德国专利DE102004015505A1 Kühlvorrichtung

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DieErfindung betrifft eine Kühlvorrichtungmit einer von einem zu kühlendenFluid, insbesondere Hydrauliköl,durchströmbarenKühleinheit(10), die ein Vorrichtungsgehäuse(18) aufweist, und mit mindestens einer Filtereinheit (12) für die Filtrationdes Fluids. Dadurch, dass das Vorrichtungsgehäuse (18) der Kühleinheit(10) mindestens einen auskragenden Tragarm (14) aufweist, über dendie jeweilige Filtereinheit (12) fluidführend mit der Kühleinheit(10) verbunden ist, ist die Filtereinheit (12) mit dem Filterelementaußerhalbdes eigentlichen Vorrichtungsgehäusesder Kühleinheit(10) angeordnet und dennoch integrativ über den Tragarm (14) mit derselbenverbunden.
公开号:DE102004015505A1
申请号:DE200410015505
申请日:2004-03-28
公开日:2005-10-13
发明作者:Giuseppe Zeolla
申请人:Hydac SA；
IPC主号:B01D35-00

专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft eine Kühlvorrichtung miteiner von einem zu kühlendenFluid, insbesondere HydrauliköldurchströmbarenKühleinheit,die ein Vorrichtungsgehäuseaufweist und mit mindestens einer Filtereinheit für die Filtrationdes Fluids.
[0002] DahingehendeKühlvorrichtungensind für eineVielzahl von Anwendungsfälleneinsetzbar und in den verschiedensten Ausführungsformen erhältlich.Die bisher auf dem Markt frei erhältlichen Kühlvorrichtungssysteme bestehenjedoch alle entweder aus einer an der Kühleinheit angeflanschten Filtereinheit,oder aus an Kühleinheitenangeschlossene Tankeinheiten, wobei die jeweilige Tankeinheit dann dasFilterelement aufnimmt. Die bekannten Kühlvorrichtungen sind also inder Regel aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt, wobei die eigenständige Kühleinheit über eineentsprechende Verrohrung mit der eigenständigen Filtereinheit unterHerstellung der Kühlvorrichtungmiteinander zu verbinden ist. Hierbei ist nicht auszuschließen, dasses bei der angesprochenen Verrohrung zu Fehlanschlüssen undmithin zu Fehlerquellen bei der Montage der bekannten Kühlvorrichtungenkommt. Ferner bauen die bekannten Kühlvorrichtungslösungen aufgrund ihrerTeilevielfalt konstruktiv groß auf,und sind entsprechend schwer, was insbesondere für eine mobile Verwendung nachteiligist.
[0003] Demgemäß ist beieiner bekannten Kühlvorrichtungnach der WO 01/65123 A1 bereits vorgeschlagen worden, die Kühleinheitund die Filtereinheit einstückigmiteinander zu verbinden, wobei die Filtereinheit zusammen mit derKühleinheitin einem Vorrichtungsgehäuseangeordnet ist, so dass dergestalt der mehrteilige Aufbau vermiedenist, und die bekannte Kühlvorrichtungkann bei gleicher Leistung erheblich kompakter und leichter aufbauen.Durch die Integration von Kühleinheitund Filtereinheit in einem Vorrichtungsgehäuse ist darüber hinaus, die übliche Verrohrungentfallen und Fehlerquellen sind derart ausgeschlossen. Nachteiligbei dieser bekannten Lösungist jedoch, dass bei einem Austauschvorgang des verbrauchten Filterelementesgegen ein neues das Vorrichtungsgehäuse der Kühleinheit zu öffnen ist,was mit einem entsprechenden Zeitaufwand einher geht und beim Herausnehmendes verbrauchten Filterelementes aus dem Vorrichtungsgehäuse derKühleinheitgelangen Fluidbestandteile mit nach außen, was zu Verschmutzungenmit entsprechenden Nachreinigungsvorgängen führen kann.
