den folgenden Temperaturstufen
ausgeglichen oder vermehrt.
Die Anpassung der Elemente als Behältereinheit während des Betriebes
für den ungestörten Öldurchfluß und der wirksamen Kühlung
des Öles als Kühlerbaueinheit erfolgt dazu mit waagerecht liegenden
Leitblechen, die von der Temperatureingangsstufe zu den folgenden
Temperaturstufen im senkrechten Abstand abnehmend übereinander
stehen und der Abstand der großflächigen Seitenwände der
Elemente zueinander sich verringert.
Zur Lösung der Aufgabe als Ölbehälter-Kühlerbaueinheit gehören
auch strömungsstabilisierende Maßnahmen des Ölflusses für die unterschiedlichen
Betriebszustände.
Dies geschieht durch das Zusammenwirken verschiedener einzelner
oder paralleler baulicher Maßnahmen, die das Einströmverhalten in
die, das Durchströmverhalten durch die und das Ausströmverhalten
aus den Elementen der einzelnen Temperaturstufen und innerhalb
der Temperaturstufen beeinflussen, und zwar in Abhängigkeit von
der zu übertragenden max. Kühlölwärme, der umlaufenden Ölmenge,
den zu erwartenden extremen Temperaturen der Umgebungsluft, den
verwendeten Ölsorten, dem gewünschten betrieblichen Öltemperaturbereich
am Sammlerende (Zusammenfassend den Betriebsbedingungen)
gewählt werden.
Für die Funktion der Ölbehälter-Kühlerbaueinheit ist nicht unwesentlich,
daß die Öltemperatur-gesteuerten Regelventile nicht
plötzlich öffnen, sondern dieser Vorgang allmählich ab den vorgesehenen
Öltemperaturen erfolgt, die Ölströme zunächst sehr langsam
in die Elemente strömen.
Ausführungsformen der erfindungsgemäß ausgestalteten Ölbehälter-
Kühlerbaueinheit sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 - einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform,
Fig. 2 - einen Querschnitt durch die Ausführungsform gem. Fig. 1,
mit Schnitt durch ein Element der ersten Temperaturstufe
mit einer Strömungsstabilisierung durch eine Blende,
Fig. 3 - eine Daraufsicht auf die Ausführungsform gem. Fig. 1,
Fig. 4 - einen schematischen Querschnitt eines Elementes der vorletzten
Temperaturstufe mit einer strömungsstabilisierenden
Verengung durch ein Lenkblech,
Fig. 5 - einen schematischen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 6 - einen Querschnitt durch die Ausführungsform gem. Fig. 5,
Fig. 7 - in Daraufsicht gem. Schnitt A-A der Fig. 5,
Fig. 8 - einen schematischen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 9 - einen Querschnitt in Daraufsicht gem. Schnitt A-A der
Fig. 8,
Fig. 10 - einen schematischen Querschnitt durch ein Element der
ersten Temperaturstufe (Eingangsstufe) gem. Fig. 8,
Fig. 11 - einen schematischen Querschnitt durch ein Element der
zweiten Temperaturstufe gem. Fig. 8,
Fig. 12 - einen schematischen Querschnitt durch ein Element der
vorletzten Temperaturstufe gem. Fig. 8,
Fig. 13 - einen schematischen Längsschnitt einer weiteren
Ausführungsform,
Fig. 14 - eine Daraufsicht gem. Fig. 13,
Fig. 15 - einen schematischen Längsschnitt einer weiteren
Ausführungsform, bei der ein Teil der Elemente aus Platzgründen
nicht dargestellt ist, und
Fig. 16 bis Fig. 21 - in Längs- und Querschnitt Elemente gem. Fig. 15.
In den Fig. 1 bis 4 ist schematisch eine Ölbehälter-Kühlerbaueinheit
gezeigt, die vier Temperaturstufen, gebildet aus den vier
unterschiedlichen Elementen 3.1, 3.2, 3.3.1, 3.3.2 und 3.4
aufweist und bei der bspw. zwei direkt ölbeaufschlagte Elemente 3.1
der ersten Temperaturstufe vorgesehen sind, die räumlich getrennt
außermittig fast symmetrisch in der Umhüllung 6 untergebracht sind.
An die beiden Elementenseiten von 3.1 schließen die folgenden
Elemente 3.2 an, als Stufenteil der folgenden zweiten Temperaturstufe;
zur Umhüllungsmitte hin schließen die Elemente 3.3.1 des
Stufenteiles der dritten Temperaturstufe und die Elemente 3.4 des
Stufenteils der vierten Temperaturstufe und zu den Umhüllungsenden
hin schließen die Elemente 3.3.1 und 3.3.2 des Stufenteiles der
dritten Temperaturstufe und die Elemente 3.4 des Stufenteiles
der letzten Temperaturstufe an.
Der Zulauf 1 aus dem nicht gezeigten Hydraulikanwender erfolgt
weiter über die abgezweigten Zuläufe 1.1 zu den und in die beiden
Elemente 3.1 ungeregelt, d. h. direkt, und zwar unterhalb des
Ölspiegels im betriebslosen Zustand über dem ersten Lenkblech 33,
ähnlich Fig. 2 und 4. Im Oberteil der Elemente 3.1 bis 3.4 sind
sie miteinander durch Verbindungsleitungen 4 verbunden; vor der
jeweiligen Öleintrittsöffnung der Verbindungsleitung 4 zu den
nachfolgenden Temperaturstufen ist ein Regelventil, hier in Form
von Bimetallklappenventilen 9.1 bis 9.3, vorgesehen. In den
Elementen 3 sind mehrere waagerecht liegende Lenkbleche 33
vorgesehen (Fig. 2 und 4), die in den Elementen von der Eingangsstufe bis
zur letzten Temperaturstufe verkleinert abgestufte Strömungsquerschnitte
und hydraulische Durchmesser mit den Elementenwandungen
bilden.
Bei kalten Umgebungstemperaturen mit entsprechend kalten Anfahrzuständen
gelangt das Öl im Umlauf mittels der Ölförderpumpe aus
dem nicht gezeigten Hydraulikanwender über den Zulauf 1 und die
abgezweigten Zuläufe 1.1 in die entsprechend mit großen
hydraulischen Durchmessern und Strömungsquerschnitten ausgebildeten
Elemente 3.1 bis zu einer gewünschten und mittels der Regelventile,
hier Bimetallventile 9.1, mit vorgegebener Öffnungstemperatur.
Zugleich wird das sich erwärmende Öl über die Abflußleitung 2, den
Sammler 14 (der hier gewunden ausgeführt ist) und die Verbindungsleitungen
5 aus den beiden Elementen 3.1 abgezogen.
