DE19535674A1 - Verfahren zur Regelung der Kühleinrichtung eines dieselmotorischen Baggerantriebes sowie Kühleinrichtung für dieselmotorische Baggerantriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Kühleinrichtung eines insbesondere leistungs­ starken dieselmotorischen Baggerantriebes.

Bagger werden in der Regel durch mindestens einen Dieselmotor angetrieben, wobei dieser vielfach auch das Lüfterrad für den Wasserkühler antreibt. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Lüfterrad auch über separate hydrostatische Antriebe zu betätigen, wobei die Hydropumpe wiederum vom Die­ selmotor angetrieben wird. Demzufolge läuft das Lüfterrad in Abhängigkeit von der jeweiligen Die­ selmotordrehzahl ständig mit, worin sich, insbesondere bei Baggern mit leistungsstärkeren Dieselmo­ toren (< 600 kW), Leistungsverluste von bis zu 5% einstellen. Je nach Baugröße der Bagger kann hier eine Größenordnung von 55 bis 60 kW erreicht werden. Ebenfalls nachteilig ist, daß durch das ständig mitlaufende Lüfterrad wiederum drehzahlabhängig nicht unerhebliche Geräusche entstehen.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren zur Regelung der Kühleinrichtung eines insbe­ sondere leistungsstarken dieselmotorischen Baggerantriebes sowie eine Kühleinrichtung für insbeson­ dere leistungsstarke dieselmotorische Baggerantriebe zu konzipieren, mit welchen einerseits die Lei­ stungsverluste vermieden werden können und andererseits eine Reduzierung des Geräuschpegels herbeigeführt wird.

Dieses Ziel wird bei einem Verfahren zur Regelung der Kühleinrichtung eines insbesondere lei­ stungsstarken dieselmotorischen Baggerantriebes erreicht, indem ein im Bereich des Dieselmotors vorgesehener Thermostat bei einer vorgegebenen Wassertemperatur den Strömungsweg vom Die­ selmotor zu einem mit einem Lüfter zusammenwirkenden Wasserkühler freigibt, wobei eine im Be­ reich des Strömungsweges angeordnete Temperaturmeßeinrichtung den Lüfter dergestalt ansteuert, daß innerhalb eines vorgebbaren Temperaturbereiches oberhalb der thermostatgeregelten Wasser­ temperatur die Drehzahl des Lüfters im Bereich zwischen 0 min^-1 und einer Maximaldrehzahl geregelt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen Unteransprü­ chen zu entnehmen.

Dieses Ziel wird ebenfalls erreicht durch eine Kühleinrichtung für insbesondere leistungsstarke die­ selmotorische Baggerantriebe mit einem thermostatgeregelten Dieselmotor, einem Wasserkühler, einem separat antreibbaren Lüfter sowie Verbindungsrohren bzw. -schläuchen zwischen Dieselmotor und Wasserkühler für das Kühlmedium, wobei im Bereich des Strömungsweges für das Kühlmedium eine Temperaturmeßeinrichtung vorgesehen ist, die über eine Signalleitung mit dem Lüfterantrieb in Wirkverbindung steht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung sind den zugehörigen gegen­ ständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßgaben wird erreicht, daß der Lüfter erst dann anläuft, wenn die Kühlluft tatsächlich benötigt wird. Gegenüber der bisherigen Betriebsweise kann insbesondere in kal­ ten Regionen die bisherige Verlustleistung von etwa 5% eingespart werden, die das Lüfterrad bzw. dessen Antrieb aufnimmt. Durch das nunmehr lediglich bedarfsweise bzw. in unteren Drehzahlberei­ chen mitlaufende Lüfterrad werden die aus dem Gesamtantrieb resultierenden Geräusche reduziert.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.