[0004] Ausgehendvon diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabezugrunde, die bekannten Kühlvorrichtungenunter Beibehalten ihrer Vorteile dahingehend weiter zu verbessern,dass diese kompakt und leicht in der Bauweise sind, dass aufwendigeVerrohrungen zwischen Kühl- und Filtereinheitentfallen, und dass Verschmutzungen bei einem Austausch des jeweiligenFilterelementes vermeidbar sind. Eine dahingehende Aufgabe löst eineKühlvorrichtungmit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
[0005] Dadurch,dass gemäß dem kennzeichnendenTeil des Patentanspruches 1 das Vorrichtungsgehäuse der Kühleinheit mindestens einenauskragenden Tragarm aufweist überden die jeweilige Filtereinheit fluidführend mit der Kühleinheitverbunden ist, ist die Filtereinheit mit dem Filterelement außerhalbdes eigentlichen Vorrichtungsgehäuseder Kühleinheitangeordnet, und dennoch integrativ über den Tragarm mit derselbenverbunden. Mit der erfindungsgemäßen Tragarm-Lösung istes möglich,die Filtereinheit mit dem jeweiligen Filterelement von der Kühleinheitzu trennen, ohne hierbei das Vorrichtungsgehäuse der Kühleinheit öffnen zu müssen, und da die Kühleinheitvor Ort beispielsweise an einer Hydraulikmaschine verbleibt, kanndie Filtereinheit mit dem jeweiligen Filterelement für einenAustauschvorgang an einen geeigneten Ort gebracht werden, wo diebeim Auswechselvorgang des Filterelementes auftretenden Verschmutzungenkeine Rolle spielen. Das unverbrauchte und neu eingesetzte Filterelementwird dann überdie Filtereinheit zurückan den Tragarm gebracht und dort befestigt, und die erneute Inbetriebnahmeder Kühlvorrichtungnebst Filterung kann veranlaßtwerden.
[0006] Dader Tragarm einstückigerBestandteil der Kühleinheitmit ihrem Vorrichtungsgehäusesein kann, entfällteine aufwendige Verrohrung nebst den zugehörigen Dichtsystemen und insbesondere,könnendie Fluidwege kurz gehalten werden, was energiebilanztechnisch für die Gesamtkühlvorrichtung günstig ist.Obwohl das Filtergehäuseselbst nicht mehr unmittelbar integrativer Bestandteil des Vorrichtungsgehäuses derKühleinheitist, sondern überden Tragarm extern angeordnet ist, ist das Gesamtbaugewicht dennochreduziert und neben einer kompakten Bauweise ist die erfindungsgemäße Kühlvorrichtungauch kostengünstigin der Herstellung und wie bereits aufgezeigt kostengünstig inder Wartung, da aufwendige Nach reinigungsarbeiten wegen austretendemHydraulikmedium an der Kühlvorrichtungin jedem Fall nicht notwendig sind.
[0007] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder erfindungsgemäßen Kühlvorrichtungist die Filtereinheit in Strömungsrichtungdes Fluides, hinter der Kühleinheitangeordnet, so dass das Filterelement thermisch geschont ist. Vorzugsweiseist die Kühleinheitals plattenförmigerLamellenkühlerausgebildet, so dass insbesondere bei flach gehaltenen Einbauräumen sichdie dahingehende Plattenausgestaltung als vorteilhaft erweist. Vorzugsweise.ist dabei das Vorrichtungsgehäuseaus Blechteilen zusammengesetzt und aufgrund des dahingehend modularenAufbaus, lassen sich die Herstellkosten senken. Es besteht aberauch die Möglichkeitden Lamellenkühler alsGußteilauszugestalten, insbesondere als Aluminium-Druckgußteil.