In den Elementen 3.1 fließt das Öl, ähnlich wie in Fig. 2 gezeigt,
in den durch die Lenkbleche 33 und den Elementenseitenflächen
gebildeten Strömungskanälen und durch das bzw. die entsprechend
dimensionierten blendenförmigen Löcher 11 im Trennblech 10.
Diese Löcher 11 sind zwar kleine zusätzliche Strömungswiderstände
und ähnlich in der Wirkung dem in entsprechendem Abstand an
die Elementenstirnfläche herangeführten Lenkblech 33.1, sie
führen zur Strömungsstabilisierung und Verhinderung des zu
raschen Abflusses des Öles im betriebswarmen Zustand, gegenüber den
übrigen Elementen der folgenden Temperaturstufen.
Mit ansteigender Ölerwärmung, durch Verlust im Hydrauliksystem,
wird im Element 3.1 Wärme durch Strahlung und den in Gang
gekommenen warmen Luftstrom an die benachbarten Elemente 3.2 der
beidseitig folgenden Stufenteile der zweiten Temperaturstufe
abgegeben, die sich dabei erwärmen und die Ölviskosität so abbauen,
daß nach Öffnen des Bimetallventiles 9.1 bei Erreichen der
unteren eingestellten Öltemperatur kein größerer Strömungswiderstand
im ähnlich gestalteten und entsprechend kleiner dimensionierten
Strömungskanal und kleineren hydraulischen Durchmesser
der Elemente 3.2 der zweiten Temperaturstufe (der jetzt gegenüber
den Elementen 3.1 in verdoppelter Anzahl) auftritt. Es
beginnt ein Ölparallelstrom zu fließen.
Der Sammler 14 entnimmt von der zugeflossenen Ölmenge zugleich eine
Ölmenge mittels der Verbindungsleitungen 5 aus den Elementen 3.2.
Die Elemente 3.2 kommen rasch auf entsprechend hohe Öltemperatur,
die ihrerseits die beigeordneten Elemente 3.3.1 der dritten
Temperaturstufe erwärmen, die auch schon vorgewärmt wurden durch den
aufsteigenden warmen Luftstrom, herrührend von der Wärmeabgabe
des (hier beispielsweise gewundenen) Sammlers 14 an die umgebende
Luft im Unterteil der Umhüllung 6 unterhalb der Elemente 3.
Bei etwas weiter ansteigender Öltemperatur öffnen die Bimetallventile
9.2 und vom Gesamtstrom fließt ein Teilölstrom in die
vorgewärmten Elemente 3.3.1 (einem Stufenteil) und ein geringerer
Teilölstrom in die nicht direkt beheizten und nachgeschalteten
Elemente (einem weiteren Stufenteil) 3.3.2 der dritten
Temperaturstufe. Der vollkommene Teilölstromdurchfluß durch die Elemente
3.3.2 erfolgt etwas später als der durch die Elemente 3.3.1,
nach entsprechender Ölanwärmung durch den Ölzufluß; die zunächst
unterschiedlichen Strömungsmengen in den Elementen 3.3.2 und 3.3.1
gleichen sich rasch an.
Beim Erreichen der fast maximalen Öltemperatur und gleichzeitig
beim Betrieb mit höchster Umgebungslufttemperatur, öffnen die
Bimetallventile 9.3 zu den weiter nachgeschalteten, mit den
geringsten Strömungsquerschnitten und mit geringsten hydraulischen
Durchmessern ausgebildeten Elementen 3.4 der vierten Temperaturstufe,
mit der größten Anzahl von Elementen gegenüber allen drei vorangegangenen
Temperaturstufen.
Der unter den Elementen 3 geführte Sammler 14 und/oder der Zulauf
1 (gem. Fig. 5 bis 7 und der weiteren Figuren) haben zwei Aufgaben zu
erfüllen:
Während der Anfahrphase werden die darüberliegenden Elemente
erwärmt und während der normalen Betriebszeit wirken sie als zusätzliche
wärmeabgebende Kühlflächen.
Das Auslaufen von Öl ohne den erforderlichen Kühleffekt oder zur
Vermeidung von Lufteintritt aus den mit dünnflüssigem Öl und mit
geringem Strömungswiderstand beaufschlagten Elementen 3.1 oder
3.2 verhindert die Maßnahme der Blende 11 (oder die ähnliche
Maßnahme mit Lenkblech 33 oder die strömungshindernde Wirkung der
Verbindungsleitungen 5 mit entsprechender Durchmesserwahl). Hinzu
kommt, daß die Ausflußmenge in den Sammler 14 und den
Verbindungsleitungen 15 verbundenen Elementen 3.1 bis 3.4 noch von der
Ölspiegelhöhe in den Elementen 3 und der Saugwirkung der
Förderpumpe mit der Lage der Elemente 3.1 evt. 3.2 zur Abflußleitung 2
abhängt.
Der Strömungsverlust im Element vom Öleintritt bis zum Sammler 14
setzt sich aus den Eintritts- und Austrittsverlusten, aus dem
viskositätsunabhängigen Blendenverlust und dem viskositätsabhängigen
Strömungsverlust im Element zusammen. Es finden unterschiedliche
Teilölströmungsverlustverhalten zum Gesamtströmungsverlust während
des Behälter- und Kühlerbetriebs statt, so z. B. trit bei
kaltem Öl ein relativ hoher Teilströmungsverlust im Element ein,
wogegen der Teilströmungsverlust an der Blende dazu gering ist. Bei
betriebswarmem Öl ist jedoch der Teilölströmungsverlust im Element
gering, während der Teilölströmungsverlust an der Blende dazu
verhältnismäßig groß ist.
Zur Harmonisierung der Ölströmungsverluste in den Elementen der
einzelnen Temperaturstufen vom kalten Betriebszustand bis zum
warmen Zustand ist der Blendenquerschnit vom Element 3.1 zu den
Elementen 3.4 (3 n) zunehmend vorgesehen, d. h. die
Blendenverluste sind abnehmend. Im betriebswarmen Zustand sind die Gesamtverluste
vom Element 3.1 zu den Elementen 3.4 in gleichen Stufen
abnehmend gestaltet. In den Elementen 3.4 der letzten Temperaturstufe
entfallen die Blenden gegebenenfalls, wenn der Strömungsverlust
der Elemente 3.3 der vorhergehenden Temperaturstufe
entspricht.
