DE4105774A1 - Oelkreislauf einer maschine oder eines fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölkreislauf einer Maschine oder eines Fahrzeuges mit einem Ölkühler sowie einer thermostatgesteuerten Kurzschlußleitung hierzu, wobei der Ölkühler eine mit den Ölkühler-Rohren in wärmeüber­ tragender Verbindung stehende und einen Bypass zu diesen bildende Überbrückungsleitung mit einem Durchfluß-Be­ stimmungsorgan aufweist.

An einem derartigen, beispielsweise aus der DE 37 14 230 A1 bekannten Ölkreislauf Vereinfachungen aufzuzeigen, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Über­ brückungsleitung die Funktion der Kurzschlußleitung über­ nimmt und daß das Durchfluß-Bestimmungsorgan als eine auf den Durchflußquerschnitt der Ölkühler-Rohre abgestimmte Drossel ausgebildet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Die einen Bypass zu den Ölkühler-Rohren bildende Über­ brückungsleitung dient dazu, nach Zuschalten des Öl­ kühlers durch den Thermostaten der thermostatgesteuerten Kurzschlußleitung den Ölkreislauf sicher aufrecht­ zuerhalten. In einem kalten Ölkühler kann es nämlich in den Ölkühler-Rohren aufgrund der dann äußerst hohen Öl­ viskosität zu Pfropfenbildungen kommen, die ein freies Durchströmen behindern würden. Als Abhilfemaßnahme ist daher in der DE 37 14 230 A1 eine mit einem Druckregel­ ventil versehene Überbrückungsleitung vorgesehen, die bei abgesperrter Kurzschlußleitung sowie bei Pfropfenbindung in den Ölkühler-Rohren dennoch ein Durchströmen des Öl­ kühlers ermöglicht. Indem diese Überbrückungsleitung mit den Ölkühler-Rohren in wärmeübertragender Verbindung steht, werden unter Einfluß des warmen, in der Über­ brückungsleitung strömenden Öles die Pfropfen in den Öl­ kühler-Rohren aufgelöst.

Deutlich einfacher gestaltet werden kann ein derartiger Ölkreislauf, wenn die Überbrückungsleitung die Funktion der Kurzschlußleitung übernimmt, da letztere dann ent­ fallen kann. In diesem Zusammenhang ist es ausreichend, das in der Überbrückungsleitung vorgesehene Durchfluß-Be­ stimmungsorgan als einfache Drossel auszubilden, deren Durchflußquerschnitt auf denjenigen der Ölkühler-Rohre abgestimmt ist. Das in der DE 37 14 230 A1 vorgesehene Druckregelventil kann somit ersatzlos entfallen. Die je­ weiligen Durchflußquerschnitte sind dabei unter Berück­ sichtigung der jeweiligen temperaturabhängigen Öl­ viskosität so aufeinander abgestimmt, daß entsprechend den Anforderungen bei kaltem Öl nur die Überbrückungs­ leitung und bei heißem Öl vorrangig die Ölkühler-Rohre beaufschlagt werden. Ein derartiger Ölkreislauf nutzt da­ bei die oben beschriebenen, bekannten Vorteile der Über­ brückungsleitung und bietet zugleich hohe Sicherheit bei einem Ausfall des die Kurzschlußleitung bzw. Über­ brückungsleitung steuernden Thermostatelementes. Sollte dieses Thermostatelement nämlich stets in seiner die Öl­ kühler-Rohre absperrenden Position verharren, so stellt sich dennoch durch die Überbrückungsleitung eine zu­ mindest geringfügige Ölkühlung ein, die eine Über­ hitzungsgefahr des Öles und somit die Gefahr von Schäden an Maschine oder Fahrzeug erheblich herabsetzt.

