DE2628697A1 - Heizeinrichtung - Google Patents

Description

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S.A. Potain Poclain Materiel (P.P.M.), Montceau-les-Mines,

Frankreich

Heizeinrichtung

Um einen Gegenstand oder einen Raum zu erwärmen, ist es bekannt, daß man ein wärmeerzeugendes Strömungsmittel auf eine Temperatur erhöht, die über der des genannten Gegenstandes oder des genannten Raumes liegt, und daß man diesen Gegenstand oder Raum direkt oder indirekt mit dem Strömungsmittel in Berührung bringt. Der Wärmeaustausch, der sich durch diese Betriebsweise ergibt, führt zu der gewünschten Erwärmung.

Es stellt sich jeweils das Problem, daß es darauf ankommt, zuvor das wärmeerzeugende Strömungsmittel zu erwärmen; dieses Problem ist bei selbstfahrenden Maschinen bis heute noch in völlig unzureichender Weise gelöst. Die katalytische Erwärmung stößt teilweise schädliche Gase aus. Die Wiederaufbereitung der Wärmemenge, die in den Auspuffgasen oder noch in dem Kühkreislauf des Wärmemotors zum Antrieb der Maschine enthalten ist, ist ebenfalls in vielen Fällen nicht frei von Schädlichkeit, und es ist in jedem Falle unbefriedigend für die Erzielung einer leistungsfähigen Heizung.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden werden, indem eine neue, nicht schädliche und unmittelbar wirksame Einrichtung vorgeschlagen wird, die besonders angepaßt ist an die Heizung von selbstfahrenden Maschinen, die hydraulisch manövriert

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werden (z.B. Krane, hydraulische Bagger), wobei die Anwendung dennoch allgemein bleibt und auch zum Heizen jedes Elements, ob beweglich oder nicht, ob bereits hydraulisch manövriert oder nicht, gilt.

Die Erfindung geht dabei aus von einer Heizeinrichtung, umfassend einen Zirkulationskreislauf einer das wärmeerzeugende Fördermittel bildenden Flüssigkeit, der eine Vorrichtung zur Erwärmung der Flüssigkeit mit einem Wärmetauscher verbindet, in dem die Flüssigkeit abgekühlt und von dem auf die Umgebung des Wärmetauscher wenigstens ein Teil der Wärmemenge abgegeben wird, die die Flüssigkeit in der Erwärmungsvorrichtung aufnimmt, wobei diese Erwärmungsvorrichtung durch eine mit einem Antriebsmotor verbundene Pumpe und durch eine Druckbegrenzungseinrichtung gebildet ist, die in der Pumpen-Abflußleitung angeordnet ist, in der die durch die Pumpe geförderte Flüssigkeit eingeengt wird.

Die Erfindung ist darin zu sehen, daß die Druckbegrenzungseinrichtung durch ein tariertes Entlastungsventil gebildet ist, das mit einer Reguliereinrichtung für seine Tarierung versehen ist.

In vorteilhafter Weise umfaßt die Reguliereinrichtung zur Tarierung einen Thermostat.

Schließlich wird oft ein Mengenregler in der Förderbzw. Abflußleitung zwischen der Pumpe und der Druckbegrenzungseinrichtung angeordnet.

Zum besseren Verständnis der Erfindung seien im folgenden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

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Fig. 1 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung;

Fig. 2 eine Schemadarstellung einer Ausführungsvariante der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung .

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung, die folgende Teile umfaßt:

- eine Hydraulikpumpe 1, die über ihre Ansaugleitung 3 mit einem Strömungsmittel-Reservoir bzw. -Behälter 2 verbunden ist;

- einen Wärmetauscher 4, der in der Förder- bzw. Abflußleitung 5 der Pumpe 1 angeordnet ist, sowie

- ein tariertes Entlastungsventil 6, das in der Förderbzw. Abflußleitung 5 zwischen der Pumpe 1 und dem Wärmetauscher 4 angeordnet ist.

Die Einstellung bzw. Tarierung des Entlastungsventiles wird mit Hilfe einer Feder 7 erzielt, deren Spannung durch Zwischenschaltung einer Reguliereinrichtung (im allgemeinen eine Schraubenmutter und eine Kontermutter) 8 einstellbar ist. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Reguliereinrichtung 8 durch ein Verbindungselement 9 mit einem manuellen Steuerhebel 10 verbunden.