[0008] DurchEinsatz geeigneter Bypassventile läßt sich die Kühlvorrichtungan unterschiedlichste Volumenströmeanpassen mit der Folge, dass die Kühlvorrichtung in einem weitenAnwendungsbereich mit unterschiedlichen Größenordnungen an Fluid-Volumenströmen einsetzbarist, ohne dass konstruktive Änderungennotwendigen wären.Als besonders umweltfreundlich hat es sich darüber hinaus erwiesen, das jeweiligeFilterelement aus Materialien aufzubauen, die vollständig veraschbarsind, so dass eine rückstandsfreieEntsorgung weitestgehend erreicht ist.
[0009] ZurVerbesserung der Kühlleistungist an die Kühleinheit,insbesondere an eine Stirnseite derselben eine Motor-Lüftereinheitangeschlossen, die den nötigenLuftdurchsatz im Lamellenkühlererhöht,und somit zu verbesserten Kühlergebnissenführt.
[0010] Sofernim Bereich des Anschlußdeckelsam Tragarm eine Verschmutzungsanzeige angebracht ist, läßt dieseeine Aussage überden Verschmutzungsgrad des Filterelementes zu, dass im zugesetztenoder nahezu zugesetzten Zustand und mithin verschmutzt gegen einneues entsprechend zu tauschen ist. Der dahingehende Austausch erfolgtmontagefreundlich und rasch durch Lösen einer Schraubverbindungzwischen dem Filtergehäuseund dem am Tragarm fest angeordneten Deckelteil. Dergestalt läßt sicheine ortsfeste Montage der Kühlvorrichtung aneiner Hydraulikeinrichtung auch im Mobilbereich erreichen, wobeider Austausch des jeweiligen Filterelementes an anderer geeigneterStelle erfolgen kann, wo austretende Fluidverschmutzungen keine Rollespielen.
[0011] Imfolgenden wird die erfindungsgemäße Kühlvorrichtunganhand eines Ausführungsbeispielesnach der Zeichnung nähererläutert.Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
[0012] 1 eineperspektivische Ansicht auf eine Vorderseite der Kühlvorrichtung,
[0013] 2 eineperspektivische Ansicht auf eine Rückseite der Kühlvorrichtung,
[0014] 3 und 4 teilweiseim Schnitt, teilweise in Ansicht die Fluidführung innerhalb des Filterelementes über denzuordenbaren Tragarm,
[0015] 5, 6 und 7 inperspektivischer Ansicht verschiedene Bypassventillösungen,soweit sie bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtungverwendet werden,
[0016] 8 inder Art eines Hydraulikschaltplanes den grundsätzlich konstruktiven Aufbauder Gesamt-Kühlvorrichtung.
[0017] DieKühlvorrichtungweist eine von einem zu kühlendenFluid, insbesondere HydrauliköldurchströmbareKühleinheit 10 auf,sowie eine Filtereinheit 12 für die Filtration des dahingehendenFluids. Wie insbesondere die 1 bis 4 zeigen,sind die Kühleinheit 10 unddie Filtereinheit 12 einstückig über einen Tragarm 14 mitinterner Fluidführung 16 miteinanderverbunden, wobei der Tragarm 14 vorzugsweise einstückiger Bestandteildes Vorrichtungsgehäuses 18 derKühleinheit 10 ist.Gemäß der nachder Zeichnung dargestellten Ausführungsform,ist die Filtereinheit 12 in Strömungsrichtung des Fluids (Hydraulikmedium)hinter der Kühleinheit 10 angeordnet.