Aufgrund der den Durchflußquerschnitt der Überbrückungs­ leitung bestimmenden Drossel ist es ausreichend, wenn das Thermostatelement lediglich den Durchflußquerschnitt einer zu den Ölkühler-Rohren führenden Vorlaufleitung oder Rücklaufleitung steuert. Bei anders abgestimmtem Drosselquerschnitt ist es jedoch auch möglich, durch das Thermostatelement allein den Durchflußquerschnitt der Überbrückungsleitung zu beeinflussen. In diesem Falle kann das Stellglied des Thermostatelementes bei ge­ eigneter geometrischer Gestaltung zugleich die Funktion der Drossel übernehmen. An dieser Stelle soll nochmals auf den aus der DE 37 14 230 A1 bekannten Stand der Technik eingegangen werden. Auch dort ist in einer alter­ nativen Ausführungsform die Möglichkeit aufgezeigt, das Durchfluß-Bestimmungsorgan der Überbrückungsleitung als Thermostatventil auszubilden, jedoch sind dort dann weiterhin zwei Thermostatventile erforderlich, während bei der Ausbildung nach der vorliegenden Erfindung ein einziges Ventil ausreichend ist.

Ebenfalls unter Zuhilfenahme eines einzigen Thermostat­ ventiles ist eine besonders feine Abstimmung möglich, wenn dieses Thermostatelement ein Stellglied aufweist, das den Durchflußquerschnitt der Überbrückungsleitung gleichzeitig mit und gegensinnig zum Durchflußquerschnitt der Vorlaufleitung oder Rücklaufleitung zu oder von den Ölkühler-Rohren steuert. Bei geeigneter Ausbildung kann selbstverständlich auch hier wiederum das Stellglied die Funktion der Überbrückungsleitungs-Drossel übernehmen. Die wärmeübertragende Verbindung zwischen der Über­ brückungsleitung und den Ölkühler-Rohren erfolgt vorzugs­ weise über die Sammelkästen für die Ölkühler-Rohre. Dabei kann die Überbrückungsleitung direkt an die Wand eines Sammelkastens angeflanscht oder in dieser integriert sein, es ist jedoch auch möglich, daß die Überbrückungs­ leitung einen Sammelkasten im wesentlichen vollständig durchquert. Dieses Durchqueren kann dabei in einem separat eingesetzten Rohr erfolgen, es ist jedoch auch möglich, das der Sammelkasten selbst ein Bestandteil der Überbrückungsleitung bildet.

Im folgenden wird eine Prinzipskizze eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben. In einen gemäß Pfeilrichtung laufenden Ölkreislauf 1 ist neben einer Ölpumpe 2 und diversen Verbrauchern 3 auch ein Ölkühler 4 eingeschaltet. Dieser besteht aus zwei Sammelkästen 5a, 5b, die durch eine Vielzahl von mit Rip­ pen versehenen Ölkühler-Rohren 6 miteinander verbunden sind. Der Sammelkasten 5a wird von einer Vorlaufleitung 7a versorgt, während vom Sammelkasten 5b eine Rücklauf­ leitung 7b wegführt. Ferner zweigt vom Sammelbehälter 5a eine Überbrückungsleitung 8 ab, die zusätzlich mit dem Sammelbehälter 5b in wärmeübertragender Verbindung steht und in der eine Drossel 9 angeordnet ist. Sowohl die Überbrückungsleitung 8 als auch die Rücklaufleitung 7b münden im Gehäuse eines Thermostatelementes 10, das ein thermostatisch gesteuertes Stellglied 11 aufweist.

In Abhängigkeit von der Temperatur des insbesondere über die Überbrückungsleitung 8 in das Gehäuse des Thermostat­ elementes 10 eindringenden Öles nimmt das Stellglied 11 verschiedene Positionen ein. In der gezeigten Position liegt das Stellglied unter Einfluß einer Druckfeder 12 an seinem linken Anschlag an und gibt somit eine Austritts­ öffnung 13 der Rücklaufleitung 7b frei. Unter Einfluß eines nicht gezeigten Wachselementes kann das Stellglied 11 jedoch auch gegen die Kraft der Druckfeder 12 nach rechts verfahren werden, so daß die Austrittsöffnung 13 verschlossen wird.