Eine Rückführleitung 11 verbindet den Ausgang des Wärmetauschers 4 mit dem Reservoir 2. Filter 12 sind außerdem sowohl in der Saugleitung 3 als auch in der Rückführleitung 11 vorgesehen.

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Weiterhin sind mit der Ausgangswelle 13 eines Antriebsmotors 14 (bei dem es sich vorzugsweise um einen thermischen Motor, z.B. einem Dieselmotor, handelt) die bereits genannte Pumpe 1 und eine Pumpe 15 verbunden, die dazu bestimmt ist, über ihre Förder- bzw. Abflußleitung 16 einen Nutzkreislauf 17 zu speisen. Die Pumpe 15 ist ferner durch ihre Ansaugleitung 18 an den Teil der Leitung 3 angeschlossen, der sich zwischen dem Filter 12 und der Pumpe 1 befindet.

Man stellt ferner in der Nähe des Wärmetauschers 4 das Vorhandensein eines Ventilators 19 fest, der mit einem Elektromotor 20 verbunden ist, der durch ein Kabel bzw. eine Leitung 21, das bzw. die an eine Stromquelle 22 angeschlossen ist, mit elektrischer Energie gespeist wird, wobei ein Steuerschalter 23 in der Leitung 21 angeordnet ist.

Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform, die der der Fig. 1 analog ist und die sich nur durch die beiden folgenden Einrichtungsteile unterscheidet:

- ein Mengenregler 24 ist in der Abflußleitung 5 der Pumpe zwischen dieser Pumpe und dem tarierten Entlastungsventil 6 angeordnet und

- die Reguliereinrichtung 8 für die Tarierung ist durch das Verbindungseleraent 9 mit einem Thermostaten 25 verbunden.

Der Mengenregler 24 wird in bekannter Weise durch eine Verengung bzw. Drossel 26, die in der Leitung 5 angeordnet ist, und durch ein tariertes Entlastungsventil 27 gebildet, das durch eine Leitung 28 zwischen der Pumpe 1 und der Drossel 26 an die Leitung 5 angeschlossen und durch eine Abflußleitung 29 mit der Rückführleitung 11 verbunden ist. Das öffnen des Ventiles 27 wird durch das Strömungsmittel in dem Teil der Leitung 5 gesteuert, das sich zwischen der

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Pumpe 1 und der Drossel 26 befindet (schematisch durch Leitung 31 angedeutet), während das Schließen selbst durch eine Feder 30 und durch das Strömungsmittel in dem Teil der Leitung 5 gesteuert wird, das sich zwischen der Drossel 26 und dem tarierten Entlastungsventil 6 befindet (schematisch durch Leitung 32 angedeutet).

Der Thermostat ist mit der Stromquelle 22 durch ein Kabel bzw. eine Leitung 33 und den Steuerschalter 23 verbunden, der ihn durch ein Kabel bzw. eine Leitung überwacht.

Im folgenden sei nun die Funktion der Einrichtung gemäß Fig. 1 erläutert.

Das hydraulische Strömungsmittel bzw. die Hydraulikflüssigkeit wird von der Pumpe 1 in die Leitung 5 gefördert, und zwar bei einem Druck in Abhängigkeit von der Tarierungseinstellung des Entlastungsventiles 6.

Die Leitung 5 ist in geeigneter Weise dimensioniert, wobei die Füllungsverluste sehr gering und vernachlässigbar sind im Hinblick auf die, die durch das Entlastungsventil 6 erzeugt werden.

Die Hydraulikflüssigkeit, die von der Pumpe 1 bei einem Druck in Abhängigkeit von der Einstellung der Tarierung gefördert wird, fördert eine Energiemenge, die beim Druchqueren des Entlastungsventiles 6 im ganzen in wärmeerzeugende Energie umgewandelt wird. Diese Energie, die stets durch das Strömungsmittel transportiert wird, jedoch ohne Druck und in Form von Wärme, wird durch den Wärmetauscher 4 abgeführt, und zwar vor der Rückführung des Strömungsmittels zum Reservoir für einen neuen Zirkulationszyklus .