[0018] Fernerist gemäß der Darstellungnach der 2 die Kühleinheit 10 als plattenförmiger Lamellenkühler ausgeführt. ZurKühlluftführung weistder Plattenkühlerzick-zack-förmigaufgefaltete Lamellen 20 auf, die zwischen sich Fluidleitkanäle 22 begrenzen,die dem Transport des zu kühlendenFluids dienen. Die Luftführungsrichtungdurch die Kühleinheit 10 verläuft senkrechtzu der Bildebene der 1 und 2 und dieeigentliche Fluid-Transportrichtung querdazu, also in der Bildebene. Ferner münden die stapelweise übereinanderangeordneten Fluid-Leitkanäle 22 beidseitigin Fluidsammelräume 24, 26. Diedahingehenden Sammelräume 24, 26 bildenfluidführendeLängsräume aus,die entlang den beiden Längsseitender Kühleinheit 10 sicherstrecken. Der Aufbau dahingehender Lamellenkühler ist allgemein üblich, sodass an dieser Stelle hierauf nicht mehr detailliert eingegangenwird, sondern nur noch insoweit, als dies zur Erläuterungdes erfindungsgemäßen Lösungsaufbausnotwendig ist. Das Vorrichtungsgehäu se 18 selbst istin der vorliegenden Ausführungsformaus Einzelblechteilen zusammengesetzt; es besteht aber auch dieMöglichkeitdieses als Aluminiumgußteilherzustellen. Sofern das Vorrichtungsgehäuse 18 aus Blechteilenzusammengesetzt ist, wird dieses über entsprechende Schweißnahtverbindungen(nicht dargestellt) zusammengehalten.
[0019] DieFiltereinheit 12 ist außenumfangseitig im wesentlichenzylindrisch ausgebildet, und der Fluidzulauf 28 erfolgtim oberen Randbereich des Filterelementes 30, dass in einemtopfartigen Filtergehäuse 32 derFiltereinheit 12 aufgenommen ist. Die Durchströmungsrichtungdes Filterelementes 30 mit verschmutztem Fluid erfolgtvon außennach innen, so dass die Fluidabfuhr oder Ableitung 34 über dasInnere des Filterelementes 30 erfolgt. Das eigentliche Filterelement 30,das aus üblichenFiltrationsmaterialien bestehen kann, und beispielsweise als plissierte hohlzylindrischeFiltermatte ein mittiges Stützrohr umgibt,ist in dem topfartigen Filtergehäuse 32 von obenher aufgenommen, und durch die Abfiltrierung von Verschmutzungenaus dem Fluid (Hydraulikmedium) überdas Filterelement 30 ist sichergestellt, dass das abgereinigteFluid nicht in den angeschlossenen Hydraulikeinrichtungen dort derartAblagerungen bilden kann, dass der Betrieb der gesamten Hydraulikanlagegefährdetist.
[0020] Wieinsbesondere die 3 und 4 zeigen,strömtin Blickrichtung auf die 3 und 4 gesehenvon links nach rechts, gekühltesFluidmedium in den holmartigen Fluidsammelraum 24, undvon dort gesammelt überdie interne Fluidführung 16 des Tragarmes 14 zurFiltereinheit 12. Die dahingehenden Zuströmverhältnissesind in der 3 wiedergegeben. Durch das Filterelement 30 abgereinigtesFluid wird überdie Ableitung 34 und wiederum über die interne Fluidführung 16 desTragarmes 14 in ein Sammelrohr 36 innerhalb desSammelraumes 24 weitergeleitet, und insofern ist eine getrennt nebeneinanderliegende Fluidführungvon Zuführung 28 und Ableitung 34 erreicht.Wie sich des weiteren aus den genannten Figuren ergibt, weist dastopfartige Filtergehäuse 32 anseinem oberen Ende ein Außengewinde 38 auf,dass übereine Innengewindestrecke 40 eines Deckelteiles 42 andiesem festlegbar ist. Das dahingehende Deckelteil 42,das von außenher den oberen Bereich des Filtergehäuses 32 übergreift, istwiederum einstückigerBestandteil des Tragarmes 14. Mittig ist das Deckelteil 42 voneiner Verschmutzungsanzeige 44 durchgriffen, die eine Aussage über denVerschmutzungszustand des Filterelementes 30 zuläßt. DahingehendeVerschmutzungsanzeigen 44 sind auf dem Gebiet der Hydraulik üblich, sodass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird. Des weiterenist die Kühleinheit 10 aufihrer einen Stirnseite mit einer Motor-Lüftereinheit 46 versehen,die den Luftdurchsatz zwischen den freien Zwischenräumen derLamellen 20 der Kühleinheit 10 verbessert.
