DD149920A5

DD149920A5 - Heizeinrichtung

Info

Publication number: DD149920A5
Application number: DD80220080A
Authority: DD
Inventors: Gottfried Moser; Hansjuergen Gross
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Priority date: 1979-08-10
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1981-08-05
Also published as: SE8005623L; SE440996B; ATA772479A; YU40862B; CH643190A5; NL7909282A; FR2463018A1; CS238602B2; FI793998A; HU182062B; AT372916B; IT1126803B; JPS5628010A; AR219653A1; BE880603A; US4352455A; DE2932448C2; ES487708A1; FR2463018B1; BR8000856A

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Einrichtung zum Beheizen der Bedienungskabine eines Fahrzeuges oder dergleichen,das von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. Waehrend es das Ziel der Erfindung ist, mit einfachen Mitteln eine ausreichende Heizleistung schnell zur Verfuegung zu stellen, besteht die Aufgabe darin, diese Heizleistung unabhaengig von der Belastung und Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zu erreichen und gleichzeitig eine schnelle Erwaermung der Brennkraftmaschine zu foerdern. Erfindungsgemaesz ist nunmehr vorgesehen, dasz eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Hydraulikpumpe dem Oelsystem der Brennkraftmaschine Schmieroel entnimmt, es ueber eine Drossel oder dergleichen zu einem Waermetauscher der Brennkraftmaschine in der Bedienungskabine foerdert und es dem Oelsystem wieder zufuehrt. Bypaszleitungen und Regelorgane bewirken, dasz entweder nur Abwaerme aus der Brennkraftmaschine oder zusaetzlich auch in der Hydraulikpumpe und in der Drossel erzeugte Waerme dem Waermetauscher zugefuehrt wird bzw. den Waermeinhalt des Oelsystems erhoeht.

Description

Heizeinrichtung Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "betrifft eine Einrichtung zum Beheizen der Bedienungskabine einer Maschine, die von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, insbesondere des Fahrerhauses eines Fahrzeuges·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach der DE-PS 26 33 621 ist bereits eine derartige Heizeinrichtung bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine bekannt, wobei erwärmtes Öl der Brennkraftmaschine einem Wärmetauscher in der Bedienungskabine zugeführt und in das Ölsystem der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird. Diese Heizeinrichtung ist grundsätzlich problemlos, reicht jedoch bei sehr niedrigen Außentemperaturen und geringer Belastung der Brennkraftmaschine nicht unter allen geforderten Bedingungen aus.

Aber auch die Heizeinrichtungen bei flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen, bei denen von der Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine durchflossene Wärmetauscher zur Heizung der Bedienungskabine benutzt werden, weisen Probleme auf. Dies einmal, wie oben geschildert, wenn die Brennkraftmaschine über längere Zeit mit geringer Leistung betrieben wird, und zum anderen, wenn bei kalter Brennkraftmaschine nach längerem Stillstand erst die Kühlflüssigkeit aufgewärmt werden muß* bevor sie Wärme abgeben kann. Dadurch ist z. B, schnelles Entfrosten der Scheiben der Bedienüngskabine nicht sichergestellt.

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- 2 Ziel der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zum Beheizen der Bedienungskabine zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln eine ausreichende Heizleistung schnell zur Verfügung gestellt werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung zum Beheizen der Bedienungskabine einer von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Maschine zu schaffen, die eine ausreichende Heizleistung unabhängig von der Belastung und der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zur Verfügung stellt und gleichzeitig die schnelle Erwärmung der Brennkraftmaschine fördert.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Hydraulikpumpe, die aus der Ölwanne, dem Ölsammelbehälter oder dergleichen der Brennkraftmaschine Öl entnimmt, und durch ein Arbeitselement, beispielsweise eine Drossel, das mit der Druckseite der Hydraulikpumpe verbunden ist und an dessen Abströmleitung der Wärmetauscher im Fahrerhaus anschließbar ist. Bei der Hydraulikpumpe kann es sich um eine übliche, für Arbeitshydrauliken an Maschinen und Fahrzeugen benutzte Pumpe mit relativ geringem Fördervolumen und hohem Förderdruck von ca. 150 bar handeln, die direkt oder unter Zwischenschaltung einer schaltbaren Kupplung mechanisch von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Der von der Hydraulikpumpe erzeugte Druck wird im Arbeitselement abgebaut, wobei die in der Hydraulik-

