EP3327296B1 - Hydrauliköltank mit integrierter kühlung - Google Patents
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- EP3327296B1 EP3327296B1 EP17200775.9A EP17200775A EP3327296B1 EP 3327296 B1 EP3327296 B1 EP 3327296B1 EP 17200775 A EP17200775 A EP 17200775A EP 3327296 B1 EP3327296 B1 EP 3327296B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/26—Supply reservoir or sump assemblies
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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
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
- F15B21/042—Controlling the temperature of the fluid
- F15B21/0423—Cooling
Definitions
- the invention relates to a tank for a liquid, in particular a hydraulic oil, wherein the liquid from the tank is feasible and traceable back into this.
- the invention relates to a use of such a tank.
- the invention relates to a device with such a tank.
- the invention relates to a method for controlling the temperature of a liquid, wherein a liquid is led out of a tank and subsequently returned to the tank.
- a tank with a cooling device is off DE 10 2008 026200 known.
- the object of the invention is to provide a tank of the type mentioned, which simplifies the construction of a hydraulic system.
- the object is achieved in that a cooling device is provided in a tank of the type mentioned in the tank.
- An advantage achieved by the invention is to be seen in particular in the fact that no hydraulic hoses and / or piping or expensive fittings for connecting the cooling device to the tank are necessary. At the same time, the tank can be made compact with the cooling device and accordingly mounted space-saving on a vehicle.
- Another advantage is the fact that no additional protective housing for the cooling device is necessary. By positioning the cooling device in the tank, the cooling device is sufficiently protected against damage by, for example, stone chipping, contact with other foreign bodies or corrosion.
- the cooling device comprises a heat exchanger.
- the heat exchanger can in this case be designed, for example, as a cooling register. This ensures efficient cooling of the hydraulic oil.
- the cooling device comprises a multiplicity of openings. As a result, a cooling medium can be introduced into the cooling device or led out of the cooling device.
- the cooling device comprises a fluid working machine.
- a fluid power machine may be configured as a DC fan, fan, pump, or similar device that is configured to move a fluid into motion.
- At least one opening is arranged on one side of the tank and at least one further opening is arranged on another side of the tank.
- a cooling medium can be guided from one side into the tank and heated cooling medium can be guided out of the tank on another side of the tank.
- a partition wall is provided, which is subsequently positioned on the cooling device, wherein the partition wall divides the tank into a plurality of regions. This ensures that there is no exchange or mixing of oil from one area, with oil from another area of the tank. It is advantageous if the partition closes tightly with the cooling device and with inner walls of the tank.
- a valve is provided, wherein the at least one valve is positioned in the dividing wall.
- a valve is as a bypass valve educated. As a result, an overpressure can be compensated.
- the valve may also be provided in the cooling device.
- the inlet lead into one area of the tank and the outlet from the other area of the tank.
- heated oil in one area for example on one side of the cooling device, feasible, in particular traceable.
- oil, in particular cooled oil, from the other area, especially on the other side of the cooling device feasible.
- At least one mounting element is particularly advantageously provided on at least one outer side of the tank.
- the tank can be fixed to a vehicle, so that sufficient space for supplying a cooling medium, such as cooling air, is present, which increases a cooling capacity of the cooling device.
- a use of a tank according to the invention is advantageously carried out in a hydraulic system for cooling an oil, in particular in structures such as a crane or a lift.
- Another object is achieved with a device having a tank according to the invention, wherein a circuit is provided in which a liquid, in particular a hydraulic oil, out of the tank and back into this traceable.
- the further object is achieved with a method of the type mentioned above, wherein a liquid is guided into a region of the tank and is then guided through at least one cooling device and / or at least one valve in a further region of the tank.
- An advantage achieved with this method is to be seen in particular in that a cooling of the liquid, in particular a hydraulic oil, can be carried out directly in the tank. As a result, a large volume of the liquid, in particular permanently, can be cooled. In addition, a backflow in an optional return line is avoided, which could adversely affect, for example, hydraulic components.
- the liquid is particularly preferably conducted as a function of a viscosity through the at least one cooling device and / or through the at least one valve. This ensures that there is no overpressure due to high viscosity of the liquid.
- a cooling medium preferably approximately parallel to the dividing wall, is guided through the cooling device. This allows the most efficient heat transfer possible.