[0021] Wiedie 5 des weiteren zeigt, ist auf der Unterseite desSammelrohres 36 ein kombiniertes Nachsaug- und Rückschlagventil 48 angeordnet,das federbelastet als Rückschlagventilin der einen Richtung die Fluidführungzum Tank zuläßt, unddergestalt eine Absicherung gegen Überdruck bildet, und in deranderen Richtung besteht in der Art eines Nachsaugventiles die Möglichkeit,das Fluid vom Tank kommend in das Sammelrohr 36 nachströmen kann. Für die dahingehendeNachsaugfunktion hebt ein Kopfteil 50 von einem Anlageteller 52 ab,der mittig eine Fluidführungaufweist, und im übrigen über die Druckfeder 54 inseiner in der 5 gezeigten Schließstellunggehalten ist.
[0022] Imselben Bereich wie das kombinierte Nachsaug- und Rückschlagventil 48 angeordnetist, ist ein weiteres federbelastetes Rückschlagventil 56 vorgesehen,dass in der Fluidzuführung 28 angeordnetin Fluidrichtung vor dem Filterelement 30 eine Absicherungdes Fluidkühlkreislaufeszum Tank T hin vornimmt. Wie die 7 des weiterenzeigt, ist auf der gegenüberliegendenSeite der Kühleinheit 10 gleichfallsam unteren Ende nunmehr des Fluidsammelraumes 26 ein Thermobypassventil 58 angeordnet,das intern mit einem Dehnstoffelement 60 versehen ist. DahingehendeThermobypassventile 58 sind handelsüblich, so dass detailliert über ihrenAufbau an dieser Stelle nichts weiter ausgeführt wird. Das Thermobypassventil 58 dientdazu bei niedrigen Fluidtemperaturen direkt die Fluidzuführung unterUmgehung der Kühleinheit 10 zurFiltereinheit 12 zu ermöglichen,und zwar überdie Bypasskanäle 62,die parallel zu den Lamellen 20 verlaufen und unterhalb denselbenangeordnet sind. Erwärmtsich nun das Fluid, bedingt durch den Betrieb der Hydraulikanlage (nichtdargestellt), dehnt sich das Dehnstoffelement 60 aus, undverschließtmit zunehmender Erwärmungdie Bypasskanäle 62,so dass mit zunehmender Erwärmungdes Fluides der überwiegendeTeil überdie Fluidleitkanäle 22 derKühleinheit 10 gekühlt unddergestalt der Filtereinheit 12 dann zugeführt wird,in dem das dahingehend gekühlteMedium in den längsholmartigenFluidsammelraum 24 strömt.
[0023] Für eine sinnfällige Fluidführung weistdarüberhinaus die Kühleinheit 10 inden Fluidsammelräumen 24 und 26 entsprechendeFluidanschlußstellen auf,wobei ferner Anschlußstellenfür denAnschluß vonMeßeinrichtungen,beispielsweise zur Temperaturerfassung des Hydraulikmediums vorgesehen seinkönnen.In Blickrichtung auf die 1 gesehen, weist der holmartigeSammelraum 26 links oben mindestens eine Anschlußstellefür dasverschmutzte und zu kühlendeFluid auf. Darunter liegend (siehe 2) ist eineAnschlußstelle 66 vorhanden,zum Anschluß einernicht näherdargestellten Temperaturerfassungseinrichtung. Auf der gegenüberliegenden Seiteweist der Längsholm 24 zweiRücklaufleitungen 68 auf,die der Entnahme von gekühltemFluid dienen und zwar vor Durchlaufen der Filtereinheit 12.Die dahingehenden Fluidmengen könnenfür spezielle, nichtnäher spezifizierteAufgaben bei einer Hydraulikeinrichtung dienen. Die darunter liegendenAnschlußstellen 70 dienendem Anschluß einernicht näherdargestellten hydraulischen Saugpumpe, die dergestalt den hydraulischenUmlauf auch fürdie Kühleinheit 10,sowie die Filtereinheit 12 sicherstellt. Die dahingehendenAnschlußstellen 70 alsVersorgung einer nicht näherdargestellten Saugpumpe sind in Fluidrichtung hinter dem Filterelement 12 im Sammelraum 24 angeordnet.Der in 8 dargestellte hydraulische Schaltplan gibt dievorstehend genannten Fluidführungenund Verschaltungen, sowie die wesentlichen Komponenten der Kühlvorrichtungsinnfälligwieder.