Unterschiedliche Ölaustrittstemperaturen aus den Elementen 3.1
bis 3.4 (3 n) werden im Sammler 14 durch Vermischung der
Einzelströme ausgeglichen. Während des Anfahrvorganges aus kaltem
Betriebszustand wird auch etwas Öl aus den Elementen 3.2 bis 3.4
durch die Förderpumpe kurzfristig abgesaugt. Das kurzfristige
Absaugen von etwas Öl aus den Elementen 3.4 bis 3.2 beruht darauf,
daß aus den hintereinander angereihten Elementen 3, die unten
über die Verbindungsleitung 5 mit dem Sammler 14 verbunden und
denen zunächst kein Öl zufließt, bei freiem Abfluß und Sog durch
die Förderpumpe, sich zunächst eine abnehmende Ölspiegelhöhe
vom Element 3.4 (3.n) zu 3.2 einstellt. Die größere Zulaufmenge
gegenüber der kleineren Ölablaufmenge wird in den höher
ausgeführten Elementen 3.1 bzw. 3.2 gespeichert, mit den höheren
Be- und Entlüftungsleitungen 8 verbunden. Die dann größere Ölstandshöhe
im Element 3.1 (3.2) gegenüber den Elementen 3.2 bis 3.4
bewirkt dann sofort wieder einen stärkeren Ölfluß aus dem Element
3.1.
Hier sind in einer Ausführungsform innerhalb der Umhüllung 6
einzelluftdurchströmte Kanäle bzw. Teilkamine gebildet durch auf
den Elementen 3.3.1 befestigte obere Trennbleche 29 und untere
Trennbleche 26, die mit der Umhüllung 6 verbunden sind. Die
zugdichte Abdichtung in den gebildeten Kanälen bei den Elementen 3
erfolgt in bekannter Weise im Elementenseitenbereich mittels
elastischer Dichtstreifen 21. Die Bildung von einzelnen
luftdurchströmten Kanälen ist zweckmäßig, um den unterschiedlichen
Bedürfnissen des Anfahr- und den unterschiedlichen umgebungstemperaturabhängigen
Betriebsbedingungen mit unterschiedlichen Kühlluftströmen
gerecht zu werden.
Die Ölbehälter-Kühlerbaueinheit mit der Umhüllung 6 kann entweder,
wie dargestellt, mittels der Füße 34 auf dem Boden mit entsprechendem
Abstand abgestellt oder hängend angeordnet sein.
In den Fig. 5 bis 7 ist schematisch eine weitere Ausführungsform
dargestellt, bei der das Eintrittselement 3.1 (der Eingangsstufe)
auf der einen Seite innerhalb der Umhüllung 6 angebracht ist und
die Elemente 3.2 bis 3.4 der folgenden Temperaturstufen sich
daran anschließen. Hier bilden die Elemente 3.2.1 und 3.2.2
voneinander getrennte Stufenteile der zweiten Temperaturstufe;
die beiden Elemente 3.3.1 und das Element 3.3.2 ebenfalls
voneinander getrennte Stufenteile der dritten Temperaturstufe.
Im Verlauf der ersten Betriebszeit wärmt das Element 3.1 zunächst
das direkt anliegende Element 3.2.1 an, das zwei Elemente weiter
liegende Element 3.2.2 der zweiten Temperaturstufe ist zunächst
nicht direkt erwärmt; die beiden Elemente 3.3.1 der dritten
Temperaturstufe werden von den Elementen 3.2.1 und 3.2.2 direkt
erwärmt, während das Element 3.3.2 der dritten Temperaturstufe
nicht erwärmt wird.
Die Maßnahmen zur strömungsstabilisierenden Wirkung des
Öldurchflusses vom kalten bis zum betriebswarmen Zustand in den Elementen
3.1 bis 3.4 erfolgt hier durch die im Querschnitt angepaßten
Verbindungsleitungen und durch die Anordnung der einzeln folgenden
Temperaturstufen derart, daß die Eintrittsstufe am entferntesten
von der Abflußleitung 2, und die letzte Temperaturstufe, mit den
Elementen 3.4, am nächsten zum Anschluß der Abflußleitung 2
liegt. Ferner sind unterschiedlich hohe Eintritte der Anschlußstücke
25 in die Elemente 3.1 bis 3.4 vorgesehen, die vom
Eintrittselement bis zum letzten Element der letzten Temperaturstufe
und vom beheizten zum unbeheizten Element einer Temperaturstufe
ansteigend sind.
Der Zulauf 1 ist vor dem Eintritt in die Ölbehälter-Kühlerbaueinheit
schlangenförmig unterhalb der Elemente im unteren Teil der
Umhüllung 6 geführt. Die Regelventile 19.1 bis 19.4 sind mit einem
temperaturgesteuerten Abgang mit daran angeschlossenen Anschlußleitungen
24.1 bis 24.3 und einem temperaturgesteuerten Abgang mit
daran angeschlossenen Leitungsstücken 18.1 bis 18.3 versehen. Zur
besseren Darstellung und Erläuterung der Funktion sind die Regelventile
weit nach oben versetzt gezeichnet. Die Regelventile können
innen oder außerhalb der Umhüllung 6, unter- oder oberhalb
der Elementenoberkanten angebracht sein. Hier sind bspw. die
Elemente 3.4 der letzten Temperaturstufe luftseitig umströmt
zusammengefaßt untergebracht in einem Kanal bzw. Teilkamin, der
gebildet wird durch ein Trennblech 15 zwischen den Elementen 3.4 und
3.3.2.
Im kalten Anfahrzustand gelangt das Öl im Zulauf 1 über das
Regelventil 19.1 und dem temperaturgesteuerten Abgang mit der
Anschlußleitung 24.1 und dem Anschlußstück 25 in das Element 3.1,
das Anschlußstück 25 ist tiefer ausgeführt als bei den anderen
Elementen.
Das Element 3.1 ist, wie bereits bekannt, mit großem Strömungsquerschnitt
und großem hydraulischem Durchmesser versehen. Infolge
des sehr geringen Strömungswiderstandes im Element 3.1
gegenüber den übrigen Elementen wird von der nicht gezeigten Ölförderpumpe
über die Abflußleitung 2 und den Sammler 14 der größte
Anteil der Ölmenge abgesaugt. Ein geringer Ölanteil wird wegen der
entgegengesetzten Lage der Abflußleitung 2 zum Element 3.1 auch
von den übrigen Elementen 3.2.1 bis 3.4 mit einer geringen
Ölspiegelabsenkung geringe Teilölmengen entnommen. Demzufolge ist
die zufließende Ölmenge im Element 3.1 kurzfristig etwas größer
als die abfließende Ölmenge. Der Ölspiegel wird kurzfristig
ansteigen gegenüber den übrigen Elementen. Zur Vermeidung evtl.