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Es werden natürlich folgende Anordnungen im allgemeinen vorgezogen:

- das Entlastungsventil 6 und der Wärmetauscher 4 sind

in dem zu erwärmenden Raum (z.B. die Kabine eines Krans) placiert;

- der Steuerhebel 10 ist leicht zugänglich;

- eine geeichte Einteilung 35 erleichtert die Regulierungen;

- der Wärmetauscher 4 ist konstruiert, um das Maximum der Wärmemenge abzuführen, die durch den Kreislauf erzeugt werden kann;

- die Zirkulation der Hydraulikflüssigkeit im Wärmetauscher erfolgt ohne Gegendruck (d.h. lediglich mit dem Druck, der von dem Füilungsverlust der Rückführleitung 11, die in geeigneter Weise dimensioniert ist, herrührt);

- der maximale Druck bei der Verwendung des Strömungsmittels ist derart, daß die Überalterung des Strömungsmittels nicht oberhalb der eines Strömungsmittels liegt, das in einem herkömmlichen hydraulischen Kreislauf (hydraulischer Bewegungskreislauf), wie bei dem Kreislauf 17, verwendet wird;

- die Hydraulikflüssigkeit kann dieselbe sein wie die für die Hydraulikbewegungen der Maschine (auf diese Weise ist das Reservoir 2, aus dem die Pumpe 1 absaugt, dasselbe wie das, aus dem die Pumpe 15 zur Speisung des Kreislaufes 17 absaugt);

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- in dem Falle, in dem der Hydraulikkreislauf für die Erwärmung vollkommen unabhängig von den anderen Hydraulikkreisen der Maschine ist, bieten spezielle Strömungsmittel dennoch höhere wärmeerzeugende Leistungen, die ausgenutzt werden können (bessere Fähigkeit zum Umwälzen und Transport der Wärme);

- wie in jedem anderen Erwärmungssystem durch Konvektion gestattet es der Ventilator 19, die Wärme des Wärmetauschers besser zu verteilen und auszubreiten. Dieser Ventilator kann von irgendeiner Energiequelle in Drehung versetzt werden, und zwar entsprechend den Möglichkeiten, die die Maschine bietet (elektrischer, hydraulischer, pneumatischer oder mechanischer Ventilator):

Die Geschwindigkeit des Ventilators kann regelbar (Fig. 2) und steuerbar sein, vorzugsweise automatisch durch den Thermostaten 25.

Außerdem ist es oft vorteilhaft, die Fördermenge der Pumpe 1 zu regulieren, um eine Erwärmung zu erzielen, die deutlich unabhängig von den Funktionsbedingungen und, insbesondere, von der Drehgeschwindigkeit der Pumpe ist. Dies ist die Aufgabe des Mengenreglers 24 in Fig. 2, der eine solche Funktion sicherstellt.

Es sei festgestellt, daß die Regulierung auch dadurch erzielt werden könnte, daß ein thermostatisches Ventil oder ganz einfach selbst ein beliebiges Steuerelement (manuell, mechanisch oder elektrisch) verwendet wird.

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Schließlich liegt ein großer Vorteil der vorgeschlagenen Einrichtung darin, daß die Leistungsfähigkeit der Erwärmung bei vollkommener Abwesenheit der Schädlichkeit (von Luftverschmutzung) dieser Heizung erreicht wird.

Die Erfindung ist nicht nur auf die zuvor beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen begrenzt, sondern es sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche weitere Abwandlungen möglich.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   Heizeinrichtung, umfassend einen Zirkulationskreislauf einer das wärmeerzeugende Fördermittel bildenden Flüssigkeit, der eine Vorrichtung zur Erwärmung der Flüssigkeit mit einem Wärmetauscher verbindet, in dem die Flüssigkeit abgekühlt und von dem auf die Umgebung des Wärmetauschers wenigstens ein Teil der Wärmemenge abgegeben wird, die die Flüssigkeit in der Erwärmungsvorrichtung aufnimmt, wobei diese Erwärmungsvorrichtung durch eine mit einem Antriebsmotor verbundene Pumpe und durch eine Druckbegrenzungseinrichtung gebildet ist, die in der Pumpen-Abflußleitung angeordnet ist, in der die durch die Pumpe geförderte Flüssigkeit eingeengt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckbegrenzungseinrichtung durch ein tariertes Entlastungsventil gebildet ist, das mit einer Reguliereinrichtung für seine Tarierung versehen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung für die Tarierung einen Thermostat umfaßt.
3. 3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein Mengenregler in der Abflußleitung zwischen der Pumpe und der Druckbegrenzungseinrichtung angeordnet ist.

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