- Fig. 1 shows a cross-sectional view of a tank 1.
- the tank 1 comprises a cooling device 2 and a partition wall 3, wherein the tank 1 is divided into a region A and a region B.
- the tank 1 may be formed at least partially of a light material, in particular aluminum, or an aluminum alloy.
- the tank 1 has a valve 4, in particular a bypass valve, in the partition wall 3.
- the heat exchanger of the cooling device 2 is in this case designed as a cooling register, this at least partially made of a heat-resistant, preferably light Material, for example, made of aluminum or an aluminum alloy is formed.
- the partition wall 3 may be formed, for example, as a separating plate, for example made of aluminum or of an aluminum alloy, and particularly preferably be welded between the cooling device 2 and the inner wall of the tank 1.
- a valve 4 is designed such that it opens at a predetermined pressure, in particular at a pressure which exceeds a maximum load of the cooling device 2 and / or the partition wall 3, for example at 0.5 bar.
- FIG. 1 an outlet 6 for a liquid, such as a hydraulic oil, which may be formed, for example, as a suction port.
- a mounting member 5 is fixed, which is formed as a profile.
- Fig. 2 shows a side view of a cross section through the area A of a tank 1.
- the filter 8, in particular a return filter can be designed for the separation of particles, in particular as oil filters, so that no particles are introduced into the tank 1, which could clog the cooling device 2, for example.
- an opening 9 is shown for a cooling medium.
- a cooling medium for example, a cooling liquid or a gas, particularly preferably air, sucked.
- a cooling air for example, a fan may be provided.
- the rear-side further opening 10 is shown. Through this opening 10, a cooling medium from the cooling device 2 can be guided.
- At least one of the openings 9, 10 may be formed, for example, as a ventilation opening having ventilation slots.
- the back-fixed mounting elements 5 are shown. Such a mounting element 5 may be formed as a spacer to provide a margin, in particular following an opening 10.
- the clearance space expediently provides space for cooling medium escaping from the cooling device 2, in particular for air which flows out of the cooling device 2 through a ventilation opening.
- the two openings 9, 10 are particularly preferably arranged on opposite sides of the tank 1, so that the cooling medium can be guided by the cooling device 2, without a direction of movement the cooling medium must be changed or reversed.
- the cooling medium can be guided substantially rectilinearly by the cooling device 2, whereby turbulences or local deviations from a rectilinear movement direction can occur.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Tank für eine Flüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl, wobei die Flüssigkeit aus dem Tank führbar und wieder in diesen rückführbar ist.
- Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung eines solchen Tanks.
- Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit einem solchen Tank.
- Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Temperaturregelung einer Flüssigkeit, wobei eine Flüssigkeit aus einem Tank geführt und in weiterer Folge in den Tank rückgeführt wird.
- Aus dem Stand der Technik sind Tanks zur Speicherung von Hydrauliköl bekannt, wobei das Hydrauliköl in einem Kreislauf geführt wird. Bei einer Vorrichtung mit einem Tank, insbesondere bei einem Hydrauliksystem, ist eine externe Kühleinrichtung für das Hydrauliköl vorgesehen, welche mittels Schläuchen und Rohrleitungen mit dem Tank verbunden ist. Bei einer Montage auf einem Fahrzeug, beispielsweise zum Betreiben eines Krans oder einer Hebebühne, muss hierbei sowohl für den Tank als auch für die Kühleinrichtung Platz vorgesehen sein.
- Ein Tank mit einer Kühleinrichtung ist aus
DE 10 2008 026200 bekannt. - Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tank der eingangs genannten Art anzugeben, welcher den Aufbau eines Hydrauliksystems vereinfacht.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Tank der eingangs genannten Art im Tank eine Kühleinrichtung vorgesehen ist.
- Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass keine Hydraulikschläuche und/oder Rohrleitungen bzw. teure Verschraubungen zur Verbindung der Kühleinrichtung mit dem Tank notwendig sind. Zugleich kann der Tank mit der Kühleinrichtung kompakt ausgebildet sein und dementsprechend platzsparend auf einem Fahrzeug montiert sein.
- Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass kein zusätzliches Schutzgehäuse für die Kühleinrichtung notwendig ist. Durch die Positionierung der Kühleinrichtung im Tank ist die Kühleinrichtung ausreichend vor Beschädigungen durch beispielsweise Steinschlag, Kontakt mit anderen Fremdkörpern oder Korrosion geschützt.
