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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Anhängerzug mit einem
einen Kühlcontainer tragenden Motorwagen und einem einen
Kühlcontainer tragenden Anhänger, wobei der Kühlcontainer
des Motorwagens und der Kühlcontainer des Anhängers über
eine Kompressionskältemaschine gekühlt werden.
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Die
Kompressionskältemaschine stellt die häufigste
Bauform der Kältemaschine dar. Diese Bauform nutzt den
physikalischen Effekt der Verdampfungswärme beim Wechsel
des Aggregatzustandes von flüssig zu gasförmig.
Ein Kältemittel, das in einem geschlossenen Kreislauf bewegt
wird, erfährt nacheinander verschiedene Aggregatzustandsänderungen.
Das gasförmige Kältemittel wird zunächst
durch einen Kompressor komprimiert (verdichtet). Im folgenden Wärmeübertrager
(Verflüssiger) kondensiert (verflüssigt) es unter
Wärmeabgabe. Anschließend wird das flüssige
Kältemittel aufgrund der Druckänderung über
einer Drossel, z. B. ein Expansionsventil oder ein Kapillarrohr,
entspannt. Im nachgeschalteten zweiten Wärmeübertrager
(Verdampfer) verdampft das Kältemittel unter Wärmeaufnahme
bei niedriger Temperatur (Siedekühlung). Der Kreislauf kann
nun von vorne beginnen. Der Prozess muss von außen durch
Zufuhr von mechanischer Arbeit (Antriebsleistung) über
den Kompressor in Gang gehalten werden. Das Kältemittel
nimmt eine Wärmeleistung auf einem niedrigen Temperaturniveau
auf und gibt sie unter Zuführung von technischer Arbeit
auf einem höheren Temperaturniveau an die Umgebung ab.
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Der
Kätemittelkreislauf besteht in der Regel aus den vier Bauelementen,
Kompressor, Verflüssiger, Drosseleinrichtung und Verdampfer.
Bei der einstufigen Kälteanlage wird zwischen Hochdruck-
und Niederdruckseite unterschieden. Die Hochdruckseite reicht von
der Druckseite des Verdichters bis zum Drosselorgan. Die Niederdruckseite
umfasst den Kältekreislauf hinter der Drosselung bis zum
Verdichtereintritt.
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In
der nachfolgenden Darstellung der Erfindung wird unter dem Begriff „Verflüssiger” die
Kombination aus Kompressor und Kondensator verstanden.
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Bei
den aus dem Stand der Technik bekannten Anhängerzügen
mit Kühlcontainern weisen die beiden Kühlcontainer
voneinander unabhängige und voneinander getrennte Kühlgeräte
auf. So ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anhängerzügen
sowohl der Motorwagen als auch der Anhänger jeweils mit
einem Verflüssiger sowie einem Verdampfer ausgerüstet.
Sowohl der Kühlcontainer des Motorwagens als auch der Kühlcontainer
des Anhängers weisen also voneinander unabhängige
Kühlkreisläufe auf.
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Die
Kompressoren der jeweiligen Kältemaschinen benötigen
elektrischen Strom. Dieser wird z. B. über den Motor des
LKW's oder über separate kleine Dieselmotoren erzeugt.
