EP0129645A1 - Air-operated oil cooler - Google Patents
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- EP0129645A1 EP0129645A1 EP84103290A EP84103290A EP0129645A1 EP 0129645 A1 EP0129645 A1 EP 0129645A1 EP 84103290 A EP84103290 A EP 84103290A EP 84103290 A EP84103290 A EP 84103290A EP 0129645 A1 EP0129645 A1 EP 0129645A1
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Classifications
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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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- 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 an air-flowed oil cooler with an associated and connected with it oil storage tank for stationary or mobile hydraulic systems, for an open or closed oil circuit, in which the oil cooler in the cooling flow has lines through which the oil can flow and with effective outer surfaces.
- the energy loss generated during operation is converted into heat, which leads to increasing heating of the oil.
- this energy loss can amount to 10 to 25% of the power consumption of the oil pump when it is warm.
- the energy loss is very high because the oil has a higher viscosity due to the temperature. Due to the increasing heating of the oil due to operation, the energy loss is reduced.
- an optimal oil temperature which is dependent on the type of oil used, is exceeded, the viscosity of the oil becomes so low that the risk of damage to the hydraulic system can occur because the connection of the lubricating oil films is disturbed.
- the optimal temperature during operation be it at maximum load or alternating load, within a certain fluctuation range, the upper limit of which is the optimum temperature of the respective used oil remains.
- Hydraulic systems which do not have an oil cooler, but in which the oil reservoir has four to ten times (and more) the capacity of the pump delivery rate per minute.
- the heat storage capacity of the oil content in the tank should prevent overheating in these systems.
- Such systems therefore work with increased energy expenditure, with the costs for the large amount of oil also playing a major role in the periodic replacement,
- oil coolers are therefore used, which are equipped with a correspondingly large heat-emitting surface, which bypass are connected to the oil reservoir by means of lines and valves.
- the oil is cooled either with the help of water or with the help of flowing air.
- the use of water is expensive because it requires an additional cooling water circuit.
- the use of flowing air is also expensive in the known systems because a fan is used to generate the cooling air flow. In both cases, energy must be used to remove the heat in the oil.
- the invention has for its object to develop a ventilated oil cooler with oil storage tank of the type mentioned that the advantages of oil tanks without cooling units are combined with those that have additional cooling units while avoiding the specific disadvantages of both types, particular emphasis should be placed on the generation of an intensive cooling air flow, ease of maintenance and adjustment as well as convenient accommodation and low space requirements.
- the above-mentioned unit consisting of an air-cooled oil cooler with an associated oil reservoir is characterized in accordance with the invention in that a control valve is arranged in the supply line to the oil tank, which outlet side has a line leading to the oil tank and a line leading to the air-flowing oil cooler either itself depending on the temperature or depending on a temperature sensor arranged in the oil circuit, controls the cold oil flow to shorten the start-up time either exclusively into the oil tank or the hot oil flow towards the oil cooler or, in the case of intermediate operating conditions, the oil flow is partly directed to the oil tank and the air-flowed oil cooler at the same time, and that the oil cooler is arranged in the lower end of an air buoyancy chimney surrounding it and both at a distance from a standing surface or wall surface that is sufficiently large for the low-loss air inflow Supports or hangers are held, and in which the from the oil flowing through the lines or similar cooling surfaces of the oil cooler, heat given off to the surrounding air is the driving force for a cooling air flow.
- the control valve remains closed in the direction of the oil cooler until the oil temperature in the container has almost reached the optimum temperature, so that the starting phase is very short in time.
- the control valve directs partial flows through the cooler, the cool oil of which mixes in the reservoir with the hot, directly supplied oil to an average temperature which is close to the optimum temperature. At peak loads, the entire amount of oil can be led through the cooler so that optimal oil temperatures are maintained in the tank.
- a very significant advantage of the unit designed according to the invention is the use of an oil cooler, the cooling air flow of which without a fan, ie. H. that is, without consuming mechanical energy. All disadvantages, such as noise emissions, operational uncertainty, additional construction costs for engines, etc., are saved.
- the oil cooler designed according to the invention can also be used in the case of changing ambient temperatures and small dimensions, ie. H. So small space requirement, cause intensive cooling.
- the temperature sensor can either control the control valve be arranged in the feed line to the oil tank, namely upstream of the control valve or on the control valve itself or in the line leading from the oil tank to the pump.
- the arrangement of the temperature measurement in the supply line is particularly advantageous when there are strongly changing operating conditions (strongly fluctuating oil temperatures) because disproportionate heating of the oil is immediately reduced in the cooler, while the arrangement in the line leading to the pump has the advantage of a very high temperature consistency guaranteed in the event of irregular withdrawals from the oil container.
- control valve and the temperature sensor outside of the oil tank selected according to the main claim and subclaims is of extraordinary advantage because maintenance and replacement work can be carried out very easily without major oil losses, in particular also changes to the control valve or changes in the proportionality between the temperature sensor and control valve in the case of changing oil types or changing operating conditions are very easy to carry out.
- the air inlet in the lower opening of the air lift chimney preferably angled or curved air guiding surfaces and deflection plates, are arranged in order to reduce the draft losses (entry losses).
- the air buoyancy chimney is expanded at least in the region of its upper open end or over the entire height above the oil cooler, the angle of inclination of the air buoyancy chimney walls widening up to 20 ° to the flow axis.
- Air flow losses in the buoyancy chimney are optimally avoided by the two measures mentioned and there is nevertheless a highly effective air flow with a small space requirement of the air buoyancy chimney. Entry and exit losses form a significant part of the air propulsion balance for the generation of the flow velocity. Savings in flow losses are sensibly used in the heat transfer to the oil cooler elements. Depending on the design of the cooling elements, the heat transfer from oil to air increases approximately in proportion to the air speed. This measure ensures that the oil tank with the oil cooler can be made smaller and lighter overall than in systems with motor-driven fans.
- the unit designed according to the invention is characterized by a high variability of the loads in relation to oil quantities and oil temperature. Since the oil cooler is forced to flow through the oil circuit when the control valve is open, it is irrelevant for its function where the oil reservoir is located. For example, it can be arranged separately from the oil cooler at the same height or below or above the oil cooler. This configuration has the advantage that the housing of the oil container is free, depending on the spatial design of the hydraulic system, can be selected and contributes to compact overall systems.
- the oil container in addition to further saving in space and weight, it is also possible for the oil container to form part of the outer wall or to surround the oil cooler as an annular body and to form part or all of the outer wall of the air buoyancy chimney.
- the oil reservoir and the oil cooler form a compact unit with low weight and small external dimensions, which can always be easily accommodated.
- the oil container has the shape of a low-loss flow around the body and is arranged within the air lift chimney.
- the design with a separate oil container is particularly advantageous for closed hydraulic circuits, because in these the reservoir is under pressure and is therefore preferably drum-shaped.
- the capacity of the oil container can advantageously be less than twice the pump delivery rate per minute.