Die einzige Figur zeigt als Prinzipskizze den dieselmotorischen Antrieb eines nicht weiter dargestell­ ten Hydraulikbaggers. Erkennbar sind ein Dieselmotor 1, ein interner Kühlwasserkreislauf 2 innerhalb des Dieselmotors 1, eine Wasserpumpe 3 sowie ein Thermostat 4. Mittels der Wasserpumpe 3 wird das Kühlmedium solange entlang seines internen Strömungsweges bewegt, bis eine vorgegebene Wassertemperatur, z. B. 85°C erreicht wird. Der Thermostat 4 ist so ausgelegt, daß er bei dieser Temperatur öffnet und den Weg zum nachgeschalteten Wasserkühler 5 freigibt. Der Dieselmotor 1 ist mit dem Wasserkühler 5 über Schläuche 6, 7 verbunden, so daß der Strömungsweg des Kühlmedi­ ums nun nicht nur den internen Strömungskreis 2 sondern auch die Schlauchleitungen 6, 7 sowie den Wasserkühler 5 mit umfaßt. Hinter dem Wasserkühler 5 ist ein Lüfterrad 8 angeordnet, welches in diesem Beispiel durch einen hydrostatischen Antrieb, bestehend aus Lüfterpumpe 9 sowie Hydraulik­ motor 10 gebildet ist. Im Bereich der Schlauchleitung 6 ist eine Temperaturmeßeinrichtung 11 ange­ ordnet, die über eine elektrische Signalleitung 12 mit dem hier nur angedeuteten Regler 13, der in diesem Beispiel als Verstellpumpe ausgebilden Lüfterpumpe 9 verbunden ist. Die Lüfterpumpe 9 wird über den Dieselmotor 1 angetrieben und fördert hydraulisches Medium zum mit dem Lüfterrad 8 ver­ bundenen Hydraulikmotor 10, der in diesem Beispiel als Konstantmotor vorgesehen ist. Die Regelung der Kühleinrichtung ist so vorgesehen, daß das Lüfterrad 8 bis zum Erreichen einer definierten Was­ sertemperatur (z. B. 87°C) nicht durch den Motor 10 angetrieben wird, d. h. stillsteht. Nach Erreichen der Wassertemperatur von 85°C öffnet der Thermostat 4 und gibt den Strömungsweg des Kühlmedi­ us zum Wasserkühler 5 frei. Erst bei weiterem Ansteigen der Wassertemperatur (bis auf 87°C), die durch die Temperaturmeßeinrichtung 11 ermittelt wird, wird der Regler 13 der Lüfterpumpe 9 über die Signalleitung 12 dahingehend betätigt, daß diese ausschwenkt und nun Hydraulikmedium zum Lüf­ termotor 10 geführt wird, der dann aus der Null-Lage heraus drehzahlmäßig langsam hochgeregelt wird. Die Regelung erfolgt hierbei temperaturabhängig. In diesem Beispiel soll die maximale Lüfter­ drehzahl sich bei 95°C Wassertemperatur einstellen. Somit wird ein Temperaturfenster von 8°C gebildet, innerhalb welchem die Lüfterdrehzahl zwischen null und einer definierten maximalen Dreh­ zahl geregelt wird. Bei absinkender Wassertemperatur werden die vorstehend beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, d. h. bei einer Temperatur von 87°C ist die Drehzahl des Lüfterrades 8 wieder null und der Hydraulikstrom von der Lüfterpumpe 9 zum Hydraulikmotor 10 ist unterbrochen, da die Lüfterpumpe 9 wieder in ihre Nullage zurückgeschwenkt ist.

Claims (6)

1. Verfahren zur Regelung der Kühleinrichtung eines insbesondere leistungsstarken dieselmotori­ schen Baggerantriebes, indem ein im Bereich des Dieselmotors (1) vorgesehener Thermostat (4) bei einer vorgegebenen Wassertemperatur den Strömungsweg (6, 7) vom Dieselmotor (1) zu einem mit einem Lüfter (8) zusammenwirkenden Wasserkühler (5) freigibt, wobei eine im Bereich des Strömungsweges (6) angeordnete Temperaturmeßeinrichtung (11) den Lüfter (8) dergestalt ansteuert, daß innerhalb eines vorgebbaren Temperaturbereiches oberhalb der thermostatgeregelten Wassertemperatur die Drehzahl des Lüfters (8) im Bereich zwischen 0 min^-1 und einer Maximaldrehzahl geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (4) den Strömungs­ weg (6, 7) zum Wasserkühler (5) bei einer Wassertemperatur von etwa 80°C bis 85°C freigibt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur­ meßeinrichtung (11) über den Regler (13) einer vom Dieselmotor (1) angetriebenen Lüfter­ pumpe (9) den Motor (10) des Lüfters (8) dergestalt ansteuert, daß der Motor (10) bei etwa 84°C bis 88°C Wassertemperatur die Lüfterdrehzahl aus dem Drehzahlbereich 0 min^-1 heraus langsam erhöht, wobei die bedarfsweise Maximaldrehzahl erst bei einer Wassertemperatur von etwa 93°C bis 97°C erreicht wird.

4. Kühleinrichtung für insbesondere leistungsstarke dieselmotorische Baggerantriebe mit einem thermostatgeregelten Dieselmotor (1), einem Wasserkühler (5), einem separat antreibbaren Lüfter (8) sowie Verbindungsrohren bzw. -schläuchen (6, 7) zwischen Dieselmotor (1) und Was­ serkühler (5) für das Kühlmedium, wobei im Bereich des Strömungsweges (6) für das Kühlme­ dium eine Temperaturmeßeinrichtung (11) vorgesehen ist, die über eine Signalleitung (12) mit dem Lüfterantrieb (9, 10) in Wirkverbindung steht.

5. Kühleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrich­ tung (11) über die Signalleitung (12) mit dem Regler (13) einer durch den Dieselmotor (1) ange­ triebenen, insbesondere hydraulisch verstellbaren, Lüfterpumpe (9) verbunden ist

6. Kühleinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterpumpe (9) einen den Lüfter (8) antreibenden, insbesondere als Konstantmotor ausgebildeten, Hydrau­ likmotor (10) speist.