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pumpe und im Arbeitselement erzeugte Wärme eine Temperaturerhöhung des Öls bewirkt, die entweder im Wärmetauscher des Fahrerhauses zu Heizzwecken oder auch zur schnellen Erwärmung des Öls der Brennkraftmaschine und damit zur schnellen Erreichung der erforderlichen Betriebsöltemperatur herangezogen werden kann. Das Arbeitselement kann aus einer einfachen starren Drossel bestehen oder auch aus einer verstellbaren Drossel, die beispielsweise thermostatisch verstellbar ist und eine konstante Öltemperatur erzeugt, wobei nach Erreichen der gewünschten Temperatur die Drossel so weit geöffnet wird, daß von der Hydraulikpumpe keine nennenswerte Arbeit mehr aufgebracht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Hydraulikpumpe dauernd angetrieben ist und zwischen Hydraulikpumpe und Arbeitselement ein Wegeventil vorgesehen ist, an dem ein zur Ölwanne oder dergleichen führender Rücklauf angeschlossen ist. Dieses Ventil dient dann zum wahlweisen Ein- und Ausschalten der Heizeinrichtung, wobei in der einen Endstellung das Öl drucklos in die Ölwanne zurückfließt, während in der anderen Endstellung das Öl von der Hydraulikpumpe das Arbeitselement passieren muß.

Da das Öl der Brennkraftmaschine so verschmutzt sein kann, daß die Hydraulikpumpe Schaden leiden könnte, wird in vorteilhafter V/eise ein Ölfilter vorgeschaltet. Die Hydraulikpumpe kann aber auch in vorteilhafter Weise an die Druckölleitung der Brennkraftmaschine hinter der Motoröldruckpumpe angeschlossen sein, wobei dann ggf. ein zusätzlicher Ölfilter oder der Motorölfilter zur Reinigung des Öls benutzt wird. Abgesehen davon, daß unter Umständen die Druckölleitung baulich bzw, fertigungstechnisch besser zu erreichen ist, so daß keine eigene Saugleitung für die Hydraulikpumpe

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vorgesehen werden muß, wird dadurch der Druck der Motorölpumpe als Vordruck benutzt«

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Arbeitselement und dem Wärmetauscher ein Regulierventil eingebaut und eine das Regulierventil und den Wärmetauscher umgehende Bypaßleitung mit einem Überdruckventil vorgesehen ist«

Dadurch kann zusätzlich noch die durch den Warmetauscher fließende Ölmenge reguliert werden, so daß die Heizeinrichtung nicht nur über die Luftmenge, die den Wärmetauscher durchströmt, sondern auch über die Temperatur des Wärmetauschers gesteuert werden kann* In weiterer Ausgestaltung kann auch eine das Arbeitselement umgehende Bypaßleitung vorgesehen sein, wobei der Durchfluß durch das Arbeitselement oder die Bypaßleitung durch ein Wegeventil beherrscht wird. Dieses Wegeventil kann entweder hand- oder auch thermostatisch gesteuert sein, wobei die Steuerung entweder von der Temperatur des Öles im Bereich des Wärmetauschers oder aber im Bereich der Ölwanne erfolgen kann« Durch diese Ausgestaltung kann ein Arbeitselement benutzt werden, das mit einer fest eingestellten Drossel ohne eigene thermostatische Verstellung arbeitet. Weiterhin kann bei hinreichender Temperatur des Motoröls dieses direkt dem Wärmetauscher zugeführt werden, so daß dann die Arbeitsleistung der Hydraulikpumpe entfällt» Dadurch wird gleichzeitig eine Kühlung des Motoröls erfolgen, da der Wärmetauscher der Heizung als Ölkühler arbeitet. Bei dieser Schaltungsanordnung wird daher das Arbeitselement nur im Sinne einer reinen Zusatzheizung benutzt. Es sei darauf hingewiesen, daß das Arbeitselement beliebig ausgebildet sein

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kann. Entscheidend ist nur, daß durch das Element in Verbindung mit der Pumpe das Öl erwärmt wird.

Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung kann sowohl bei luftge~ kühlten als auch bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen benutzt werden und kann sowohl der Heizung einer Bedienungskabine als auch der schnellen Erwärmung des Motoröls der Brennkraftmaschine dienen.

,Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: ein G_rundschema der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung mit einem Wegeventil zwischen Hydraulikpumpe und Arbeitselement,

Pig. 2: eine Modifikation im Bereich des Wärmetauschers mit einem vorgeschalteten Regulierventil und einer Bypaßleitung,

Fig. 3: ein erweitertes Schema einer Heizeinrichtung nebst einer durch ein Wegeventil beherrschten Bypaßleitung zum Arbeitselement und

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Anschlusses der Hydraulikpumpe an die Druckölleitung einer Brennkraftmaschine.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Hydraulikpumpe 1 kann bei einer verhältnismäßig geringen Menge, ca. 10 bis

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20 cm /min, einen hohen Druck von ca, 150 bar erzeugen. Die Hydraulikpumpe 1 saugt gemäß den Pig« 1 und 3 Öl über eine Saugleitung aus der Ölwanne 2 oder dergleichen einer Brennkraftmaschine an. Dies kann direkt gemäß Pig, 3 oder unter Zwischenschaltung eines Ölfilters 3 gemäß Pig, 1 erfolgen. An die Druckseite 4 der Hydraulikpumpe 1 ist über eine Lei~ tung 5 und ein Wegeventil 6 ein Arbeitselement 7 angeschlossen. Das Arbeitselement 7 kann in beliebiger Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Drossel. Es dient dazu, in Verbindung mit der Hydraulikpumpe 1 Öl der Brennkraftmaschine aufzuwärmen. An die Abströmleitung 8 des Arbeitselements 7 ist ein Y/ärmetauscher 9 angeschlossen, der in üblicher Weise in der nicht dargestellten Bedienungskabine einer Maschine bzw« im Fahrerhaus eines Fahrzeuges angeordnet ist„ Das vom Wärme tauscher 9 kommende Öl fließt über eine Leitung 10 in die Ölwanne 2 zurück, wobei gemäß Fig. 1 und 3 die Leitung 10 an einen Rücklauf 11 vom Wegeventil 6 angeschlossen ist, der ebenfalls in die Ölwanne 2 führt.

Bei der modifizierten Ausgestaltung gemäß Fig. 2 ist dem Y/ärmetauscher 9 ein Regulierventil 12 vorgeschaltet und parallel zu beiden eine Bypaßleitung 13 vorgesehen, in der ein Überdruckventil 14 eingebaut ist. Durch diese Ausgestaltung gemäß Fig. 2 kann auch die von der Hydraulikpumpe 1 und dem Arbeitselement 7 erwärmte Ölmenge, die durch den Wärmetauscher 9 fließt, reguliert werden, so daß auch die Temperatur des Wärmetauschers 9 reguliert werden kann.

In Fig« 3 ist zusätzlich eine Bypaßleitung 15 parallel zum Arbeitselement 7 vorgesehen und ein zusätzliches Wegeventil 16 eingebaut, wodurch Öl auch ohne Durchgang durch das Ar-

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beitselement 7 den Wärmetauscher 9 erreichen kann, was dann wünschenswert ist, wenn das Öl der Brennkraftmaschine durch diese ausreichend erwärmt ist« In Fig. 3 dient das Arbeitselement 7 der zusätzlichen Belastung und Erwärmung des Kreislaufes und kann zu- und abgeschaltet werden.

Bei den bisherigen Ausfiüirungsbeispielen wurde davon ausgegangen, daß die Hydraulikpumpe unabhängig von sonstigen Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine Öl aus der Ölwanne ansaugt. Gemäß Fig. 4 ist jedoch die Hydraulikpumpe 1 an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen und entnimmt Öl aus der Druckölleitung 17 hinter der Motorolpumpe 18, Dies kann einmal hinter dem Motorölfilter 19 erfolgen, so daß dieser mitbenutzt wird oder auch vor dem Motorölfilter 19, wobei vorteilhafterweise ein Hydraulik-Ölfilter 3 zusätzlich angebaut werden kann. An den Schmierölkreislauf kann in üblicher V/eise zwischen Motorolpumpe 18 und Motorölfilter 19 ein Ölkühler 20 und eine thermostatisch geregelte Bypaßleitung 21 parallel zum ölkühler 20 vorgesehen sein. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Wärmetauscher 9 erfindungsgemäß als ölkühler dienen kann, wenn diesem Öl unter Umgebung des Arbeitselements 7 zugeführt wird. In diesem Fall kann die den Wärmetauscher 9 verlassende erwärmte Luft, falls in der Bedienungskabine nicht erwünscht, ins Freie strömen.