- the oil container it is possible to make the oil container extremely small. It is only important to ensure that the volume of the container does the secondary tasks, namely storing a reserve for leakage oil losses, sedimentation of solids, which, for. B. caused by coking, volume expansion of the oil by heating, as well as foaming oil to give space, met. If these tasks are fulfilled, an oil tank can also be made significantly smaller than twice the delivery rate per minute of the pump. This has the advantage that the hydraulic system turns out to be small and light due to the small container, operates at low cost for oil and in particular reaches the optimum temperature extremely quickly because only a small amount of oil has to be heated.
- FIG. 1 shows a schematic sectional view, in which the configuration of an embodiment of an oil container 6 with an associated oil cooler 4 is shown, in which the overall height is not very limited.
- Figure 2 shows the side view.
- the unit consisting of both the oil tank 6 and the cooler 4 is supplied with warm oil via an inlet line 1 coming from the hydraulic system and introduced into a control valve 2 which is self-regulating or controlled as a function of temperature.
- This control valve 2 has a line 3 on the downstream side which leads to the oil cooler 4 and a further line 5 which opens out directly into the oil reservoir 6. From the reservoir 6, the oil is fed via a line 7 to the pump, not shown, and further to the hydraulic system.
- the oil cooler 4 is formed from individual lines 9, coils or the like.
- the oil passes through the line 3 into the collector 6, from which the coils 9, forming the cooling system 4, exit.
- the line 9, with or without a collector 8 other heat-transferring elements (such as finned tubes, elliptical or lenticular tubes, etc.) can also be selected.
- a collector 10 leads the oil out of the lines 9 and leads it via a line 11 into the reservoir 6.
- the control valve 2 is provided in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 with a temperature sensor which is not designed separately. Measurements and corresponding control adjustments are made by temperature sensors that are directly connected to valves and their seats. Due to the temperature sensor control in the control valve til 2, the oil coming from the supply line, if it is cold and does not correspond to the optimal oil temperature, flows directly through line 5 into the reservoir 6.Oil, which threatens to exceed the optimum temperature with its temperature, is adjusted accordingly in the control valve 2 passed through line 3 into the oil cooler 4 and emerges cooled from this back into the oil container 6. If there is a high heat build-up in the oil, ie an extremely high peak load, the control valve will block line 5 so that the entire oil flow runs through the oil cooler 4.
- the oil coming from the feed line 1 is branched into partial flows.
- the result of this control activity of the control valve 2 is that the reservoir 6 contains oil with a temperature which is established as the mixing temperature of the oil components coming from line 5 and from oil line 11. This mixing temperature fluctuates only slightly below the optimal temperature of the oil. For some needs, this has the advantages that more oil can be removed at an optimal temperature for a short time than it corresponds to the return flow quantity.
- the oil cooler 4 is accommodated in a straight air lift chimney 12, which is held on supports 13 with its lower open end at a distance from a standing surface.
- air flow losses reducing preferably angled, but possibly also curved air guiding surfaces 14 and equally designed deflection plates 15 are provided below the lift chimney orderly.
- the large arrows in the figures indicate the direction of air flow.
- the oil tank 6 has in the upper area the usual oil filler neck 16, which can also serve as a vent in open systems; At the lowest point of the oil circuit in the example according to FIGS. 1 and 2 on the lower header 10 of the oil cooler 4, a drain port 1.7 is provided.
- the space- and weight-saving saving is further increased by the oil container 6 being configured in a ring shape and forming the walls of the air lift chimney 12 with the inner walls delimiting a cavity.
- wing-like deflections 15a wing deflection
- wing deflection are provided in the inlet to the (cooling air-driving) lift chimney 12 and container interior 6,
- the development according to FIG. 7 is varied in particular with regard to particularly effective cooling, that is to say optimal generation of a cooling air flow with additionally low outlet losses.
- the oil tank 6 is arranged separately from the air lift chimney 12.
- the temperature sensor 18 already mentioned is accommodated in the line 7 leading from the oil tank 6 to the pump and is connected via an electrical connection 19 to a proportionality amplifier 20 which is adjustable and in turn to the control valve 2 is connected in terms of control technology.
- the oil container 6 can, for. B. be designed as a pressure vessel drum and the container can be attached to save space below and next to the air outlet chimney 12 and diffuser 21.
- the air exit chimney 12 expands in a diffuser manner to the outlet 21.
- the wall can be inclined up to “20 ° from the flow axis 12a. The exit losses have a significant share in the train loss balance.
- FIG. 8 and 9 show an embodiment in which the oil container 6 forms a side wall of the air buoyancy chimney, in an area in which this air buoyancy chimney 12, similarly to the embodiment according to FIG. 7, is strongly inclined outwards on the container side to form a diffuser-like widening 21.
- the diffuser axis in the direction of the cooling axis and one communicating container each on the left and right and below the diffuser. 21 to arrange.
- the device is formed on a standing wall in a hanging version.
- the oil container 6 has an annular, in this case circular shape and surrounds the oil cooler like a ring.
- the lower open end of the air buoyancy chimney 12 has, below the oil cooler 4, a funnel-shaped hood 22 which extends downwards and which, by slowly and steadily accelerating the cooling air to approximately air speed in the oil cooler 4, causes a low-loss inflow of air, while above the oil cooler 4, the one already mentioned diffuser-like extended attachment 21 is provided.
- the device is held by means of hooks or brackets 23 on the wall. It is also possible to set up this device on a level floor using supports.
- the air buoyancy chimney 12 is divided into two and at the same time is formed like a diffuser above the cooler 4. Between these diffuser-like channels, the oil reservoir 6 is arranged as a body which is shaped to be air-flow-friendly.
- the described embodiments therefore make it possible to create auxiliary hydraulic systems which have small-volume oil tanks and relatively small coolers and which, compared to known designs with tanks and oil coolers, with motor-driven fans, are also weight-saving in smaller systems and require small construction volumes. Despite this significantly space-saving design, security for higher ambient air temperatures, extreme peak loads, etc. can be provided. It is further achieved that the oil in the oil container 6 can mix intimately and the entire oil content is available for sudden additional withdrawals at the optimal temperature.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen luftdurchströmten ölkühler mit beigeordnetem und mit diesem verbundenen ölvorratsbehälter für stationäre oder mobile Hydraulikanlagen, für einen offenen oder geschlossenen ölkreislauf, bei dem der ölkühler im Kühlstrom liegende, vom öl durchströmbare Leitungen mit wirksamen Außenoberflächen aufweist.The invention relates to an air-flowed oil cooler with an associated and connected with it oil storage tank for stationary or mobile hydraulic systems, for an open or closed oil circuit, in which the oil cooler in the cooling flow has lines through which the oil can flow and with effective outer surfaces.