Störungen der Be- und Entlüftung, zur Verhinderung des Ölaustrittes
aus den einzelnen Elementen 3.1 mit dem Einfüllstutzen 7 in die
Umgebung ist das Element 3.1 gegenüber dem benachbarten Element
3.2.1 bauhöher ausgeführt, desgleichen die Elemente 3.2.1 gegenüber
den Elementen 3.3.1, 3.3.2 und 3.4 und die Ent- und
Belüftungsleitungen 8 sind ansteigend ausgeführt zwischen den
ansteigenden Elementen. Nach dem Erreichen der Öltemperatur, die im
untersten Grenzbereich der für den Dauerbetrieb zulässigen Ölviskosität
entsprechend gewählt liegt, schaltet das Regelventil 19.2,
das über den temperaturgeregelten Anschluß und der daran angeschlossenen
Anschlußleitung 24.2 und den davon abzweigenden
Anschlußstücken 25 zu dem vom Element 3.1 beheizten Element 3.2.1
führen und den von benachbarten Elementen unbeheizten Element
3.2.2 führen. Mit der Wärmeabgabe des wendelförmigen Zulaufes 1
und des Sammlers 14 seit der Inbetriebnahme unterhalb der Elemente
3 erfolgt und erfolgte eine Anwärmung aller Elemente 3. Im direkt
beheizten Element 3.2.1 liegt der Öleintritt mit dem Anschlußstück
25 etwas tiefer als im unbeheizten (nicht direkt) Element
3.2.2. Der Grund der Vorsorge ist der, daß der Ölspiegel im
Element 3.2.1 durch die zweifache Erwärmung mit der eingetretenen
großen Viskositätsabnahme stärker gesunken ist gegenüber dem
Element 3.2.2; im Element 3.2.1 bei der inneren gleichen Bauform
zunächst bis zum Erreichen ausgeglichener Viskositätszustände ein
rascher Öldurchfluß ist, der kompensiert wird, so daß der Eintritts
widerstand ausgeglichen wird, insbesonders dann, wenn der Ölspiegel
im Bereich der Einflußöffnung vom Anschlußstück 25 ist, damit wird
entsprechend mehr Öl zu dem Element 3.2.2 geleitet, bei dem der
Ölspiegel steigt. Eine zusätzliche Ölerwärmung im Element 3.2.2
durch eintretendes Öl erfolgt mit Ölspiegelerhöhung, die im
Verhältnis steht zu dem Ölspiegel im Element 3.1 und diese führt
wiederum zu den zunächst unterschiedlichen Ausflußmengen beider
Elemente 3.2.1 und 3.2.2 Nach kurzer Zeit, bei erreichten gleichen
Ölviskositäten in den gesamten Elementeninhalten von 3.2.1 und 3.3.2
tritt eine Ölspiegelanpassung ein, deren Höhenunterschiede
geringer sind als die der Höhenunterschiede der beiden Eintritte
der Anschlußstücke 25.
Eine Überfüllung der Elemente 3.3 tritt nicht ein, da einmal die
Ölflußwiderstände gesunken sind, die Ölzuflüsse nicht plötzlich
in voller Menge erfolgen, die Einflußwiderstände zu dem Öleinflußwiderstand
im Element 3.1 in Beziehung stehen und nicht mehr
Öl in die Elemente 3 fließt, als unten über die Verbindungsleitungen
5 ausfließt.
Bei Erreichen der Öltemperatur für die dritte Öltemperaturstufe,
die bereits im mittleren Ölviskositätsbereich des zulässigen
Ölviskositätsintervalles liegt, die wahlweise ca. 3-6° C, je nach
Viskositätseigenschaften, über der Öleintrittstemperatur in den
Elementen 3.2 liegt, schaltet das Regelventil 19.2 den Ölzulauf
über den temperaturgesteuerten Austritt und dem Leitungsstück
18.2 zum Regelventil 19.3 mit dem temperaturunabhängigen Austritt
mit einer Anschlußleitung 24.3 und den abgehenden Anschlußstücken
25 zu den benachbarten Elementen 3.2.2 und 3.2.1 beheizten
Elementen 3.3.1 und den unbeheizten (nicht direkt) Elementen 3.3.2. Hier
erfolgt der Erwärmungsvorgang und die Öldurchströmung durch die
Elemente 3.3 sinngemäß wie vorstehend für die Elemente 3.2
beschrieben.
Das Zuschalten der Elemente 3.4 als vierte und letzte Temperaturstufe
an den Ölstrom erfolgt durch den temperaturgesteuerten
Austritt des Regelventiles 19.3 über das Leitungsstück 18.3, mit
den daran anschließenden Anschlußstücken 25, wenn die optimale
Temperatur fast oder bereits erreicht ist.
Das langsame und gesteigerte Zuschalten des Teilölstromes in die
Elemente 3.4 erfolgt ohne Störungen, da bereits der Ölspiegel
etwas gesunken ist, infolge erheblicher Ölviskositätsabnahme
durch die Erwärmung mittels Luft vom Sammler 14 und/oder der
Schleife des Zulaufs 1, unterstützt durch die Sogwirkung im
Sammler 14. Das eintretende Öl findet ausreichend Raum, um aufgenommen
zu werden, da ein Teil des Öles über die Verbindungsleitung 5
bereits in den Sammler 14 ausgetreten ist. der Ölzufluß in die
Elemente 3.4 erfolgt durch die Anschlußstücke 25, die im Bereich
der obersten Elementenstirnflächen liegen und daher besonders
einströmverlustarm sind.
In den Fig. 8 und 9 ist eine Ölbehälter-Kühlerbaueinheit in einer
diffusorartigen Erweiterung 28 am Ende der Umhüllung gezeigt für
geringen Zugbedarf, in einer Gestaltungsform mit einer intensiven
Anwärmung der Elemente 3 durch zusätzliche Heizflächen des
gewundenen Zulaufes 2, bei vier Temperaturstufen und einem in der
Umhüllung 6 mittig angebrachten Erst- oder Eingangselement 3.1, an
das sich die Elemente 3 der folgenden Temperaturstufen nach beiden
Seiten hin anschließen. Die Verbindungsleitung 5 aus den
Elementen 3 zum Sammler 14 mit der Abflußleitung 2 sind auf der
entgegengesetzten Seite der Anschlußstücke 25 in die Elemente 3
angebracht. Nach den Fig. 10 bis 12 in Zusammenhang mit der
Darstellung der entsprechenden Elemente 3 in Fig. 8 ist erkennbar, daß
die Verringerung der Strömungsquerschnitte und der hydraulischen
Durchmesser vom Element 3 der ersten Temperaturstufe an nicht nur
durch die Abnahme der Elementendicke erfolgt, sondern auch durch
die Zunahme der Lenkbleche 33, die von Temperaturstufe zu
Temperaturstufe mit abnehmendem Abstand übereinander angeordnet sind.