- Besonders günstig ist es dabei weiter, wenn die Kühleinrichtung einen Wärmeübertrager umfasst. Der Wärmeübertrager kann hierbei beispielsweise als Kühlregister ausgebildet sein. Dadurch ist eine effiziente Kühlung des Hydrauliköls gewährleistet.
- Vorteilhaft ist es, wenn die Kühleinrichtung eine Vielzahl von Öffnungen umfasst. Dadurch kann ein Kühlmedium in die Kühleinrichtung eingebracht bzw. aus der Kühleinrichtung herausgeführt werden.
- Um ein Kühlmedium durch die Kühleinrichtung zu führen, kann vorgesehen sein, dass die Kühleinrichtung eine Fluidarbeitsmaschine umfasst. Eine Fluidarbeitsmaschine kann beispielsweise als Gleichstromgebläse, Ventilator, Pumpe oder ähnliche Vorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein Fluid in Bewegung zu versetzen, ausgebildet sein.
- Von Vorteil ist es, wenn zumindest eine Öffnung auf einer Seite des Tanks und zumindest eine weitere Öffnung auf einer anderen Seite des Tanks angeordnet ist. Dadurch ist ein Kühlmedium von einer Seite in den Tank führbar und erwärmtes Kühlmedium auf einer anderen Seite des Tanks aus dem Tank führbar.
- Erfindungsgemäß ist eine Trennwand vorgesehen, welche an die Kühleinrichtung anschließend positioniert ist, wobei die Trennwand den Tank in mehrere Bereiche unterteilt. Dadurch ist gewährleistet, dass es zu keinem Austausch bzw. Vermischung von Öl aus einem Bereich, mit Öl aus einem weiteren Bereich des Tanks kommt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Trennwand mit der Kühleinrichtung sowie mit Innenwänden des Tanks dicht abschließt.
- Um kühles bzw. hochviskoses Öl an der Kühleinrichtung vorbeizuführen, ist ein Ventil vorgesehen, wobei das zumindest eine Ventil in der Trennwand positioniert ist. Ein solches Ventil ist als Bypass-Ventil ausgebildet. Dadurch kann ein Überdruck ausgeglichen werden. Alternativ kann das Ventil auch in der Kühleinrichtung vorgesehen sein.
- Es kann weiter vorteilhaft sein, wenn eine Vielzahl von Ventilen vorgesehen ist, um das Hydrauliköl in bestimmten Kreisläufen zu führen.
- Um eine Flüssigkeit aus dem Tank entnehmen bzw. in diesen rückführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Einlass und zumindest ein Auslass für eine Flüssigkeit vorgesehen sind.
- Zweckmäßigerweise führen der Einlass in einen Bereich des Tanks und der Auslass aus dem anderen Bereich des Tanks. Dadurch ist erwärmtes Öl in den einen Bereich, beispielsweise auf einer Seite der Kühleinrichtung, führbar, insbesondere rückführbar. Im Weiteren ist Öl, insbesondere abgekühltes Öl, aus dem anderen Bereich, insbesondere auf der anderen Seite der Kühleinrichtung, führbar.
- Zur Montage an einem Fahrzeug ist mit besonderem Vorteil zumindest ein Montageelement an zumindest einer Außenseite des Tanks vorgesehen. Mit Vorteil kann der Tank an einem Fahrzeug fixierbar sein, sodass ausreichend Platz zur Zufuhr eines Kühlmediums, beispielsweise Kühlluft, vorhanden ist, was eine Kühlleistung der Kühleinrichtung erhöht.
- Eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Tanks erfolgt mit Vorteil bei einem Hydrauliksystem zur Kühlung eines Öls, insbesondere bei Aufbauten wie beispielsweise einem Kran oder einer Hebebühne.
- Ein weiteres Ziel wird mit einer Vorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Tank erreicht, wobei ein Kreislauf vorgesehen ist, in welchem eine Flüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl, aus dem Tank führbar und wieder in diesen rückführbar ist.
- Das weitere Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erreicht, wobei eine Flüssigkeit in einen Bereich des Tanks geführt wird und danach durch zumindest eine Kühleinrichtung und/oder zumindest ein Ventil in einen weiteren Bereich des Tanks geführt wird.
