DE2943526C2 - Vorrichtung zum Anwärmen der Druckflüssigkeit für die Arbeitshydraulik eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Vorrichtung zum Anwärmen der Druckflüssigkeit für die Arbeitshydraulik eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anwärmen der Druckflüssigkeit für die Arbeitshydraulik
eines Kraftfahrzeugs, insbeson iere eines land- und/ oder bauwirtschaftlich nutzbaren Kraftfahrzeugs, mit
einer von einer Druckmittelpump: aus einem Vorratsbehälter
mit Druckflüssigkeit versorgten Arbeitshydraulik, wobei in einer sperrbaren Umgehungsleitung
hierzu ein Drosselorgan zur Wärmeerzeugung im Druckmittel angeordnet ist und wobei die Anlage ferner
für die Abgabe von Wärme aus der Druckflüssigkeit einen Wärmetauscher aufweist.
Hydraulikanlagen von Kraftfahrzeugen genannter Gattung sind, abhängig von den verwendeten hydraulischen
Bauelementen, an bestimmte Temperaturbereiche des Druckmittels gebunden. Das trifft besonders für
Hydraulikpumpen zu, deren Arbeitsbereich bei Temperaturen zwischen 50 und 80°C liegt. Bei Überschreitung
der oberen Temperaturgrenze versagen oft Dichtungen und wegen sinkender Viskosität des Druckmittels steigen
die Spaltverluste. Bei Unterschreitung der Temperaturgrenze steigen die Ansaugwiderstände und Kavitationsschäden
sind die Folge. Zur Einhaltung der oberen Temperaturgrenze werden daher vielfach Kühler mit
thermostatischer Regelung eingesetzt Aber selbst solche Anlagen bieten keine Gewähr für eine schnelle Aufheizung
des Druckmittels unter kalten Einsar/.bcdingungen des Kraftfahrzeugs, z. B. bei Außentemperaturen
unter 00C.
Ausgehend von dieser Erkenntnis ist es daher Aufgabe der Erfindung, für eine Vorrichtung der eingangs
umrissenen Art unter Verwendung möglichst einfacher Mittel ein Drosselorgan zum Anwärmen des Druckmittels
zu schaffen, durch das unter weitgehender Beibehaltung der Belastbarkeit der Arbeitshydraulik ein relativ
schnelles Aufheizen des Druckmittels gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Drosselorgan ein Dreiwege-Stromregclveniil in
Verbindung mit einem Vorspannventil vorgesehen ist, wobei der den Konstantstrom führende Abfluß des
Stromregelventils über das Vorspannventil mit dem Rücklauf und der andere Abfluß mit der Versorgungsleitung
der Arbeitshydraulik in Verbindung steht.
Durch diese Anordnung fließt der Konstantstem des
Dreiwege-Stromregelventils, der gegenüber dem Resistrom
sehr klein ist, unter Druck über das Vorspannventil in den unbelasteten Rücklauf. Dabei wird das Druckgefäüc
zwischen dem Zulauf und dem Rücklauf zur Wärmeerzeugung im Druckmittel genutzt.
In Weiterbildung der Erfindung ist zur Vermeidung
der Überhitzung des Druckmittels 6',c Leitung zwischen
dem Dreiwege-Stromregelventil und dem Vorspannventil über ein direkt oder indirekt von der Druckmitteltemperatur
geregeltes Wegeventil mit dem Rücklauf verbindbar.
Bei einem Kraftfahrzeug mit einer hydrostatischen Lenkung und mit einem dieser nachgeschalteten Druckmittelkühler
ist es im Rahmen der Erfindung zur Temperaturregelung des Druckmittels zweckmäßig, wenn
die Abflußscite der Lenkhydraulik durch ein abhängig von der Druckmitteltemperatur geregeltes Wegeventil
so entweder über den Druckmittelkühler oder über das Wegeventil mit dem Rücklauf verbindbar ist, welches
den Rücklauf des konstanten Druckmittelstroms hinter dem Dreiwege-Stromregelventil beherrscht
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
ist die gemeinsame Rücklaufleitung für das Druckmittel der hydrostatischen Lenkung und des Konstuntstroms
des Dreiwege-Stromregelventils durch ein Wegeventil wahlweise direkt oder über einen als Heizung
ausgebildeten Wärmetauscher mit dem Vorratsbehälter für Druckmittel verbindbar.
Für den Betrieb der Anlage bei heißen Außentemperaturen ist es zweckdienlich, wenn in der Druckleitung
zur Versorgung der Arbeitshydraulik ein Wegeventil zur Umgehung des Dreiwege-Stromregclventils angcordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch darstellt und wird im folgenden
weiter beschrieben.