Es ist auch ersichtlich, daß bei der geringen Strömungshöhe über
den obersten Lenkblechen 33 und der dabei geringen Strömungsgeschwindigkeit
im Betriebszustand eine ideale Voraussetzung
gegeben ist, um evtl. eingeschlossene Luft im Öl auszuscheiden.
Den Elementen 3.3.1 ist je ein unbeheiztes Element 3.3.2 der
gleichen Bauweise der dritten Temperaturstufe parallel durchströmt
beigefügt. Bei dem weit fortgeschrittenen Anfahrzustand
des Öles im Behältersystem nach dem Zuschalten der dritten
Temperaturstufe, bei dem nun fast die ausreichende Leichtflüssigkeit
des Öles erreicht wird, treten keine Strömungsschwierigkeiten
oder Überfüllungen in den Elementen 3.3.1 oder insbesonders bei
3.3.2 auf. Dies erfolgt dadurch, daß mit steigender Ölspiegelhöhe
der Flüssigkeitsdruck zur Erzeugung einer größeren Durchflußgeschwindigkeit
durch die Elemente erfolgt und dadurch, daß
die Anschlußstücke 25 in den beiden Elementen 3.3.1 und 3.3.2
unterschiedlich hoch sind.
Es ist bekannt, daß die Einströmgeschwindigkeit (die Menge) aus
einem Rohr in einen Behälter oder Freiraum neben der Zähigkeit
des angetroffenen Mediums auch abhängig ist vom Gegendruck
(Flüssigkeitshöhe).
Es findet eine Selbstregelung der Öleinflußmengen und der Ölspiegel
in den Elementen 3.3.1 zu 3.3.2 statt. Ist der Ölspiegel
bspw. im Element 3.31 gegenüber dem Element 3.3.2 stark
gefallen (durch leichtviskoseres Öl), im extremen Fall bis unter
die Zulauföffnung vom Anschlußstück 25, ist der Zulaufdruck
geringer; es gelangt mehr Öl in das Element 3.3.1, solange bis
das Element 3.3.2 im Durchflußverhalten (Viskosität und Ölflußgeschwindigkeit)
sich angepaßt haben und beide Ölspiegel fast
gleiche Höhe haben mit dem fast gleichen Zulaufwiderstand in den
Anschlußstücken; die Abflußwiderstände in beiden Elementen sind
gleich.
Mit den von Temperaturstufe zu Temperaturstufe ansteigenden
Anschlußstücken 25 an den Elementen mit der vorstehend bei den
Fig. 1 bis 4 beschriebenen Strömungsstabilisierung im Elementenabfluß
wird erreicht, daß im Betriebs- und Beharrungszustand eine
ausreichende steigende Befüllung aller Elemente 3.1 bis 3.4
erfolgt und entsprechend der Wirksamkeit der Heizflächen für
die Wärmeübertragungsleistung die Ölfüllung und zwar trotz günstiger
Fließeigenschaften in den Elementen der ersten Temperaturstufen,
da der Einströmverlust und Ausströmverlust durch die Blendenwirkung
von der ersten zur letzten Temperaturstufe abnimmt.
Da die auf der rechten Seite der Umhüllung 6 gelegenen Elemente
3.4.2 näher an der Abflußleitung 2 liegen, werden sie von der
Sogwirkung der Förderpumpe stärker beeinflußt als die Elemente 3.4.1
der linken Seite. Zum Ausgleich können oder wird entweder die
Blendenwirkung an den Elementen 3.4.2 vergrößert oder die
Anschlußstücke 25 der Elemente 3.4.1 werden höher gesetzt, damit
wird erreicht, daß die Ölspiegelhöhe in den Elementen 3.4.1
gegenüber den Elementen 3.4.2 steigt und damit die Ölflußmengen in
den getrennt untergebrachten Elementen 3.4 bedarfsgerecht werden.
In den Fig. 13 und 14 ist eine vereinfachte Ausführungsform einer
Ölbehälter-Kühlerbaueinheit mit zwei Regelventilen 19.1 und 19.2
und zwei direkt beaufschlagten Elementen 3.1.1 und 3.1.2 der
ersten Temperaturstufe mit einem großen Fassungsvermögen und der
Vorwärmung der Elemente 3 durch den im untersten Umhüllungsteil
6 ausgebildeten wandelförmigen Sammler 14 gezeigt.
Gegenüber den bisherigen Anordnungen der Elemente 3 in den
vorangegangenen Fig. 1 bis 12 sind jetzt bspw. mindestens je 2 Elemente
jeder Temperaturstufe in einem in der Umhüllung 6 abgeteilten
Kanal bzw. Teilkamin untergebracht, gebildet durch das
Trennblech 15. Der Rest der Elemente 3.3 der letzten Temperaturstufe
ist in dem Kanal der rechten Seite der Umhüllung untergebracht.
Der Vorteil liegt darin, daß durch die gesamte gegenseitige
Anwärmung von Elementen aller Temperaturstufen in einem Kanal eine
zügige gegenseitige Aufwärmung aller Elemente der ersten als auch
eines Teiles der letzten Temperaturstufe erfolgt, neben der
Erwärmung der Elemente 3 in beiden Kanälen durch den in der
Temperatur ansteigenden Luftstrom aus der gewundenen Heizfläche des
Sammlers 14, so daß ein störungsfreier Betrieb vom Anfahren bis
zum Betrieb im Beharrungszustand bei unterschiedlichen Temperaturen
mit nur zwei Regelventilen gegeben ist.
Ist die Umgebungstemperatur niedrig, so reichen die Elemente 3.1
bis 3.3.1 in der linken Umhüllungsseite, um das Öl zu kühlen und
auf optimalen Öltemperaturbereichen zu halten. Das Regelventil
19.2 lenkt über den temperaturgesteuerten Austritt mit dem daran
angeschlossenen Leitungsstück 18.2 keine oder nur eine geringe
Menge Öl in die Elemente 3.3.1 oder 3.3.2.
Bei maximalen hohen Umgebungstemperaturen wird bei voller Öffnung
des Regelventiles 19.2 ein bedeutender Ölstrom zu den Elementen
3.3.1 und 3.3.2 geleitet, der nach entsprechender Vorwärmung und
des von Betriebsbeginn an verhältnismäßig günstigen Fließverhaltens
zunächst einen ausreichenden Öldurchfluß ermöglicht, der
sich nachher noch verbessert (zunächst kurzfristiges Ansteigen der
Ölspiegel bei den Elementen 3.3.1 bzw. 3.3.2).