Bei Hydraulikanlagen setzt sich die im Betrieb entstehende Verlustenergie in Wärme um, die zu einer ansteigenden Erwärmung des öles führt. Je nach Zustand der Hydraulikanlage und der ölart kann diese Verlustenergie 10 bis 25 % der Leistungsaufnahme der ölpumpe im betriebswarmen Zustand betragen. Bei kaltem öl ist die Verlustenergie sehr hoch, weil das öl eine temperaturbedingt höhere Viskosität aufweist. Durch die betriebsbedingt zunehmende Erwärmung des öles sinkt die Verlustenergie. Wird jedoch eine von der verwendeten ölsorte abhängige optimale öltemperatur überschritten, so wird die Viskosität des öles so niedrig, daß die Gefahr von Schäden in der Hydraulikanlage auftreten kann, weil der Zusammenhang der schmierenden ölfilme gestört ist.In hydraulic systems, the energy loss generated during operation is converted into heat, which leads to increasing heating of the oil. Depending on the condition of the hydraulic system and the type of oil, this energy loss can amount to 10 to 25% of the power consumption of the oil pump when it is warm. With cold oil, the energy loss is very high because the oil has a higher viscosity due to the temperature. Due to the increasing heating of the oil due to operation, the energy loss is reduced. However, if an optimal oil temperature, which is dependent on the type of oil used, is exceeded, the viscosity of the oil becomes so low that the risk of damage to the hydraulic system can occur because the connection of the lubricating oil films is disturbed.
Es ist daher aus energiewirtschaftlichen Gründen angebracht, Hydraulikanlagen so auszugestalten, daß die verlustreiche Startphase, in welcher sich das öl bis auf die Optimaltemperatur erwärmt, so klein bzw. kurz wie möglich gehalten wird. Andererseits muß dafür gesorgt werden, daß die Optimaltemperatur während des Betriebes, sei es bei Höchstlast oder Wechsellast, innerhalb eines bestimmten Schwankungsbereiches, dessen obere Grenze die Optimaltemperatur des jeweils verwendeten öles ist, verbleibt.For energy-related reasons, it is therefore advisable to design hydraulic systems so that the lossy start-up phase, in which the oil heats up to the optimum temperature, is kept as short or as short as possible. On the other hand, it must be ensured that the optimal temperature during operation, be it at maximum load or alternating load, within a certain fluctuation range, the upper limit of which is the optimum temperature of the respective used oil remains.
In der Praxis wird diese Forderung bei bekannten Hydraulikanlagen jedoch nicht verwirklicht; es gibt nicht nur verhältnismäßig lange Startphasen, während welchen die Anlage mit hohen Verlusten arbeitet, weil das öl eine zu niedrige Temperatur hat, sondern auch verlustbelastete Betriebsphasen, bei denen die Anlage mit weit unter der Optimaltemperatur liegenden öltemperaturen arbeitet, weil man verhindern möchte, daß die öltemperatur bei Spitzenlast über die optimale Temperatur in gefährliche Bereiche mangelnder Schmierfähigkeit ansteigt.In practice, however, this requirement is not met in known hydraulic systems; There are not only relatively long start-up phases, during which the system works with high losses because the oil is too low, but also lossy operating phases, in which the system works with oil temperatures that are far below the optimal temperature, because one wants to prevent that the oil temperature at peak load rises above the optimal temperature in dangerous areas with insufficient lubricity.
So sind Hydraulikanlagen bekannt, die keinen ölkühler aufweisen, bei denen aber dafür der ölvorratsbehälter das vier- bis zehnfache (und mehr) Fassungsvermögen der Pumpenfördermenge pro Minute aufweist. Das Wärmespeichervermögen des ölinhaltes im Behälter soll bei diesen Anlagen überhitzungen vermeiden. Dafür muß jedoch in Kauf genommen werden, daß großvolumige Ölbehälter erforderlich sind, daß die Anlagen infolge des hohen Gewichts derartiger ölbehälter großräumig und schwer werden; und es ist unvermeidbar, daß die Startphase, während welcher die Anlage mit Verlusten arbeitet, weil das öl nicht bis zur Optimaltemperatur erwärmt ist, lange Zeit anhält. Solche Anlagen arbeiten daher mit einem erhöhten Energieaufwand, wobei insbesondere auch die Kosten für die große ölmenge beim periodisch anfallenden Austausch eine große Rolle spielen,Hydraulic systems are known which do not have an oil cooler, but in which the oil reservoir has four to ten times (and more) the capacity of the pump delivery rate per minute. The heat storage capacity of the oil content in the tank should prevent overheating in these systems. For this, however, it must be accepted that large-volume oil tanks are required, that the systems are large and heavy due to the high weight of such oil tanks; and it is inevitable that the start-up phase, during which the system operates with losses because the oil is not heated to the optimum temperature, will last for a long time. Such systems therefore work with increased energy expenditure, with the costs for the large amount of oil also playing a major role in the periodic replacement,
Bei anderen bekannten Hydraulikanlagen werden daher Ölkühler verwendet, die mit entsprechend großer wärmeabgebender Oberfläche ausgestattet sind, welche bypassartig zum ölvorratsbehälter mittels Leitungen und Ventilen zugeschaltet sind. In den ölkühlern wird das öl entweder mit Hilfe von Wasser oder mit Hilfe strömender Luft gekühlt. Die Verwendung von Wasser ist aufwendig, weil sie einen zusätzlichen Kühlwasserkreislauf erfordert. Die Verwendung strömender Luft ist bei den bekannten Anlagen ebenfalls aufwendig, weil ein Lüfter verwendet wird, um den kühlenden Luftstrom zu erzeugen. In beiden Fällen muß zur Beseitigung der im öl befindlichen Wärme Energie aufgewendet werden.In other known hydraulic systems, oil coolers are therefore used, which are equipped with a correspondingly large heat-emitting surface, which bypass are connected to the oil reservoir by means of lines and valves. In the oil coolers, the oil is cooled either with the help of water or with the help of flowing air. The use of water is expensive because it requires an additional cooling water circuit. The use of flowing air is also expensive in the known systems because a fan is used to generate the cooling air flow. In both cases, energy must be used to remove the heat in the oil.