Die gezeigte Hydraulikanlage hat zwei Druckmittelpunipen
ί und 2, von denen erstere zur Versorgung einer Arbeitshydraulik 3 und letztere zur Versorgung
einer hydrostatischen Lenkung 4 mit Druckmittel dient.
Die Druckmittclpumpe 1 steht saugseitig durch eine Leitung 5 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 6 sowie
druckscitig durch eine Leitung 7 und ein Wegeventil 8 mit einem Dreiwege-Stromregelventil 9 in Verbindung.
Das Dreiwege-Stromregelventil 9 ist so ausgebildet, daß es einen sehr kleinen Konstantstrom und einen
belastbaren Reststrom aufweist. Der Reststrom gelangt vom Dreiwege-Stromregelventil 9 durch eine Leitung
11 in eine einerseits mit dem Wegeventil 8 und andererseits
mit der Arbeitshydraulik 3 verbundene Leitung 12. Die den Konstantstrom des Dreiwege-Stromregelventils
9 führende Leitung 14 ist sowohl mit einem Vorspannventil 15 als auch mit einem Wegeventil 16 verbunden,
welches in einer Richtung durch eine Feder 17 und in der anderen Richtung durch Beaufschlagung mit
Steuerdruck an seiner Stirnseite 18 betätigt wird
Von der hydrostatischen Lenkung 4, deren Druckmittelpumpe 2 saugseitig durch eine Leitung 10 mit dem
Vorratsbehälter 6 in Verbindung steht, führt abflußseitig eine Leitung 19 über einen Thermostat 21 zu einem
von diesem zusammen mit einer Feder 22 geregelten Wegeventil 23. Von hier führt eine Leitung 19a zu dem
Wegeventil 16, das seinerseits durch eine Leitung 20 und einen Filter 24 mit einem von Hand umschaltbaren Wegeventil
25 verbunden ist Vom Wegeventil 23 geht ferner eine Leitung 26 aus, in die ein Druckmittelkühler 28
eingeschaltet ist und die zwischen dem Wegeventil 16 und dem Filter 24 in einer Abzweigung 29 an die Leitung
20 angeschlossen ist Das Wegeventil 25 weist abfiußseitig zwei Leitungen 30 und 31 auf, von denen erslcrc
an eine die Arbeitshydraulik 3 mit dem Vorratsbehalter 6 verbindende Rücklaufleitung 32 angeschlossen
ist. während die Leitung 31 zu einem ais Heizung ausgebildeten Wärmetauscher 33 und von hier rücklaufseitig
zum Vorratsbehälter 6 führt. An der von der Druckmittelpumpe 1 ausgehenden Leitung 7 ist zur Überwachung
der Betriebstemperatur ein Thermometer 34 angeordnet.
Beim Betrieb der Hydraulikanlage werden beide Druckmittelpumpen 1 und 2 ständig angetrieben. Bei
der gezeigten Schaltstellung des Wegeventils 8 gelangt die gesamte Fördermenge der Drupkmittelpumpe 1
zum Drciwegc-Stromregelventil 9, von dem ein sehr geringer Konstantstrom in die Leitung 14 abgezweigt
wird. Der belastbare Reststrom des Druckmittels gelangt vom Dreiwege-Stromregelventil 9 durch die Leitungen
11,12 zur Arbeitshydraulik 3 und strömt schließlich von hier durch die Leitung 32 zum Vorratsbehälter
6 zurück.
Das von der Druckmittelpumpe 2 geförderte Druckmittel dient zur Betätigung der hydrostatischen Lenkung
4. Dabei gelangt das von der hydrostatischen Lenkung 4 durch die Leitung 19 abströmende Druckmittel
durch den Thermostat 21 sowie die beiden Wegeventile 23 und 16 zum Wegeventil 25 und von hier durch die
Leitung 31 zur Heizung 33. Das Druckmittel durchströmt die Heizung 33 unter Abgabe von Wärmeenergie
und gelangt schließlich zum Vorratsbehälter 6 zurück.
Der vom Dreiwege-Stromregelventil 9 in die Leitung 14 gelangende konstante Druckmittelstrom ist bei der
gezeigten Stellung des Wegeventils 16 gezwungen, durch das Vorspannventil 15 zu der im wesentlichen
unbelasteten Leitung 20 weiterzuströmen. Dabei wird das bestehende Druckgefälle zwischen der Leitung 7
und der Abflußseite des Vorspaninventils 15 bzw. der Leitung 11 zur Wärmeerzeugung im durchströmenden
Druckmittel genutzt.