Die Ölströme zu den Elementen von der ersten Temperaturstufe zur
dritten Temperaturstufe (der letzten) werden, wie bei den übrigen
Figuren (besonders ausgeprägt bei den Beispielen ab Fig. 5), trotz
der zusätzlichen Durchflußwiderstände in den Regelventilen, den
zusätzlichen Leitungen usw. erreicht, indem neben Regelventilen,
die nach dem Öffnen des temperaturgesteuerten Abflusses bei
ansteigender Öltemperatur den Zufluß zur ungesteuerten Abflußöffnung
schließen, oder auch dadurch, daß die zusätzlichen Durchflußwiderstände
ausgeglichen werden durch unterschiedliche Eintrittswiderstände
in die Elemente der einzelnen Temperaturstufen, wie
dies durch die unterschiedliche Höhenlage der Eintrittsöffnungen
der Anschlußstücke 25 in die Elemente 3 erfolgt.
Die Regelventile 19.1 und 19.2 mit ihren temperaturgeregelten
Abgängen zu den Leitungsstücken 18.1 bzw. 18.2 öffnen und schließen
bei geringen Temperaturänderungen fast trägheitslos ab wählbaren
Öltemperaturen gleichbleibend ansteigend. So z. B. wird
hier der geregelte Ablauf zum Leitungsstück 18.1 geöffnet, wenn
im Regelventil 19.1 (und damit im Element 3.1) eine betrieblich
günstige Temperatur von 65° C erreicht ist. Es ist voll geöffnet
bei der betrieblich günstigen Öltemperatur von 75° C. Der Ablauf
zum Leitungsstück 18.2 im Regelventil 19.2 wird geöffnet, wenn
die Öltemperatur von 75° C erreicht wird und voll geöffnet bei
Öltemperaturen von 80° C (Öffnungstemperaturen von 70° C, vollkommene
Öffnungen bei 75-80° C, oder andere Temperaturen, je
nach Viskositätsverhalten, sind auch möglich), bei Öltemperaturen,
die für dieses Öl an der unteren Grenze der zulässigen Ölviskosität
gehalten wird. Die Elemente 3.3.2 sind nach Anzahl und
Wärmeübertragungsfläche so ausgelegt, daß für die anfallende
Wärmemenge aus dem Hydrauliksystem bei maximalen Umgebungstemperaturen
die Verlustwärme abgeführt wird.
Bei maximal zulässigen Betriebstemperaturen gebräuchlicher Öle
beträgt der bei dem normalen Verlustwärmeanfall, der dabei
gebräuchlichen Ölumlaufmenge bei normal gebräuchlichen Hydraulikanwendern
der erforderliche Öltemperaturabbau 1-5° C im
Ölkühler bzw. dem Behältersystem.
Die Abflußmenge aus den Elementen wird durch die weitgehend
viskositätsunabhängigen, blendenartigen, entsprechend dimensionierten
Verengungen (der Blendenmaße 11 oder der Innenmaße der
Verbindungsleitungen 5 oder der Abstände der Lenkbleche 33, 33.1 von
der Elementenstirnwand) bewerkstelligt und auch dadurch, daß die
durch die Förderpumpe abgezogene Ölmenge weitgehend der dem
Behaltersystem wieder zugeführten Ölmenge entspricht. Weiter ist
gegeben, daß alle Elemente mit ihren Verbindungsleitungen über
den Sammler 14 zu kommunizierenden Gefäßen verbunden sind, deren
Abflußmengen aus dem Sammler sich zueinander noch von den Ölspiegelhöhen
beeinflussen.
In Fig. 15 ist im Aufbau und in der Wirkungsweise gemäß den
vorangegangenen Figuren eine Ölbehälter-Kühlerbaueinheit in einer weiteren möglichen Anordnung der
Elemente und Schaltung der Regelventile schematisch
dargestellt, die für eine sehr große Ölumlaufmenge mit hoher
Kühlleistung für den Betrieb bei extrem geringen bis hohen
Umgebungstemperaturen geeignet ist. Ein wesentlicher
Gesichtspunkt für den störungsfreien und angepaßten
Betrieb der Ölbehälter-Kühlerbaueinheit im Anfahr- und Dauerbetriebszustand
für die extrem unterschiedlichen Betriebsbedingungen ist
die Verschachtelung und Beiordnung der einzelnen Elemente von der
ersten Temperaturstufe bis zur letzten in Öltemperaturteilschritten.
Aus Platzgründen ist ein Teil der Elemente von den letzten Temperaturstufen
nicht dargestellt (Abbruch durch strichpunktierte
Linien gekennzeichnet). Die Regelventile 19 und die zugehörigen
Leitungen sind weit nach oben in der Umhüllung 6 befindlich
dargestellt, zur besseren Übersicht. Die Anschlußstücke 25 an die
Elemente 3.1 bis 3.6 sind nicht besonders dargestellt. Der
Öleintritt in die Elemente der einzelnen Temperaturstufen erfolgt
wie in den vorhergehenden Figuren beschrieben. Wie auch bei den
vorangegangenen Figuren, ist eine gesonderte Leckölleitung 35
vorgesehen, die angefallenes Verlustöl aus den Hydraulikanwendern
zurück in das Hydrauliksystem führt und ohne Gegendruck in das
Element 3.1 bringt.
In der weiteren Möglichkeit der Anwendung von temperaturgesteuerten
Regelorganen werden Regelventile 19.5 bis 19.1 verwandt,
die dauernd vom kalten bis betriebswarmen Ölzustand vom Ölstrom
oder Teilströmen von der Zuleitung 1 kommend nacheinander
durchflossen werden. Im Prinzip können die gleichen Regelventile verwendet
werden durch das Vertauschen der Anschlüsse. Die Regelventile
19 sind mittels der Zuleitungsstücke 1.2 verbunden (die
bei den Fig. 5 bis 14 die Funktion für die Anschlußleitungen 24
hatten), die vom ungeregelten Abgang eines Regelventiles 19 zum
Eintritt des folgenden Regelventiles führen; bis auf das letzte
Regelventil 19.1 im Verlauf des Ölflusses, dessen ungeregelter
Abgang mit der Anschlußleitung 24.1 und den abzweigenden
Anschlußstücken 25 mit den dauernd direkt beaufschlagten Elementen 3.1
verbunden sind.