Es gibt Anlagen, bei denen dieser Lüfter auf der gleichen Achse wie die ölpumpe angeordnet ist, so daß die ölkühlung ständig in Betrieb ist. Bei diesen Anlagen ergibt sich ein ähnliches Betriebsverhalten wie bei Anlagen ohne Kühler, denn da von Anfang an gekühlt wird, liegt die öltemperatur lange auf niederen Startphasen und verbleibt, außer bei Spitzenlast, während der üblichen Wechsellastphasen weit unterhalb der Optimaltemperatur. Bei diesen Anlagen wird zusätzlich zu den Verlusten infolge niedriger öltemperatur auch noch der Energieverlust zum Betreiben des Lüfters in Kauf genommen. Der Bauaufwand für den Lüfter ist nachteilig und führt zu komplizierten schweren und großvolumigen Anlagen, und zwar auch dann, wenn der Lüfter separat von einem Elektro-oder Hydraulikmotor angetrieben wird. Als nachteilig ist auch die Lärmemission des Lüfters anzusehen. Darüber hinaus ist die Betriebssicherheit gefährdet, weil infolge betriebsbedingter Schwingungen und Erschütterungen Kabelanschlüsse bei elektrisch angetriebenen Lüftermotoren leicht abgeschlagen werden. Der Vorteil.der zusätzlichen Kühlaggregate besteht jedoch darin, daß das Fassungsvermögen des Vorratsbehälters vergleichsweise klein in Bezug auf Anlagen ohne ölkühler gewählt werden kann.There are systems in which this fan is arranged on the same axis as the oil pump, so that the oil cooling is constantly in operation. The operating behavior of these systems is similar to that of systems without a cooler, because since cooling is carried out from the beginning, the oil temperature remains at low start phases for a long time and remains, with the exception of peak load, well below the optimum temperature during the usual alternating load phases. In addition to the losses due to low oil temperature, these systems also accept the loss of energy to operate the fan. The construction costs for the fan are disadvantageous and lead to complicated, heavy and large-volume systems, even if the fan is driven separately by an electric or hydraulic motor. The noise emission of the fan can also be regarded as disadvantageous. In addition, operational safety is jeopardized because, due to operational vibrations and shocks, cable connections in electrically driven fan motors are easily knocked off. The advantage of the additional cooling units is, however, that the capacity of the stock can be selected comparatively small in relation to systems without an oil cooler.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen belüfteten ölkühler mit ölvorratsbehälter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Vorteile von ölbehältern ohne Kühlaggregate mit denen, die zusätzliche Kühlaggregate aufweisen, unter Vermeidung der spezifischen Nachteile beider Bauarten vereint werden, wobei besonderes Gewicht auf die Erzeugung eines intensiven Kühlluftstromes, Wartungs- und Einstellfreundlichkeit sowie bequeme Unterbringung und geringen Raumbedarf gelegt werden soll.Based on this prior art, the invention has for its object to develop a ventilated oil cooler with oil storage tank of the type mentioned that the advantages of oil tanks without cooling units are combined with those that have additional cooling units while avoiding the specific disadvantages of both types, particular emphasis should be placed on the generation of an intensive cooling air flow, ease of maintenance and adjustment as well as convenient accommodation and low space requirements.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die einleitend genannte Einheit aus luftdurchströmtem ölkühler mit beigeordnetem ölvorratsbehälter erfindungsgemäß dadurch, daß in der Zuleitung zum Ölbehälter ein Regelventil angeordnet ist, welches abströmseitig eine zum ölbehälter führende Leitung und eine zum luftdurch- str8mten ölkühler führende Leitung entweder selbst temperaturabhängig oder abhängig von einem im ölkreislauf angeordneten Temperaturfühler derart steuert, daß der kalte ölstrom zur Verkürzung der Anfahrzeit entweder ausschließlich in den ölbehälter oder der heiße ölstrom in Richtung ölkühler oder bei Zwischenbetriebszuständen der ölstrom proportional zur öltemperatur teilweise gleichzeitig zum ölbehälter und zum luftdurchströmten ölkühler geleitet wird, und daß der ölkühler im unteren Ende eines diesen umgebenden Luftauftriebskamins angeordnet ist und beide in einem für die verlustarme Lufteinströmung hinreichend großen Abstand von einer Standfläche bzw. Wandfläche mittels Stützen bzw. Aufhängern gehalten sind, und bei dem die vom öl, das die Leitungen oder ähnliche Kühlflächen des ölkühlers durchströmt, an die umgebende Luft abgegebene Wärme die treibende Kraft für einen kühlenden Luftstrom ist.To solve this problem, the above-mentioned unit consisting of an air-cooled oil cooler with an associated oil reservoir is characterized in accordance with the invention in that a control valve is arranged in the supply line to the oil tank, which outlet side has a line leading to the oil tank and a line leading to the air-flowing oil cooler either itself depending on the temperature or depending on a temperature sensor arranged in the oil circuit, controls the cold oil flow to shorten the start-up time either exclusively into the oil tank or the hot oil flow towards the oil cooler or, in the case of intermediate operating conditions, the oil flow is partly directed to the oil tank and the air-flowed oil cooler at the same time, and that the oil cooler is arranged in the lower end of an air buoyancy chimney surrounding it and both at a distance from a standing surface or wall surface that is sufficiently large for the low-loss air inflow Supports or hangers are held, and in which the from the oil flowing through the lines or similar cooling surfaces of the oil cooler, heat given off to the surrounding air is the driving force for a cooling air flow.
Das Erreichen und Einhalten der Optimaltemperatur wird erfindungsgemäß sehr schnell und genau verwirklicht, denn das Regelventil bleibt so lange in Richtung ölkühler geschlossen, bis die öltemperatur im Behälter die Optimaltemperatur fast erreicht hat, so daß die Startphase zeitlich sehr kurz ausfällt. Bei Wechsellast werden vom Regelventil Teilströme durch den Kühler geleitet, dessen kühles öl sich im Vorratsbehälter mit dem heißen, direkt zugeführten öl zu einer Mitteltemperatur vermischt, welche nahe bei der optimalen Temperatur liegt. Bei Spitzenlasten kann die gesamte ölmenge durch den Kühler geführt werden, so daß optimale öltemperaturen im Behälter erhalten bleiben.Reaching and maintaining the optimum temperature is achieved very quickly and precisely according to the invention, because the control valve remains closed in the direction of the oil cooler until the oil temperature in the container has almost reached the optimum temperature, so that the starting phase is very short in time. When there is an alternating load, the control valve directs partial flows through the cooler, the cool oil of which mixes in the reservoir with the hot, directly supplied oil to an average temperature which is close to the optimum temperature. At peak loads, the entire amount of oil can be led through the cooler so that optimal oil temperatures are maintained in the tank.
Ein sehr wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Einheit besteht in der Verwendung eines ölkühlers, dessen Kühlluftstrom ohne Lüfter, d. h. also ohne Verbrauch mechanischer Energie, erzeugt wird. Alle Nachteile, wie Lärmemission, Betriebsunsicherheit, zusätzlicher Bauaufwand für Motoren usw., wird eingespart. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäß ausgebildete ölkühler infolge seiner Ausbildung als Luftauftriebskamin mit strömungsverlustarmer Gestaltung auch bei wechselnden Umgebungstemperaturen und bei geringen Abmessungen, d. h. also geringem Raumbedarf, eine intensive Kühlung bewirken.A very significant advantage of the unit designed according to the invention is the use of an oil cooler, the cooling air flow of which without a fan, ie. H. that is, without consuming mechanical energy. All disadvantages, such as noise emissions, operational uncertainty, additional construction costs for engines, etc., are saved. In addition, due to its design as an air buoyancy chimney with low flow loss design, the oil cooler designed according to the invention can also be used in the case of changing ambient temperatures and small dimensions, ie. H. So small space requirement, cause intensive cooling.