权利要求:
Claims (11)
[1] Kühlvorrichtungmit einer von einem zu kühlendenFluid, insbesondere Hydrauliköl,durchströmbarenKühleinheit(10), die ein Vorrichtungsgehäuse (18) aufweistund mit mindestens einer Filtereinheit (12) für die Filtrationdes Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsgehäuse (18)der Kühleinheit(10) mindestens einen auskragenden Tragarm (14)aufweist überden die jeweilige Filtereinheit (12) fluidführend mitder Kühleinheit(10) verbunden ist.
[2] Kühlvorrichtungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auskragende Tragarm(14) mit einem Deckelteil (42) versehen ist, über denein Filtergehäuse(32) mit mindestens einem Filterelement (30) alsjeweilige Filtereinheit (12) fluidführend an die Kühleinheit(10) anschließbarist.
[3] Kühlvorrichtungnach Anspruch 1 oderl/h, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit(10) ein plattenförmigerLamellenkühlerist und die Filtereinheit (12) in Strömungsrichtung des Fluides hinterder Kühleinheit(10) angeordnet ist.
[4] Kühlvorrichtungnach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit(12) von dem auskragenden Tragarm (14) gehalten,sich entlang der Längsseitedes Lamellenkühlerserstreckt.
[5] Kühlvorrichtungnach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit(10) aus Blechteilen derart zusammengesetzt ist, dass sich einkastenförmigerAufbau ergibt, mit zwei Längsseiten,zwei Querseiten sowie einer Front- und einer Rückseite und dass in die Frontseiteein Lüftergebläse (46)integriert ist.
[6] Kühlvorrichtungnach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beidenLängsseiten derKühleinheit(10) aus zwei Längsholmen(24, 26) gebildet sind, und dass in einem Längsholm(24) mindestens ein Nachsaug- und Rückschlagventil (48)integriert ist und in dem anderen ein Thermo-Bypassventil (58).
[7] Kühlvorrichtungnach einem der Ansprüche4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem jeweiligen Längsholm(24, 26) Fluidanschlußstellen (64, 68, 70)vorgesehen sind, sowie zusätzlichoder alternativ eine Anschlußstelle(66) fürMeßeinrichtungen,beispielsweise füreine Temperaturerfassung.
[8] Kühlvorrichtungnach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Längsholm(24) mit dem kombinierten Nachsaug- und Rückschlagventil(48) sich ein weiteres Rückschlagventil (56)befindet, das in Richtung eines Tanks (T) öffnet.
[9] Kühlvorrichtungnach einem der Ansprüche6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsholm (24) an demder Tragarm (14) angeschlossen ist zwei Fluidführungenaufweist, dass die eine Fluidführung derAbleitung (34) an filtriertem Fluid und die andere Fluidführung derZuführung(28) von unfiltriertem Fluid aus der Kühleinheit (10) kommenddient, und dass die eine Fluidführungdie andere umfaßtoder seitlich neben dieser verlaufend angeordnet ist.
[10] Kühlvorrichtungnach einem der Ansprüche2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (42)entlang eines Halteringes mit einem Innengewinde (40) versehenist, überdass das topfartige Filtergehäuse(32) mit einem Außengewinde(38) an seinem randseitigen Öffnungsbereich in das Deckelteil(42) einschraubbar ist.
[11] Kühlvorrichtungnach einem der Ansprüche2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (42)an seiner freien Oberseite mit einer Verschmutzungsanzeige (44)versehen ist.

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法律状态:
2005-10-13| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|

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