Die beiden Elemente 3.1 sind wieder als besondere Maßnahme, da
viele einzelne Elemente vorhanden sind, höher und daher mit
besonders großem Fassungsvermögen ausgebildet, um während der
ersten Zeit des Anfahrvorganges, wenn mehr Öl durch die Anschlußstücke
25 zufließt als durch die Verbindungsleitungen 5 abfließt,
eine vorsorgliche Speicherfähigkeit von Öl zu haben. Die
Elemente 3.2 und 3.3 sind in diesem Fall nicht bauhöher ausgeführt,
da das Ölfassungsvermögen der fünf Elemente 3.2 bzw. der acht
Elemente 3.3 gegenüber den zwei Elementen 3.1 größer ist. Durch
die fünf gewählten Regelventile 19.5 bis 19.1 mit den
entsprechend geringen Öffnungstemperaturstufen wird eine fast stufenlos
geringfügig steigende Ölmenge in die Elemente 3 geleitet und
die Elemente erhalten ausreichend Zeit, die Ölmengen hindurchzuleiten,
ohne daß Überfüllungen auftreten. Durch die Wahl der Lage
des Abflusses 2, links oder rechts in der Ölbehälter-Kühlerbaueinheit,
mit der Lage der Elemente 3 der letzten Temperaturstufen
läßt sich die erforderliche Bauhöhe der Elemente 3.1, 3.2
mit der Lage der Be- und Entlüftungsleitung beeinflussen. Der
Anwärmvorgang der Elemente 3 als auch die übrigen Funktionen der
Ölbehälter-Kühlerbaueinheit erfolgen sinngemäß der vorhergehenden
Beschreibungen und Figuren.
Im Anfahrzustand sind zunächst die temperaturgesteuerten
Abgänge mit den Leitungsstücken 25 an den Regelventilen 19.5 bis
19.1 geschlossen, über die nicht temperaturgesteuerten Abgänge
in den Regelventilen mit den angeschlossenen Zuleitungsstücken
1.2 gelangt Öl in die folgenden Regelventile und letztlich über
die Anschlußleitung 24.1 mit den daran anschließenden Anschlußstücken
25 in die Elemente 3.1. Bei Erreichen der untersten
Ölbetriebstemperatur im Element 3.1 bzw. im Regelventil 19.1
öffnet der temperaturgesteuerte Abgang im Regelventil 19.1 zum
Leitungsstück 18.1 über die anschließenden Leitungsstücke 25 zu
den Elementen 3.2.1 und 3.2.2. Die Elemente 3.2.1 sind von den
Elementen 3.1 direkt angewärmt, das Element 3.2.2 ist nicht
direkt angewärmt, sondern wird vorgewärmt vom aufsteigenden
warmen Luftstrom vom Sammler 14. Zunächst unterschiedliche
Strömungswiderstände und Ölabflußmengen werden rasch ausgeglichen
durch Ölspiegelveränderungen sowie durch nachfolgende Erwärmung
und Ölviskositätsminderung im Element 3.2.2. Durch die bessere
Beaufschlagung der Elemente 3.2 gegenüber den 3.1 wird erreicht,
daß der Eintritt des Anschlußstückes 25 im Element 3.2
durch höhere Lage gegenüber im Element 3.1 widerstandsärmer ist. Bei
weiter angestiegener Öltemperatur bis zu einer wählbaren Höhe
öffnet der temperaturgesteuerte Abgang im Regelventil 19.2 mit
dem daran angeschlossenen Leitungsstück 18.2 zu den direkt
vorgewärmten Elementen 3.3.1 und den nur vom Sammler 14
vorgewärmten Elementen 3.3.2. Die Elemente 3.3.2 wärmen die benachbarten
Elemente 3.4 an. Bei weiteren und verhältnismäßig geringfügigen
Öltemperatursteigerungen in Stufen werden der Reihenfolge nach
die temperaturgesteuerten Abgänge der Regelventile 19.3, 19.4,
19.5 (-19. n) geöffnet zu den Leitungsstücken 18.3, 18.4, 18.5
(18. n) mit den daran angezweigten Anschlußstücken 25 zu den
Elementen 3.4, 3.5, 3.6 der folgenden Temperaturstufen. Wobei ca.
1/3 bis die halbe Anzahl der Elemente einer Temperaturstufe die
Elemente der nachfolgenden Temperaturstufen direkt anwärmen.
Bei tiefen Umgebungstemperaturen werden die Elemente 3.1 bis
3.3.1 im rechten Kanal durch das Trennblech 15 in der
Umhüllung 6 abgegrenzt, was bereits ausreicht. Bei mittleren Umgebungstemperaturen
werden zusätzlich die zugeschalteten Elemente 3.3.2 bis
3.4 im mittleren Kanal wirksam, bei maximalen Umgebungslufttemperaturen
(z. B. +35° C) werden die restlichen Elemente 3.5 bis
3.6 im linken Kanal zugeschaltet.
Die entsprechenden Ölzulaufmengen zu den Elementen der
entsprechenden Temperaturstufen werden gewährleistet durch den
abnehmenden Einflußwiderstand durch zunehmende Öleintritte mit
Anschlußstücken 25 (Fig. 16 bis 21) und durch den abnehmenden
Strömungswiderstand vom Regelventil 19.1 zu Regelventil 19.5. So
wird auch erreicht, daß bei ungünstigen Kühlbedingungen für die
Ölbehälter-Kühlerbaueinheit (hohe Umgebungslufttemperaturen) die
kühlwirksamsten Elemente 3.6 der letzten Temperaturstufe besonders
gut mit zu kühlendem Öl versorgt werden. Der Vorteil dieser
Anordnung der Regelventile 19.1 bis 19.5, auch bei der Wahl eines
oder weniger Regelventile 19, liegt darin, daß alle Regelventile
19.1 bis 19.5 (19 n) zur gleichen Zeit von Öl mit gleicher
Temperatur durchflossen werden.
Mit den bekannten und bereits vorerwähnten Gesetzmäßigkeiten in
kommunizierenden Gefäßen mit unterem Abfluß, jedoch ohne Zufluß,
wird bei der Ölbehälter-Kühlerbaueinheit gemäß der Erfindung
in Verbindung mit der erzielbaren Dünnflüssigkeit des Öles, mit dem
weitgehend geregelten Abflußwiderstand aus den Elementen 3 und mit
dem dauernd geregelten Zufluß durch die sich einstellenden Ölspiegelhöhen
in den Elementen 3 erreicht, daß kein Leerlaufen, insbesondere
der Elemente 3.1 (und auch der übrigen Elemente der ersten
Temperaturstufen) eintritt und somit keine Luftansaugung durch
ölleere Elemente 3 durch die Förderpumpe erfolgt. Dies gilt auch
für die in den übrigen Figuren der vorstehenden Beschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele.
In den Fig. 16 bis 21 mit Längs- und Querschnitt und der bspw.
Elementenausbildung der Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach. Fig. 15
ist leicht erkennbar, daß die Eintritte der Anschlußstücke 25
vom Element 3.1 zum Element 3.6 und damit von Temperaturstufe zu
Temperaturstufe ansteigend und die Strömungsquerschnitte und
hydraulischen Durchmesser abnehmend sind.