\ Gemäß zweier Weiterbildungen der Einheit kann der Temperaturfühler zur Steuerung des Regelventiles entweder in der Zulaufleitung zum ölbehälter, und zwar vor dem Regelventil oder am Regelventil selbst oder aber in der vom ölbehälter zur Pumpe führenden Leitung angeordnet sein. Die Anordnung der Temperaturmessung in der Zulaufleitung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn stark wechselnde Betriebszustände (stark schwankende öltemperaturen) auftreten, weil dann überproportionale Erwärmungen des öles sofort im Kühler abgebaut werden, während die Anordnung in der zur Pumpe führenden Leitung den Vorteil einer sehr hohen Temperaturkonstanz bei unregelmäßigen Entnahmen aus dem ölbehälter gewährleistet.According to two further developments of the unit, the temperature sensor can either control the control valve be arranged in the feed line to the oil tank, namely upstream of the control valve or on the control valve itself or in the line leading from the oil tank to the pump. The arrangement of the temperature measurement in the supply line is particularly advantageous when there are strongly changing operating conditions (strongly fluctuating oil temperatures) because disproportionate heating of the oil is immediately reduced in the cooler, while the arrangement in the line leading to the pump has the advantage of a very high temperature consistency guaranteed in the event of irregular withdrawals from the oil container.
Die gemäß Hauptanspruch und Unteransprüchen gewählte Anordnung des Regelventiles und des Temperaturfühlers außerhalb des Ölbehälters ist von außerordentlichem Vorteil, weil Wartungs- und Auswechslungsarbeiten ohne große ölverluste sehr leicht durchgeführt werden können, insbesondere auch Umstellungen des Regelventiles oder Veränderungen der Proportionalität zwischen Temperaturfühler und Regelventil bei wechselnden Ölsorten oder sich ändernden Betriebsbedingungen sehr leicht durchführbar sind.The arrangement of the control valve and the temperature sensor outside of the oil tank selected according to the main claim and subclaims is of extraordinary advantage because maintenance and replacement work can be carried out very easily without major oil losses, in particular also changes to the control valve or changes in the proportionality between the temperature sensor and control valve in the case of changing oil types or changing operating conditions are very easy to carry out.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Einheit zur Erzielung kleiner Baumaße und Gewichte sind zur Verringerung der Zugverluste (Eintrittsverluste) der Lufteintritt in der unteren Öffnung des Luftauftriebskamines Luftströmungsverluste mindernde, vorzugsweise abgewinkelte oder gekrümmte Luftleitflächen und Umlenkbleche angeordnet.In an advantageous development of the unit designed according to the invention for achieving small dimensions and weights, the air inlet in the lower opening of the air lift chimney, preferably angled or curved air guiding surfaces and deflection plates, are arranged in order to reduce the draft losses (entry losses).
. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn am Lufteintritt zum Kühler eine sich von unten nach oben verengende strömungsbeschleunigende Haube vorgesehen ist.. It is also advantageous if a flow-accelerating hood that narrows from bottom to top is provided at the air inlet to the cooler.
Außerdem ist es vorteilhaft, daß zur Verringerung der Austrittsverluste der Luftauftriebskamin zumindest im Bereich seines oberen offenen Endes oder auf der gesamten Höhe oberhalb des ölkühlers diffusorartig nach oben erweitert ist, wobei der Neigungswinkel der Luftauftriebskaminwände sich zur Strömungsachse bis zu 20° erweitert.It is also advantageous that, in order to reduce the leakage losses, the air buoyancy chimney is expanded at least in the region of its upper open end or over the entire height above the oil cooler, the angle of inclination of the air buoyancy chimney walls widening up to 20 ° to the flow axis.
Durch die beiden genannten Maßnahmen werden Luftströmungsverluste im Auftriebskamin optimal vermieden und es ergibt sich trotzdem eine hochwirksame Luftströmung bei geringem Raumbedarf des Luftauftriebskamines. Ein-und Austrittsverluste bilden einen erheblichen Anteil von der Luftantriebskraftbilanz für die Erzeugung der Strömungsgeschwindigkeit. Einsparungen der Strömungsverluste werden sinnvoll im Wärmeübergang an die ölkühlerelemente genutzt. Die Wärmeübertragung vom öl zur Luft steigt je nach Ausbildung der Kühlelemente etwa proportional zur Luftgeschwindigkeit. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der ölbehälter mit dem ölkühler insgesamt kleiner und leichter ausgebildet werden kann als bei Anlagen mit motorisch betriebenen Lüftern.Air flow losses in the buoyancy chimney are optimally avoided by the two measures mentioned and there is nevertheless a highly effective air flow with a small space requirement of the air buoyancy chimney. Entry and exit losses form a significant part of the air propulsion balance for the generation of the flow velocity. Savings in flow losses are sensibly used in the heat transfer to the oil cooler elements. Depending on the design of the cooling elements, the heat transfer from oil to air increases approximately in proportion to the air speed. This measure ensures that the oil tank with the oil cooler can be made smaller and lighter overall than in systems with motor-driven fans.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Einheit zeichnet sich durch eine hohe Variierbarkeit der Belastungen in Bezug auf ölmengen und öltemperatur aus. Da der ölkühler bei in seiner Richtung geöffnetem Regelventil vom ölkreislauf zwangsdurchströmt wird, spielt es für seine Funktion überhaupt keine Rolle, wo der ölbehälter angeordnet ist. So kann er gemäß Anspruch 7 separat vom ölkühler auf gleicher Höhe oder auch unterhalb oder oberhalb des ölkühlers angeordnet sein. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Unterbringung des Ölbehälters frei, je nach räumlicher Gestaltung der jeweiligen Hydraulikanlage, gewählt werden kann und zu kompakten Gesamtanlagen beiträgt.The unit designed according to the invention is characterized by a high variability of the loads in relation to oil quantities and oil temperature. Since the oil cooler is forced to flow through the oil circuit when the control valve is open, it is irrelevant for its function where the oil reservoir is located. For example, it can be arranged separately from the oil cooler at the same height or below or above the oil cooler. This configuration has the advantage that the housing of the oil container is free, depending on the spatial design of the hydraulic system, can be selected and contributes to compact overall systems.
Es ist erfindungsgemäß, zusätzlich zur weiteren Raum-und Gewichtseinsparung, auch möglich, daß der ölbehälter einen Teil der Außenwand bildet oder als ringförmiger Körper den ölkühler umschließt und teilweise oder ganz die Außenwand des Luftauftriebskamins bildet.According to the invention, in addition to further saving in space and weight, it is also possible for the oil container to form part of the outer wall or to surround the oil cooler as an annular body and to form part or all of the outer wall of the air buoyancy chimney.