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Der
Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Anhängerzüge
besteht insbesondere darin, dass die voneinander getrennten Kompressionskältemaschinen
sehr kostenintensiv sind. Außerdem ist der Energieverbrauch
dieser getrennten Kältemaschinen hoch.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anhängerzug
mit Kühlcontainern zur Verfügung zu stellen, welcher
die Nachteile der genannten Anhängerzüge aus dem
Stand der Technik überwindet.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch einen Anhängerzug der
eingangs genannten Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass
für die Kühlung beider Kühlcontainer
ein einziger Verflüssiger sowie mindestens zwei, jeweils
in den Kühlcontainern angeordnete Verdampfer vorgesehen
sind, wobei der Verflüssiger mit den mindestens zwei Verdampfern über
Kühlmittelleitungen (mindestens eine Saugleitung und mindestens
eine Druckleitung) verbunden sind. Die genannten Kühlcontainer
können sowohl Wechselcontainer als auch fest angeordnete
Container sein.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Anhängerzug ist
eine wesentlich kostengünstigere Kühlung beider
Kühlcontainer möglich, da auf einen Verflüssiger
vollständig verzichtet wird. Durch die Kühlmittelleitungen,
mit deren Hilfe Kühlmittel auch vom Motorwagen zum Anhänger
bzw. vom Anhänger zum Motorwagen geleitet werden kann,
können beide Kühlcontainer mit einem Verflüssiger
gekühlt werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Anhängerzuges ist der Verflüssiger am Motorwagen
angeordnet. Durch diese Anordnung kann der Verflüssiger,
insbesondere der Kompressor und das Gebläse des Verflüssigers
auch dann vom Motor des Motorwagens mit Strom versorgt werden, wenn der
Motorwagen vom Anhänger abgekoppelt ist. Ist der Verflüssiger
am Anhänger angeordnet, ist eine derartige Stromversorgung
nach einer Abkopplung nicht möglich.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Anhängerzuges ist in den Kühlmittelleitungen jeweils
eine Schnellkupplung zur schnellen, kühlmittelverlustfreien
Trennung bzw. Verbindung der Kühlmittelleitungen beim Entkoppeln
bzw. Ankoppeln des Anhängers vom bzw. an den Motorwagen vorgesehen.
Die genannten Schnellkupplungen umfassen in der Regel zwei Kupplungsteile,
die miteinander verschraubbar sind. Nach dem Auseinanderschrauben
der beiden Kupplungshälften und dem damit verbundenen Kappen
der Leitungen ist bei diesen Schnellkupplungen gewährleistet,
dass beide Kühlmittelleitungsenden dicht sind, und ein
Auslaufen von Kühlmittel vermieden wird. Derartige Schnellkupplungen
sind aus dem Stand der Technik für andere Verwendungszwecke
bekannt. Ein Beispiel einer solchen Schnellkupplung wird beispielsweise
in
DE 60 2005
000 300 T2 beschrieben. Mit Vorteil sind die Schnellkupplungen
im Bereich der Kupplung zwischen Motorwagen und Anhänger
(= Anhängerkupplung) angeordnet. In diesem Bereich ist
eine besonders vorteilhafte Bedienung der Schnellkupplungen möglich.
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Mit
Vorteil sind die Kühlmittelleitungen mindestens teilweise,
vorzugsweise nur im Bereich der Kupplung zwischen Motorwagen und
Anhängerzug flexibel ausgebildet. Durch diese bevorzugte
Ausbildung der Kühlmittelleitungen können sich
diese an die, im Bereich der Kupplung zwischen Motorwagen und Anhänger ständig
stattfindenden Drehbewegungen optimal anpassen. Vorzugsweise sind
die Abschnitte jenseits der Kupplung zwischen Motorwagen und Anhängerzug
starr ausgebildet, da eine starre Ausbildung die Kosten der Kühlmittelleitungen
reduziert und eine einfache Montage ermöglicht.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Anhängerzuges weisen die Kühlmittelleitungen einen
flexiblen Abschnitt auf, an dessen Enden sich starre Abschnitte
anschließen, wobei die Schnellkupplungen vorzugsweise zwischen
dem flexiblen Abschnitt und einem starren Abschnitt angeordnet sind.
Der genannte flexible Abschnitt ist vorzugsweise im Bereich der
Kupplung zwischen Motorwagen und Anhängerzug angeordnet.