Im Dauerbetrieb und betriebswarmen Zustand, bei den ölseitig
zugeschalteten Elementen 3, sind die Ölspiegel in den Elementen 3.1
bis 3.6 unterschiedlich ansteigend hoch, beim Element 3.1 am
tiefsten, beim Element 3.6 am höchsten.
Claims (9)
1. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit für stationäre oder mobile Hydraulikanlagen
zur Aufnahme des zum Betreiben der Hydraulikanlage
erforderlichen Ölvorrats und zu dessen Kühlung, die verhältnismäßig
dünne, plattenförmige Elemente aufweist, welche in einer
Umhüllung angeordnet sind, die einen Luftauftriebskamin zur Bildung
eines aufsteigenden Kühlluftstrom begrenzt, wobei der Ölstrom
durch die Elemente jeweils mittels eines temperaturabhängig
arbeitenden Regelventiles beeinflußbar ist, mit einem zur Be-
und Entlüftung dienenden Öleinfüllstutzen sowie mit einem von der
Hydraulikanlage kommenden, als Zuleitung ausgebildeten Ölzulaufstutzen
und mit einem zur Hydraulikanlage führenden, als Ölablaufleitung
dienenden Ölablaufstutzen, wobei die Elemente gemeinsam
den gesamten Ölvorrat aufnehmen und hochstehend angeordnet
sind, die Ölzulaufleitung ständig an mindestens ein Erstelement
jeweils in dessen oberen Bereich angeschlossen ist und alle Elemente
in ihren oberen Bereichen über jeweils eine Leitung und
Regelventil miteinander in Verbindung stehen, wobei die Regelventile
temperaturabhängig nacheinander die dem oder den ersten Elementen
nachfolgenden Elemente mit der Ölzulaufleitung verbinden
oder von dieser wieder trennen und Elemente gleicher Temperaturstufe
von jeweils einem der Regelventile gruppenweise zu- oder
abschaltbar sind, wobei der Ölaustritt jeweils aus dem unteren
Bereich der Elemente erfolgt und die Ölablaufleitung ständig mit
allen Elementen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der großflächigen Seitenwände der Elemente (1
bis 3. n), welcher jeweils die Größe des Ölstromes durch dieses
Element (3.1 bis 3. n) begrenzt, von Temperaturstufe zu Temperaturstufe
in Richtung der steigenden Temperaturstufen abnimmt,
daß in den Elementen (3.1bis 3. n) in Abständen übereinander abwechselnd
an der einen und der anderen Elementenstirn- oder
-schmalwand Lenkbleche (33) angeordnet sind, die mit den großflächigen
Seitenwänden der Elemente (3.1 bis 3. n) dicht abschließen,
wobei das jeweils höchstgelegene Lenkblech (33) unterhalb der dem
Element (3.1 bis 3. n) Öl zuführenden Zuleitung (1.1), der Verbindungsleitung
(4) oder dem Anschlußstück (25) angeordnet ist.
2. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit Ausnahme der Elemente (3), die der höchsten
Temperaturstufe angehörigen, zwischen den Elementen (3.3 bis 3. n)
der gleichen Temperaturstufe mindestens eines der Elemente der
nächsthöheren Temperaturstufe eingegliedert ist.
3. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den Ansprüchen 1 bis 2 dadurch
gekennzeichnet, daß das freie Ende des unteren Lenkbleches
(33) im Element (3.1 bis 3. n) nahe an eine Stirnwand herangeführt ist
und eine Blende bildet oder die Lenkbleche (33) mit den entsprechenden
Abständen an die Stirnwände herangeführt sind und hintereinander
geschaltete Blenden mit kleinen Einzelwiderständen bilden.
4. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch
gekennzeichnet, daß die Bauhöhe der Elemente (3.1 bis 3. n)
von der ersten Temperaturstufe zu den folgenden Temperaturstufen
abnimmt und eine Entlüftungsleitung (8) von der ersten Temperaturstufe
zur folgenden Temperaturstufe entsprechend der Bauhöhe
des Elementes (3) abfallend ausgeführt ist.
5. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch
gekennzeichnet, daß der Sammler (14) oder der Zulauf (1)
wendel- oder schlangenförmig in einem Raum unterhalb der Elemente
(3.1 bis 3. n) geführt sind, der von der Verlängerung der Umhüllung (6)
nach unten gebildet ist, so daß der Sammler (14) oder der
Zufluß (1) seitlich abgedeckt ist.
6. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl der Elemente (3.1 bis 3. n)
von der ersten Temperaturstufe zu den folgenden Temperaturstufen
zunimmt und dabei der Ölstromquerschnitt und der hydraulische
Durchmesser in den einzelnen Elementen (3.1 bis 3. n) abnimmt und
der Gesamtströmungsquerschnitt in den nachfolgenden Temperaturstufen
gleichbleibend oder größer wird.
7. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den Ansprüchen 1 bis 6 dadurch
gekennzeichnet, daß die Eintritte der Anschlußstücke (25)
in den Elementen (3) von Temperaturstufe zur folgenden Temperaturstufe
ansteigend angebracht sind, wobei in Ruhezustand der Hydraulikanlage
die Anschlußstücke (25) in die Elemente (3.1) der
ersten Temperaturstufe (Eingangsstufe) tief unter dem Ölspiegel
und die Anschlußstücke (25) in die Elemente (3. n) der letzten
Temperaturstufe oberhalb des Ölspiegels münden.
8. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den Ansprüchen 1 bis 7 dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (25) zu den Elementen
(3) der einen Temperaturstufe, die von dem benachbarten
und beigeordneten Element (3.2 bis 3. n -1) der vorherigen Temperaturstufe
beheizt sind, tiefer in das Element (3) münden als in
die Elemente der gleichen Temperaturstufe, die nicht von einem
der Elemente (3) der im Ölfluß vorangehenden Temperaturstufe erwärmt
werden.
9. Ölbehälter-Kühlerbaueinheit nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den angeordneten Elementen (3)
der ersten Temperaturstufen und letzten Temperaturstufen eine
Trennwand (15) vorgesehen ist, die von der Unterkante bis zur
Oberkante der Umhüllung (6) reicht, oder daß wahlweise auf dem
oder den Elementen (3.1 bis 3. n) zwischen den letzten Temperaturstufen
und der ersten Temperaturstufen eine obere Trennwand
(29) vorgesehen ist, desgleichen wahlweise unterhalb dieser Elemente
(3) eine untere Trennwand (26) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
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DE3506181A1 DE3506181A1 (de) | 1986-09-18 |
DE3506181C2 true DE3506181C2 (de) | 1988-07-28 |
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ID=6263259
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1985
- 1985-02-22 DE DE19853506181 patent/DE3506181A1/de active Granted
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