Bei diesen Ausgestaltungen bilden ölvorratsbehälter und ölkühler eine Kompakteinheit mit geringem Gewicht und geringen Außenabmessungen, die sich stets leicht unterbringen läßt.In these configurations, the oil reservoir and the oil cooler form a compact unit with low weight and small external dimensions, which can always be easily accommodated.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der ölbehälter die Gestalt eines verlustarm umströmbaren Körpers aufweist und innerhalb des Luftauftriebskamines angeordnet ist.Another possibility is that the oil container has the shape of a low-loss flow around the body and is arranged within the air lift chimney.
Die vorgenannte Weiterbildung eignet sich insbesondere dann, wenn eine vergleicheweise hohe Kühlleistung des Ölkühlers in Verbindung mit einem vergleichsweise möglichst geringen Fassungsvermögen des ölbehälters kombiniert werden,The aforementioned development is particularly suitable when a comparatively high cooling capacity of the oil cooler is combined with a comparatively low capacity of the oil container,
Die Ausgestaltung mit separatem ölbehälter ist besonders vorteilhaft für geschlossene Hydraulikkreisläufe, denn bei diesen steht der Vorratsbehälter unter Druck und wird deshalb vorzugsweise trommelförmig ausgebildet.The design with a separate oil container is particularly advantageous for closed hydraulic circuits, because in these the reservoir is under pressure and is therefore preferably drum-shaped.
In vorteilhafter Weise kann das Fassungsvermögen des Ölbehälters kleiner als das zweifache der Pumpenfördermenge pro Minute sein.The capacity of the oil container can advantageously be less than twice the pump delivery rate per minute.
Erfindungsgemäß ist es möglich, den ölbehälter extrem klein auszubilden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß der Behälter durch sein Volumen die Nebenaufgaben, nämlich Speicherung einer Reserve für Leckölverluste, Sedimentierung von Feststoffen, die z. B. durch Verkokung entstanden sind, Volumenausdehnungen des öles durch Erwärmung, aufzunehmen, wie auch schäumendem öl Raum zu geben, erfüllt. Werden diese Aufgaben erfüllt, so kann ein ölbehälter auch noch wesentlich kleiner als es dem Zweifachen der Fördermenge pro Minute der Pumpe entspricht, ausgebildet werden. Dies hat den Vorteil, daß die Hydraulikanlage infolge kleinen Behälters klein und leicht ausfällt, mit geringem Kostenaufwand für öl arbeitet und insbesondere extrem schnell auf Optimaltemperatur kommt, weil nur eine geringe ölmenge zu erwärmen ist.According to the invention, it is possible to make the oil container extremely small. It is only important to ensure that the volume of the container does the secondary tasks, namely storing a reserve for leakage oil losses, sedimentation of solids, which, for. B. caused by coking, volume expansion of the oil by heating, as well as foaming oil to give space, met. If these tasks are fulfilled, an oil tank can also be made significantly smaller than twice the delivery rate per minute of the pump. This has the advantage that the hydraulic system turns out to be small and light due to the small container, operates at low cost for oil and in particular reaches the optimum temperature extremely quickly because only a small amount of oil has to be heated.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einheit, bestehend aus belüftetem ölkühler mit Vorratsbehälter, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
- Fig. 1 - eine Seitenansicht,
- Fig. 2 - eine Stirnansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Einheit,
- Fig. 3 - eine Seitenansicht,
- Fig. 4 - eine Draufsicht auf eine Weiterbildung, bei welcher ölbehälter und Luftauftriebskamin eine gemeinsame Wandung haben,
- Fig. 5 - eine Teil-Schnitt-Seitenansicht,
- Fig. 6 - eine Draufsicht auf eine Weiterbildung mit ringförmigem ölbehälter und von den Innenwandungen des Behälters begrenztem Luftauftriebskamin,
- Fig. 7 - eine strömungstechnisch besonders günstige Ausgestaltung in Seitenansicht,
- Fig. 8 - eine Seitenansicht einer strömungstechnisch günstigen Ausgestaltung des Luftauftriebskamines mit beigeordnetem ölbehälter, der eine Seitenwand des Kamines begrenzt,
- Fig. 9 - eine Draufsicht auf die Ausführung gemäß Fig. 8,
- Fig.10 - eine Seitenansicht einer Ausgestaltung, bei welcher strömungstechnisch optimierter Luftauftriebskamin und den Kamin auf einem Teil seiner Höhe ringförmig umgebender Ölbehälter vereinigt sind,
- Fig.11 - eine Draufsicht auf die Ausführung gemäß Fig. 10,
- Fig.12 - eine Schema-Seitenansicht mit innerhalb des Luftauftriebskamines angeordnetem ölvorratsbehälter,
- Fig.13 - eine Draufsicht auf die Ausgestaltung nach Fig. 12.
- 1 - a side view,
- 2 - an end view of an embodiment of the unit designed according to the invention,
- 3 - a side view,
- 4 - a top view of a further development in which the oil tank and the air buoyancy chimney have a common wall,
- 5 - a partial sectional side view,
- 6 shows a plan view of a further development with an annular oil container and an air buoyancy chimney delimited by the inner walls of the container,
- 7 - a particularly favorable fluidic design in side view,
- 8 is a side view of an aerodynamically favorable configuration of the air buoyancy chimney with an associated oil container which delimits a side wall of the chimney,
- 9 - a top view of the embodiment according to FIG. 8,
- 10 shows a side view of an embodiment in which the aerodynamically optimized air buoyancy chimney and the chimney are combined in an annular manner around the part of its height,
- 11 - a top view of the embodiment according to FIG. 10,
- 12 shows a schematic side view with an oil reservoir arranged inside the air buoyancy chimney,
- Fig. 13 - a top view of the embodiment according to Fig. 12.