Beim Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur des Druckmittels, beispielsweise bei Abschaltung
der Heizung 33 mittels des Wegeventils 25, wird das Wegeventil 23 durch die Wirkung des Thermostats 21
umgeschaltet, so daß das von der hydrostatischen Lenkung abfließende Druckmittel durch die Leitung .26 und
den Kühler 28 zum Wegeventil 25 bzw. zum Vorratsbehälter 6 gelangt Beim Durchströmen des Kühlers 28
wird durch Abgabe von Wärme an die Umluft die Temperatur des Druckmittels vermindert Außerdem fällt
beim Umschalten des Wegeventils; 23 der Steuerdruck an der Stirnseite des Wegeventils 16 ab, so daß die
Feder 17 das Ventil in die andere Schaltstellung versetzt Der vom Dreiwege-Stromregelventil 9 durch die
Leitung 14 geleitete Konstantstrom fließt nun nicht mehr durch das Vorspannventil 15 sondern durch das
Wegeventil 16 in die Leitung 20 und v:vx hier zum Vorratsbehälter
6. Eine zusätzliche Erwärmung des Druckmittels erfolgt bei dieser Schaltung nicht mehr. Sobald
jedoch das Druckmittel eine vorbestimmte Temperatur unterschreitet, wird über den Thermostat 21 das Wegeventil
23 .,aid abhängig davon auclii das Wegeventil 16
erneut umgeschaltet, so daß der vom Dreiwege-Stromregelventil 9 abgezweigte Konstantstrom wieder über
das Vorspannventil 15 strömt und dieser Teilförderstrom der Pumpe 1 abgeheizt wird. Auch in diesem Betriebszustand
ist der vom Dreiwege-Stromregelventil 9 durch die Leitung 11 abfließende Reststrom voll belastbar.
Die Arbeitshydraulik 3 bleibt funktionsfähig. Das Thermometer 34 dient zur Überwachung der Temperatur,
um beispielsweise beim Versagen des Thermostats 21 den Fahrer auf steigende Druckmitteltemperaturen
aufmerksam zu machen. Der Gesamtförderstrom der Pumpe 1 kann durch Umschalten di;s Dreiwegeventils 8
der Arbeitshydraulik 3 zugeführt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Anwärmen der Druckflüssigkeit für die Arbeitshydraulik eines Kraftfahrzeugs,
insbesondere eines land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbaren Kraftfahrzeugs, mit einer von einer
Druckmittelpumpe aus einem Vorratsbehälter mit Druckflüssigkeit versorgten Arbeitshydraulik, wobei
in einer sperrbaren Umgehungsleitung hierzu ein Drosselorgan zur Wärmeerzeugung im Druckmittel
angeordnet ist und wobei die Anlage ferner für die Abgabe von Wärme aus der Druckflüssigkeit einen
Wärmetauscher aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß als Drosselorgan ein Dreiwege-Stromregelventil (9) in Verbindung mit einem Vorspannventil
(15) vorgesehen ist, wobei der den Konstantstrom führende Abfluß (14) des Stromregelventils
(9) über das Vorspannventil (15) mit dem Rücklauf (6) uBtr der andere Abfluß (11) mit der Versorgungsleitung
(12) der Arbeitshydraulik (3) in Verbindung steht
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (14) zwischen dem Dreiwege-Stromregelventil (9) und dem Vorspannventil
(15) über ein direkt oder indirekt von der Druckmitteltemperatur geregeltes Wegeventil (16) mit dem
Rücklauf (6) verbindbar ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei für das Kraftfahrzeug eine hydrostatische
Lenkung m» einem dieser nachgeschalteten Druckmittelkühler
ausgestaltet ist, -iadurch gekennzeichnet,
daß die AbfSußsene (19) der Lenkhydraulik durch ein abhängig von der Dr^kmitteltemperatur
geregeltes Wegeventil (23) entweder über einen Druckmitielkühler (28) oder über das Wegeventil
(16) mit dem Rücklauf (6) verbindbar ist, welches den Verlauf des konstanten Druckmittelstroms hinter
dem Dreiwege-Stromregelveni.il (9) beherrscht.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame
Rücklaufleitung (31) für das Druckmittel der hydrostatischen Lenkung (4) und des Konstantstroms
des Dreiwege-Stromrei'elventil (9) durch ein Wegeventil (25) wahlweise direkt oder über einen
als Heizung ausgebildeten Wärmetauscher (33) mit dem Vorratsbehälter (6) für Diuckmittel verbindbar
ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn2eichnet, daß in der
Druckleitung (7) zur Versorgung der Arbeitshydraulik
(3) ein Wegeventil (8) zur Umgehung des Dreiwege-Stromregelventils
(9) angeordnet ist.
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