In der gezeigten Position des Stellgliedes 11 bildet nicht nur die Drossel 9, sondern auch das Stellglied 11 selbst ein Strömungshindernis in der Überbrückungsleitung 8, während gleichzeitig die Rücklaufleitung 7b voll­ ständig freigegeben ist. Somit wird der Ölkreislauf aus­ gehend von dem Sammelkasten 5a im wesentlichen über die Ölkühler-Rohre 6 und den Sammelkasten 5b geleitet, so daß das Öl eine ausreichende Kühlung erfährt. Bei kaltem Öl hingegen ist eine möglichst schnelle Erwärmung des Öles erwünscht, so daß dann die Ölkühler-Rohre 6 nicht durch­ strömt werden sollten. In diesem Zustand bewegt das nicht gezeigte Wachselement das Stellglied 11 gegen die Kraft der Druckfeder 12 in seinem rechten Anschlag, womit das Thermostatelement 10 die Rücklaufleitung 7 absperrt. Der Ölkreislauf wird somit ausgehend vom Sammelkasten 5a über die Überbrückungsleitung 8 geführt. Hierbei erfährt das sich in der Maschine bzw. im Verbraucher 3 erwärmende Öl allenfalls eine geringfügige Kühlung, die vorteilhafter­ weise dazu genutzt wird, die beiden Sammelkästen 5a, 5b zu erwärmen, da der Ölstrom hierbei den unteren Sammel­ kasten 5a vollständig durchquert und mit dem oberen Sammelkasten 5b immerhin in wärmeübertragender Verbindung steht. Durch diese Wärmeübertragung, die letztendlich auch auf die Ölkühler-Rohre wirkt, werden mögliche Pfropfen, die sich in den Ölkühler-Rohren gebildet haben, aufgelöst. Werden somit später die Ölkühler-Rohre 6 durch das Thermostatelement 10 zugeschaltet, tritt keine Unterbrechung des Ölkreislaufes ein.

Durch geeignete Abstimmung des Querschnitts der Drossel 9 unter Berücksichtigung des Durchflußquerschnittes der Öl­ kühler-Rohre 6 ist es möglich, das oben geschilderte Regelverhalten bezüglich des Durchströmens des Ölkühlers 4 bzw. der Beaufschlagung gleichzeitig die Funktion einer Kurzschlußleitung übernehmenden Überbrückungsleitung 8 zu erzielen. Dabei können einzelne Merkmale auch abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet werden, ohne den Umfang der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (4)

1. Ölkreislauf einer Maschine oder eines Fahrzeuges mit einem Ölkühler (4) sowie einer thermostatgesteuerten Kurzschlußleitung hierzu, wobei der Ölkühler (4) eine mit den Ölkühler-Rohren (6) in wärmeüber­ tragender Verbindung stehende und einen Bypass zu diesen bildende Überbrückungsleitung (8) mit einem Durchfluß-Bestimmungsorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungsleitung (8) die Funktion der Kurz­ schlußleitung übernimmt und daß das Durchfluß-Be­ stimmungsorgan als eine auf den Durchflußquerschnitt der Ölkühler-Rohre (6) abgestimmte Drossel (9) aus­ gebildet ist.

2. Ölkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kurzschluß­ leitung steuernde Thermostatelement (10) den Durch­ flußquerschnitt einer Vorlaufleitung (7a) oder Rück­ laufleitung (7b) zu oder von den Ölkühler-Rohren (6) steuert.

3. Ölkreislauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermostatelement (10) ein Stellglied (11) aufweist, das den Durch­ flußquerschnitt der Überbrückungsleitung (8) gleich­ zeitig mit und gegensinnig zum Durchflußquerschnitt der Vorlauf- oder Rücklaufleitung (7b) steuert.

4. Ölkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungsleitung (8) einen Sammelkasten (5a) für die Ölkühler-Rohre (6) im wesentlichen vollständig durchquert.