Durch die Ausgestaltung gemäß Fig. 4 ist es in vorteilhafter Weise möglich, die erfindungsgemäße Heizeinrichtung einfach an einen beliebigen Motor anzuschließen, da die Druckölleitung bzw. der Motorölfilter üblicherweise von außen ohne große konstruktive und fertigungsmäßige Veränderungen der

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Brennkraftmaschijne erreicht werden können* Erfindungsgemäß werden die Hydraulikpumpe 1, die Leitung 5 mit Ventilen 6 und 16 und das Arbeitselement 7 sowie die Abströmleitung 8 bis zum Wärmetauscher 9 gut isoliert, so daß die volle Wärmemenge im V/ärme tauscher 9 zur Verfügung steht.

Die Motorölpumpe 18 und die Hydraulikpumpe 1, ggf« mit Filterung, können erfindungsgemäß zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein. Dies kann in Reihenbauweise oder auch-in Parallelschaltung erfolgen. Möglich ist auch eine einzige Pumpe, wobei dann das Drucköl für die Schmierung der Brennkraftmaschine in ihrem Druck reduziert werden kann. Die beschriebene Baueinheit kann dann auch vollständig in der Ölwanne oder dergleichen untergebracht werden.

Claims

12. 12. 1979 GZ 56 684 27 Erfindungsanspruch

1, Heizeinrichtung zum Beheizen der Bedienungskabine einer Maschine, die von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, insbesondere des Fahrerhauses eines Fahrzeuges, wobei erwärmtes Öl der Brennkraftmaschine einem Wärmetauscher in der Bedienungskabine zugeführt und in das Ölsystem der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Hydraulikpumpe (1), die aus der Ölwanne (2), dem Ölsammelbehälter und dergleichen der Brennkraftmaschine öl entnimmt, und ein Arbeitselement (7), beispielsweise eine Drossel, die mit der Druckseite (4) der Hydraulikpumpe (1) verbindbar ist und an dessen Abströmleitung (8) der Wärmetauscher (9) im Fahrerhaus anschließbar ist, vorgesehen sind.

2, Heizeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hydraulikpumpe (1) dauernd angetrieben ist und zwischen Hydraulikpumpe (1) und Arbeitselement (7) ein Wegeventil (6) vorgesehen ist, an dem ein zur Ölwanne (2) oder dergleichen führender Rücklauf (11) angeschlossen ist»

3· Heizeinrichtung nach einem der Punkte 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Hydraulikpumpe (1) ein ölfilter (3) vorgeschaltet ist.

4. Heizeinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Saugseite der Hydraulikpumpe (1) an die Druckölleitung (17) hinter der Motorölpumpe (18) der Brennkraftmaschine angeschlossen ist·

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5« Heizeinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 4? gekennzeichnet dadurch, daß die Hydraulikpumpe (1) an die Druck~ Ölleitung (17) der Brennkraftmaschine hinter dem Motorölfilter (19) angeschlossen ist*

6« Heizeinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 5> gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Arbeitselemsnt (7) und dem Wärmetauscher (9) ein Regulierventil (12) eingebaut und eine das Regulierventil (12) und den Wärmetauscher (9) umgehende Bypaßleitung (13) mit einem Überdruckventil (14) vorgesehen ist« "

7» Heizeinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß eine das Arbeitselement (7) umgehende Bypaßleitung (15) vorgesehen ist, wobei der Durchfluß durch das Arbeitselement (7) oder die Bypaßleitung (15) durch ein Y/egeventil (16) beherrschbar ist.

8« Heizeinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß das Y/egeventil (6) am Rücklauf (11). und/oder das Wegeventil (16) an der Bypaßleitung (15) des Arbeitselementes (7) thermostatisch in Abhängigkeit der Öltemperatur im Bereich des Wärmetauschers (9) und/oder der Ölwanne (2) steuerbar sind.

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