In Fig. 1 ist eine Schema-Schnittansicht gezeigt, in welcher die Ausgestaltung einer Ausführungsform eines ölbehälters 6 mit beigeordnetem ölkühler 4 wiedergegeben ist, bei der die Bauhöhe nicht stark beschränkt ist. Figur 2 zeigt die Seitenansicht.1 shows a schematic sectional view, in which the configuration of an embodiment of an
Der aus beiden, nämlich dem ölbehälter 6 und dem Kühler 4, bestehenden Einheit wird über eine von der Hydraulikanlage kommende Zulaufleitung 1 betriebswarmes öl zugeführt und in ein temperaturabhängig sich selbst steuerndes oder gesteuertes Regelventil 2 eingeleitet. Dieses Regelventil 2 hat abströmseitig eine Leitung 3, die zum ölkühler 4 führt und eine weitere Leitung 5, die direkt in den ölvorratsbehälter 6 ausmündet. Aus dem Vorratsbehälter 6 wird das öl über eine Leitung 7 zur nicht dargestellten Pumpe und weiter zum Hydrauliksystem geführt.The unit consisting of both the
Bei diesem Beispiel wird der Ölkühler 4 aus einzelnen Leitungen 9, Rohrschlangen o. dgl. gebildet. Das öl gelangt mit der Leitung 3 in den Sammler 6, aus dem die Rohrschlangen 9, das Kühlsystem 4 bildend, abgehen. Anstelle der Leitung 9, mit oder ohne Sammler 8, sind auch andere wärmeübertragende Elemente (wie z. B. Rippenrohre, elliptische oder linsenförmige Rohre usw.) wählbar. Ein Sammler 10 führt das öl aus den Leitungen 9 ab und leitet es über eine Leitung 11 in den Vorratsbehälter 6.In this example, the
Das Regelventil 2 ist bei der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 mit einem nicht getrennt ausgeführten Temperaturfühler versehen. Messungen und entsprechende Regelverstellungen erfolgen durch Temperaturfühler, die mit Ventilen und deren Sitzen direkt verbunden sind. Aufgrund der Temperaturfühler-Steuerung im Regelventil 2 fließt das aus der Zulaufleitung kommende öl, sofern es kalt ist und nicht der optimalen öltemperatur entspricht, durch die Leitung 5 unmittelbar in den Vorratsbehälter 6. öl, das mit seiner Temperatur die Optimaltemperatur zu überschreiten droht, wird durch entsprechende Verstellung im Regelventil 2 durch die Leitung 3 in den ölkühler 4 geleitet und tritt aus diesem gekühlt in den ölbehälter 6 zurück. Bei hohem Wärmeanfall im öl, d. h. extrem hoher Spitzenlas, wird das Regelventil die Leitung 5 sperren, so daß der gesamte ölstrom durch den ölkühler 4 läuft. Bei Zwischenzuständen wird das aus der Zulaufleitung 1 kommende öl in Teilströme aufgezweigt. Das Ergebnis dieser Steuertätigkeit des Regelventiles 2 besteht darin, daß im Vorratsbehälter 6 öl mit einer Temperatur enthalten ist, die sich als Mischtemperatur der aus der Leitung 5 und der aus der Leitung 11 kommenden ölanteile einstellt. Diese Mischtemperatur schwankt nur geringfügig nahe unterhalb der Optimaltemperatur des Öles. Dies hat für einige Bedarfsfälle den Vorteile daß kurzfristig mehr öl optimaler Temperatur entnommen werden kann als es der Rücklaufmenge entspricht.The
Um eine intensive Kühlung des öles auf geringem Raum zu erreichen, ist der ölkühler 4 in einem geraden Luftauftriebskamin 12 untergebracht, der auf Stützen 13 mit seinem unteren offenen Ende in einem Abstand .von einer Standfläche gehalten ist. Für beschränkte Gesamtbauhöhen sind zur Verbesserung des Kühlluftstromes, d. h. zur Verminderung von Eintritts-Strömungsverlusten, unterhalb des Auftriebskamines 12 Luftströmungsverluste mindernde, vorzugsweise abgewinkelte, ggfs. aber auch gekrümmte Luftleitflächen 14 sowie gleichermaßen ausgebildete Umlenkbleche 15 angeordnet. Die großen Pfeile in den Figuren geben die Luftströmungsrichtung an.In order to achieve intensive cooling of the oil in a small space, the
Der ölbehälter 6 hat im oberen Bereich den üblichen öleinfüllstutzen 16, der bei offenen Anlagen auch als Entlüftungsstutzen dienen kann; an der tiefsten Stelle des ölkreislaufes im Beispiel gemäß Fig. 1 und 2 am unteren Sammler 10 des ölkühlers 4 ist ein Ablaßstutzen 1.7 vorgesehen.The
Bei der Ausgestaltung gem. Fig. 3 und 4 ist auf kompakte raumsparende Ausbildung Wert gelegt, indem der Luftauftriebskamin 12 und der ölbehälter 6 eine gemeinsame Wandung aufweisen.In the design according to 3 and 4, compact space-saving training is important in that the
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 und 6 ist die raum-und gewichtssparende Einsparung noch weiter getrieben, indem der ölbehälter 6 ringförmig ausgestaltet ist und mit den inneren, einen Hohlraum begrenzenden Wandungen die Wandungen des Luftauftriebskamines 12 bildet. Zur Umlenkverlustreduzierung sind im Einlauf zum (kühllufttreibenden) Auftriebskamin 12 und Behälterinnenraum 6 flügelartige Umlenkungen 15a (Flügelsche Umlenkung) vorgesehen,5 and 6, the space- and weight-saving saving is further increased by the
Die Weiterbildung gemäß Fig. 7 ist insbesondere im Hinblick auf besonders wirksame Kühlung, d. h. optimale Erzeugung eines Kühlluftstromes mit zusätzlich geringen Austrittsverlusten, variiert. Bei dieser Anlage ist der ölbehälter 6 separat vom Luftauftriebskamin 12 angeordnet. Der schon erwähnte Temperaturfühler 18 ist in der vom ölbehälter 6 zur Pumpe führenden Leitung 7 untergebracht und über eine elektrische Verbindung 19 mit einem Proportionalitätsverstärker 20 verbunden, welcher einstellbar ist und seinerseits mit dem Regelventil 2 steuerungstechnisch in Verbindung steht. Der ölbehälter 6 kann z. B. als Druckbehälter trommelförmig ausgebildet sein und der Behälter kann zur Raumeinsparung unterhalb und neben Luftaustrittskamin 12 und Diffusor 21 angebracht sein.The development according to FIG. 7 is varied in particular with regard to particularly effective cooling, that is to say optimal generation of a cooling air flow with additionally low outlet losses. In this system, the
Zur Optimierung der Luftauftriebsströmung im Luftauftriebskamin 12 (Verringerung der Auftriebsverluste, daher geringere erforderliche Höhe des Luftaustrittskamines 12 oder bei gleicher Luftaustrittskaminhöhe Vergrößerung der Auftriebsgeschwindigkeit und damit wirksamerem Wärmeübergang vom öl auf die vorbeistreichende Luft) erweitert sich der Luftaustrittskamin 12 zum Austritt 21 diffusorartig. Die Wandung kann je nach Strömungsverhältnissen bis zu « 20° von der Strömungsachse 12a abgeneigt sein. Die Austrittsverluste haben einen wesentlichen Anteil an der Zugverlustbilanz.In order to optimize the air buoyancy flow in the air buoyancy chimney 12 (reduction of the buoyancy losses, therefore lower required height of the
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausführung, bei welcher der Ölbehälter 6 eine Seitenwand des Luftauftriebskamines 12 bildet, und zwar in einem Bereich, in welchem dieser Luftauftriebskamin 12, ähnlich wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 7, behälterseitig stark nach außen geneigt ist, um eine diffusorartige Verbreiterung 21 zu.bilden. Es ist natürlich auch möglich, die Diffusorachse in Richtung der Kühlachse zu belassen und je einen kommunizierenden Behälter links und rechts sowie unterhalb an den Diffusor. 21 anzuordnen.8 and 9 show an embodiment in which the