- Ein mit diesem Verfahren erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass eine Kühlung der Flüssigkeit, insbesondere eines Hydrauliköls, direkt im Tank erfolgen kann. Dadurch kann ein großes Volumen der Flüssigkeit, insbesondere permanent, gekühlt werden. Darüber hinaus wird ein Rückstau in einer optionalen Rücklaufleitung vermieden, welcher beispielsweise Hydraulikkomponenten negativ beeinflussen könnte.
- Besonders bevorzugt wird die Flüssigkeit in Abhängigkeit von einer Viskosität durch die zumindest eine Kühleinrichtung und/oder durch das zumindest eine Ventil geführt. Dadurch ist gewährleistet, dass es zu keinem Überdruck aufgrund hoher Viskosität der Flüssigkeit kommt. Eine Wahl eines Weges der Flüssigkeit aus dem einen Bereich in den weiteren Bereich des Tanks, wie etwa durch die Kühleinrichtung und/oder durch das Ventil, ergibt sich aus einem Strömungswiderstand der Flüssigkeit in der Kühleinrichtung bzw. aus einem daraus resultierenden Druck.
- Mit Vorteil wird ein Kühlmedium, vorzugsweise etwa parallel zur Trennwand, durch die Kühleinrichtung geführt. Dadurch wird eine möglichst effiziente Wärmeübertragung ermöglicht.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:
-
Fig. 1 einen Querschnitt eines Tanks; -
Fig. 2 einen Querschnitt eines Tanks in Seitenansicht; -
Fig. 3 eine Vorderansicht eines Tanks; -
Fig. 4 eine Rückansicht eines Tanks. -
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Tanks 1. Der Tank 1 umfasst eine Kühleinrichtung 2 und eine Trennwand 3, wobei der Tank 1 in einen Bereich A und einen Bereich B unterteilt ist. Der Tank 1 kann zumindest teilweise aus einem leichten Material, insbesondere aus Aluminium, oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein. Darüber hinaus weist der Tank 1 ein Ventil 4, insbesondere ein Bypass-Ventil, in der Trennwand 3 auf. Der Wärmeübertrager der Kühleinrichtung 2 ist hierbei als Kühlregister ausgebildet, wobei dieses zumindest teilweise aus einem hitzebeständigen, vorzugsweise leichten Material, beispielsweise aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung, ausgebildet ist. Die Trennwand 3 kann beispielsweise als Trennblech, beispielsweise aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung, ausgebildet und besonders bevorzugt zwischen Kühleinrichtung 2 und der Innenwand des Tanks 1 eingeschweißt sein. Mit Vorteil ist ein Ventil 4 derart ausgebildet, dass es bei einem vorbestimmten Druck, insbesondere bei einem Druck, welcher eine maximale Belastung der Kühleinrichtung 2 und/oder der Trennwand 3 übersteigt, beispielsweise bei 0,5 bar, öffnet. - Des Weiteren zeigt
Fig. 1 einen Auslass 6 für eine Flüssigkeit, wie etwa für ein Hydrauliköl, welcher beispielsweise als Sauganschluss ausgebildet sein kann. An einer Rück- sowie Unterseite ist ein Montageelement 5 fixiert, welches als Profil ausgebildet ist. -
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Querschnitts durch den Bereich A eines Tanks 1. Hierbei führt ein Einlass 7 für eine Flüssigkeit in den Bereich A des Tanks 1. Besonders bevorzugt weist der Einlass 7 einen Filter 8 auf. Der Filter 8, insbesondere ein Rücklauffilter, kann zur Abscheidung von Partikeln, insbesondere als Ölfilter ausgebildet sein, damit keine Partikel in den Tank 1 eingebracht werden, welche beispielsweise die Kühleinrichtung 2 verstopfen könnten. Besonders bevorzugt ist der Filter 8, beispielsweise zur Reinigung, abnehmbar und/oder gegen einen neuen Filter 8 austauschbar. - In einer in