Durch die genannte Anordnung des flexiblen Abschnittes der Kühlmittelleitung
in Verbindung mit der Anordnung der Schnellkupplungen ist eine besonders
vorteilhafte Anpassung der Kühlmittelleitungen und der
Schnellkupplungen an Drehbewegungen im Bereich der Kupplung zwischen
Motorwagen und Anhängerzug möglich. Ohne die genannte
Kombination aus flexiblem Abschnitt der Kühlmittelleitungen sowie
der Schnellkupplungen wäre eine Anpassung der genannten
Elemente an die Drehbewegungen im Bereich zwischen Motorwagen und
Anhängerzug nur mit hohem technischen Aufwand möglich.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Anhängerzuges ist der flexible Abschnitt der Kühlmittelleitungen
jeweils ein Edelstahl-Flexrohr, welches vorzugsweise eine Kälteisolierung
aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass der Einsatz eines Edelstahl-Flexrohres
als flexibler Abschnitt der Kühlmittelleitungen besonders
geeignet ist, da ein derartiges Edelstahl-Flexrohr auch bei –60°C
elastisch ist. Zudem weist das genannte Flexrohr die nötige
Flexibilität auf, um die Drehbewegungen im Bereich zwischen
Motorwagen und Anhänger in den Kühlmittelleitungen
zu kompensieren. Eine derartige Flexibilität im besagten
Bereich ist auch deshalb wichtig, da in den Kühlmittelleitungen
Drucke von bis zu 60 bar bei einer Temperatur bis zu –60°C
in der Saugleitung herrschen können.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung
mit den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Hierbei können
die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder in
Kombination miteinander verwirklicht sein.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1:
einen erfindungsgemäßen Anhängerzug im
entkoppelten Zustand;
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2:
den erfindungsgemäßen Anhängerzug von 1 im
gekoppelten Zustand;
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3:
einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 im
Bereich der Schnellkupplungen der Kühlmittelschläuche;
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4:
einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 im
Bereich der Schnellkupplungen der Kühlmittelschläuche;
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5:
einen Anhängerzug aus dem Stand der Technik.
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Die 1 und 2 zeigen
einen erfindungsgemäßen Anhängerzug 1 mit
einem Motorwagen 2 und einem Anhänger 3.
Der Motorwagen 2 trägt einen Kühlcontainer 4.
Auch der Anhänger 3 trägt einen Kühlcontainer 5.
Die Kühlcontainer 4 und 5 werden durch
eine Kompressionskältemaschine 6 gekühlt.
Die Kältemaschine 6 umfasst einen einzigen Verflüssiger 7,
welcher am Motorwagen 2 angeordnet ist. Die Kältemaschine 6 umfasst
ferner zwei Verdampfer 8a und 8b, die getrennt
voneinander in den beiden Kühlcontainern 4 und 5 angeordnet
sind. Der Verdampfer 8a ist mit dem Verflüssiger 7 über
die Kühlmittelleitung 9 verbunden. Der Verdampfer 8b ist
mit dem Verflüssiger 7 über die Kühlmittelleitung 10 verbunden.
Die Kühlmittelleitungen 9 und 10 umfassen
jeweils zwei Leitungen, nämlich eine Druckleitung und eine
Saugleitung. Die Sauleitungen führen kaltes Kühlmittel
und leiten dieses zum Verdampfer. Die Druckleitungen dagegen führen
warmes Medium.
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Die
Kühlmittelleitung 10, umfassend die Saugleitung 11 und
die Druckleitung 12, verbindet den Motorwagen 2 mit
dem Anhänger 3. Durch die Kühlmittelleitung 10 wird
ein Kühlmittelkreislauf zwischen dem Verflüssiger 7 und
dem Verdampfer 8b des Kühlcontainers 5 hergestellt.
Mit demselben Verflüssiger 7 wird ein Kältekreislauf
zwischen dem Verflüssiger 7 und dem Verdampfer 8a des
Kühlcontainers 4 hergestellt. Um beider Verdampfer 8a und 8b zu
versorgen, weist der Verflüssiger 7 eine Leistung
von ca. 24.000 Watt auf (für Tiefkühlanwendung).
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In
der Saugleitung 11 sowie in der Druckleitung 12 der
Kühlmittelleitung 10 ist im Bereich der Kupplung 13 (Anhängerkupplung)
zwischen dem Motorwagen 2 und dem Anhänger 3 jeweils
eine Schnellkupplung 14 bzw. 15 angeordnet. An
diese Schnellkupplungen 14 bzw. 15 schließt
sich jeweils ein flexibler Leitungsabschnitt in Form eines Edelstahl-Flexrohres 16 bzw. 17 an.