Bei der Ausführung nach Fig. 10 und 11 ist die Einrichtung an einer stehenden Wand in hängender Ausführung ausgebildet. Der Ölbehälter 6 hat eine ringförmige, im vorliegenden Fall kreisringförmige Gestalt und umgibt den ölkühler ringartig. Das untere offene Ende des Luftauftriebskamines 12 hat unterhalb des ölkühlers 4 eine trichterförmige, nach unten erweiterte Haube 22, die durch langsame und gleichbleibende Beschleunigung der Kühlluft auf etwa Luftgeschwindigkeit im ölkühler 4 ein verlustarmes Einströmen der Luft bewirkt, während oberhalb des ölkühlers 4 der schon erwähnte diffusorartig erweiterte Aufsatz 21 vorgesehen ist. Gehalten wird die Einrichtung mittels der Haken bzw. Halterungen 23 an der Wand. Es ist auch möglich, diese Einrichtung mittels Stützen auf einem ebenen Boden aufzustellen.10 and 11, the device is formed on a standing wall in a hanging version. The
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 12 und 13 ist der Luftauftriebskamin 12 zweigeteilt und zugleich diffusorartig oberhalb des Kühlers 4 ausgebildet. Zwischen diesen diffusorartigen Kanälen ist der ölvorratsbehälter 6 als luftströmungsgünstig geformter Körper angeordnet.12 and 13, the
Durch die Verwendung der diffusorartigen Aufsätze 21 läßt sich die Gesamtbauhöhe des ölkühlers 4 bzw des Luftauftriebskamines 12 durch die Verringerung von Austrittsverlusten - die Austrittsverluste steigen mit dem Quadrat der Luftaustrittsgeschwindigkeit aus dem Luftaustrittskamin - , die Turbulenz
Durch die beschriebenen Ausführungsformen ist es daher möglich, Hydrauliknebenanlagen zu schaffen, die kleinvolumige ölbehälter und verhältnismäßig kleine Kühler aufweisen und die gegenüber bekannten Ausführungen mit Behältern und ölkühlern, mit motorgetriebenen Lüftern, auch bei kleineren Anlagen gewichtssparend sind und geringer Bauvolumina bedürfen. Trotz dieser erheblich raumsparenderen Ausgestaltung sind Sicherheiten für höhere Luftumgebungstemperaturen, extreme Spitzenlasten usw. vorsehbar. Es wird weiter erreicht, daß das öl im ölbehälter 6 sich innig vermischen kann und der gesamte ölinhalt für plötzliche Mehrentnahmen mit optimaler Temperatur zur Verfügung steht.The described embodiments therefore make it possible to create auxiliary hydraulic systems which have small-volume oil tanks and relatively small coolers and which, compared to known designs with tanks and oil coolers, with motor-driven fans, are also weight-saving in smaller systems and require small construction volumes. Despite this significantly space-saving design, security for higher ambient air temperatures, extreme peak loads, etc. can be provided. It is further achieved that the oil in the
Es werden Antriebsenergien für Lüfter gespart, Lärmemissionen vermieden, es wird Raum und Gewicht eingespart und die gesamte Hydraulikanlage arbeitet stets dicht unterhalb der Optimaltemperatur des öles. Diese Optimaltemperatur wird aufgrund des geringen Fassungsvermögens des ölbehälters einerseits und der Tätigkeit des Regelventiles andererseits schnell erreicht. Geringer ölbedarf infolge des geringen Volumens stellt eine erhebliche Kostenersparnis dar. Die Betriebssicherheit ist gegenüber bekannten Ausführungen gesteigert, weil kein motorbetriebener Lüfter ausfallen kann oder gewartet werden muß. Die gesamte, aus Kühler und ölbehälter 4 bzw. 6 bestehende, Einheit ist in hohem Maße wartungs- und bedienungsfreundlich, weil alle evtl. zu bedienenden oder umzustellenden Einrichtungen, z. B. das Regelventil 2, der Einfüllstutzen 16 usw. leicht zugänglich sind.Drive energy for fans is saved, noise emissions are avoided, space and weight are saved and the entire hydraulic system always works close below the optimum temperature of the oil. This optimal temperature is reached quickly due to the small capacity of the oil tank on the one hand and the activity of the control valve on the other. Low oil consumption due to the small volume represents a considerable cost saving. The operational safety is increased compared to known designs because no motor-driven fan can fail or require maintenance. The entire, consisting of cooler and
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Zuleitung (1) zum Ölbehälter (6) ein Regelventil (2) angeordnet ist, welches abströmseitig eine zum ölbehälter (6) führende Leitung (5) und eine zum luftdurchströmten ölkühler (4) führende Leitung (3) entweder selbst temperaturabhängig oder abhängig von einem im Ölkreislauf angeordneten Temperaturfühler derart steuert, daß der kalte ölstrom zur Verkürzung der Anfahrzeit entweder ausschließlich in den ölbehälter (6) oder der heiße ölstrom in Richtung ölkühler (4) oder bei Zwischenbetriebszuständen der ölstrom proportional zur öltemperatur teilweise gleichzeitig zum Ölbehälter (6) und zum luftdurchströmten ölkühler (4) geleitet wird,
und daß der ölkühler (4) im unteren Ende eines diesen umgebenden Luftauftriebskamins (12) angeordnet ist und beide in einem für die verlustarme Lufteinströmung hinreichend großen Abstand von einer Standfläche bzw. Wandfläche mittels Stützen (13) bzw. Aufhängern (23) gehalten sind, und bei dem die vom öl, das die Leitungen (9) oder ähnliche Kühlflächen des ölkühlers (4) durchströmt, an die umgebende Luft abgegebene Wärme die treibende Kraft für einen kühlenden Luftstrom ist.1. Air-flowed oil cooler with an associated oil reservoir for stationary or mobile hydraulic systems, for an open or closed oil circuit, in which the oil cooler has lines in the cooling flow that can be flowed through by the oil and have effective outer surfaces,
characterized,
that in the feed line (1) to the oil tank (6) a control valve (2) is arranged, which on the outflow side leads to the oil tank (6) line (5) and to the air-flowing oil cooler (4) line (3) either depending on the temperature or depending on a temperature sensor arranged in the oil circuit, controls such that the cold oil flow to shorten the start-up time either exclusively into the oil tank (6) or the hot oil flow towards the oil cooler (4) or, in the case of intermediate operating conditions, the oil flow proportional to the oil temperature, partly simultaneously to the oil tank (6 ) and to the air-cooled oil cooler (4),
and that the oil cooler (4) is arranged in the lower end of an air buoyancy chimney (12) surrounding it and both are held at a sufficient distance for a low-loss air inflow from a standing surface or wall surface by means of supports (13) or hangers (23), and in which the heat given off by the oil flowing through the lines (9) or similar cooling surfaces of the oil cooler (4) to the surrounding air is the driving force for a cooling air flow.
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