Fig. 3 gezeigten Ansicht des Tanks 1 ist eine Öffnung 9 für ein Kühlmedium dargestellt. Durch diese Öffnung 9 ist ein Kühlmedium, beispielsweise eine Kühlflüssigkeit oder ein Gas, besonders bevorzugt Luft, ansaugbar. Zum Ansaugen einer Kühlluft kann beispielsweise ein Gebläse vorgesehen sein. InFig. 4 ist die rückseitig angeordnete weitere Öffnung 10 gezeigt. Durch diese Öffnung 10 ist ein Kühlmedium aus der Kühleinrichtung 2 führbar. Zumindest eine der Öffnungen 9, 10 kann beispielsweise als Lüftungsöffnung aufweisend Lüftungsschlitze ausgebildet sein. Im Weiteren sind die rückseitig fixierten Montageelemente 5 gezeigt. Ein derartiges Montageelement 5 kann als Abstandhalter ausgebildet sein, um einen Spielraum, insbesondere im Anschluss an eine Öffnung 10, bereitzustellen. Zweckmäßigerweise bietet der Spielraum Platz für aus der Kühleinrichtung 2 entweichendes Kühlmedium, insbesondere für Luft welche durch eine Lüftungsöffnung aus der Kühleinrichtung 2 strömt. Die beiden Öffnungen 9, 10 sind besonders bevorzugt an gegenüberliegenden Seiten des Tanks 1 angeordnet, sodass das Kühlmedium durch die Kühleinrichtung 2 führbar ist, ohne dass eine Bewegungsrichtung des Kühlmediums geändert bzw. umgekehrt werden muss. Das Kühlmedium ist beispielsweise im Wesentlichen geradlinig durch die Kühleinrichtung 2 führbar, wobei Turbulenzen bzw. lokale Abweichungen von einer geradlinigen Bewegungsrichtung auftreten können.
Claims (14)
- Tank (1) für eine Flüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl, wobei die Flüssigkeit aus dem Tank (1) führbar und wieder in diesen rückführbar ist, wobei im Tank (1) eine Kühleinrichtung (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (3) vorgesehen ist, welche an die Kühleinrichtung (2) anschließend positioniert ist, wobei die Trennwand (3) den Tank (1) in mehrere Bereiche (A, B) unterteilt und zumindest ein Ventil (4) vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Ventil (4) in der Trennwand (3) positioniert und als Bypass-Ventil ausgebildet ist, um eine kühle bzw. hochviskose Flüssigkeit an der Kühleinrichtung (2) vorbeizuführen.
- Tank (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (2) einen Wärmeübertrager umfasst.
- Tank (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (2) eine Vielzahl von Öffnungen (9, 10) umfasst.
- Tank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (2) eine Fluidarbeitsmaschine umfasst.
- Tank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Öffnung (9) auf einer Seite des Tanks (1) und zumindest eine weitere Öffnung (10) auf einer anderen Seite des Tanks (1) angeordnet ist.
- Tank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Ventilen (4) vorgesehen ist.
- Tank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einlass (7) und zumindest ein Auslass (6) für eine Flüssigkeit vorgesehen sind.
- Tank (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (7) in einen Bereich (A) des Tanks (1) führt und der Auslass (6) aus dem anderen Bereich (B) des Tanks (1) führt.
- Tank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Montageelement (5) an zumindest einer Außenseite des Tanks (1) vorgesehen ist.
- Verwendung eines Tanks (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei einem Hydrauliksystem zur Kühlung eines Öls.
- Vorrichtung mit einem Tank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kreislauf vorgesehen ist, in welchem eine Flüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl, aus dem Tank (1) führbar und wieder in diesen rückführbar ist.
- Verfahren zur Temperaturregelung einer Flüssigkeit, wobei eine Flüssigkeit aus einem Tank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, geführt und in weiterer Folge in den Tank (1) rückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in einen Bereich (A) des Tanks (1) geführt wird und danach durch zumindest eine Kühleinrichtung (2) und/oder zumindest ein Ventil (4), welches als Bypass-Ventil ausgebildet ist, an der Kühleinrichtung (2) vorbei in einen weiteren Bereich (B) des Tank (1) geführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in Abhängigkeit von einer Viskosität durch die zumindest eine Kühleinrichtung (2) und/oder durch das zumindest eine Ventil (4) geführt wird, wobei eine kühle bzw. hochviskose Flüssigkeit an der Kühleinrichtung (2) vorbeigeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlmedium, vorzugsweise etwa parallel zur Trennwand (3), durch die Kühleinrichtung (2) geführt wird.
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