Die Bereiche vor und nach den Edelstahl-Flexrohren 16 bzw. 17 der
Kühlmittelleitung 10 (bzw. der Saugleitung 11 und
der Druckleitung 12) sind starr ausgebildet. Mit dem Bezugszeichen 18 ist
der starre Bereich der Kühlmittelleitung 10 vor
dem flexiblen Bereich bezeichnet. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet
dagegen den starren Bereich nach dem flexiblen Bereich. Der starre
Bereich 19 verläuft beispielsweise direkt auf
der Deichsel 20 des Anhängers 3 des Anhängerzuges 1.
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In
den 3 und 4 ist der besonders vorteilhafte
flexible Bereich der Kühlmittelleitung 10, umfassend
die Saugleitung 11 sowie die Druckleitung 12,
dargestellt. Selbstverständlich umfasst auch der starre
Bereich 18 einen starren Saugleitungsbereich 21 sowie
einen starren Druckleitungsbereich 22. Der starre Bereich 21 der
Saugleitung 11 ist mit dem flexiblen Bereich 16 (Edelstahl-Flexrohr)
der Saugleitung 11 über die Schnellkupplung 14 verbunden.
Der starre Bereich 22 der Druckleitung 12 ist
mit dem flexiblen Bereich 17 (Edelstahl-Flexrohr) der Druckleitung 12 über
die Schnellkupplung 15 verbunden. Die Schnellkupplungen 14 und 15 umfassen
jeweils zwei, miteinander verschraubbare Kupplungselemente 14a und 14b bzw. 15a und 15b.
Im zusammengekoppelten Zustand sind die Kupplungselemente 14a und 14b bzw. 15a und 15b miteinander
verschraubt. In diesem Zustand kann Kältemittel durch die
Schnellkupplung fließen. Im entkoppelten Zustand dagegen
bilden die Kupplungselemente 14a und 14b bzw. 15a und 15b Verschlüsse
bzw. Abdichtungen, die verhindern, dass Kühlmittel (= Kältemittel)
aus den beim Entkoppeln entstandenen freien Enden der flexiblen
Leitungsbereiche 16 und 17 bzw. der starren Leitungsbereiche 21 und 22 fließt.
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Die
Anhängerkupplung
13 ist in den
3 und
4 aus
Gründen der Übersicht nur schematisch angedeutet.
In diesem Bereich der Anhängerkupplung
13 sind
die Leitungen zwischen dem Motorwagen
2 und dem Anhänger
3 starken
Drehbewegungen ausgesetzt. Diese Drehbewegungen können
durch die flexiblen Bereiche
16 und
17 (Edelstahl-Flexrohre)
in der Saugleitung
11 bzw. der Druckleitung
12 ideal
ausgeglichen werden. Durch den Einsatz von Edelstahl-Flexrohren
sind auch Drücke im Bereich von 60 bar und Temperaturen
von bis zu –60°C in der Saugleitung in diesem
besonders heiklen Bereich ohne Probleme tolerierbar. Durch die Schnellkupplungen
14 und
15 ist
auch ein Entkoppeln von Motorwagen
2 und Anhänger
3 ohne
Probleme und insbesondere ohne Kühlmittelverlust möglich. Betriebsdaten
für die Saugleitung 11 (flüssig; Innendurchmesser
= 25 mm):
– Betriebsdruck: | 35
bar |
– Berstdruck: | 60
bar |
– Temperatur: | bis –60°C |
Betriebsdaten
für die Druckleitung 12 (Heissgas; Innendurchmesser = 10
mm)
– Betriebsdruck: | 35
bar |
– Berstdruck: | 60
bar |
– Temperatur: | bis
+60°C |
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5 zeigt
einen Anhängerzug 100 aus dem Stand der Technik.
Dieser Anhängerzug 100 weist zwei voneinander
getrennte Kältemaschinen 101 und 102 auf.
Beide Kältemaschinen 101 und 102 umfassen
jeweils einen Verflüssiger 101a bzw. 102a sowie
einen Verdampfer 101b bzw. 102b. Beim Anhängerzug 100 sind zwei
völlig voneinander getrennte Kältekreisläufe
vorgesehen (ein Kältekreislauf im Motorwagen und ein Kältekreislauf
im Anhänger).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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T2 [0012]