Hydraulikanlage

Abstract

 Hydraulikanlage (1) mit kleinvolumigem Ölbehälter (7), einer aus diesem gespeisten Ölförderpumpe, von dieser mit Drucköl versorgten Ölverbrauchern, einer von diesen zu einem mit dem Ölbehälter (7) verbundenen Ölkühler (5 bzw. 13) führenden Rückführleitung (2) sowie mit einer Regeleinrichtung, die das Hydrauliköl beim Start aus tiefen Temperaturen möglichst kurzzeitig auf optimale Betriebsbedingungen bringt und diese während des Betriebs in möglichst engen Grenzen konstant hält, bei der die Kühlung ohne bewegte Teile geregeft wird, und zwar dadurch, daß die Regeleinrichtung nach Art einer Strömungswiderstandswaage ausgebildet ist, eine wenigstens im Arbeitsbereich geradlinig durchströmte By-Pass-Leitung(4 bzw. 9) mit einem sprungartig verengten Durchströmquerschnitt, dessen Länge vernachlässigbar klein ist, aufweist, die mit der Rückführleitung (2) und dem Ölbehälter (7), den Ölkühler (5) überbrückend, mittel- oder unmittelbar verbunden ist und deren Durchströmquerschnitt an der Verengungsstelle (8) einen an den Durchströmwiderstand des Ölkühlers (5) angepaßten Durchströmwiderstand aufweist, und daß der Durchströmwiderstand des Ölkühlers (5) mindestens um die Hälfte geringer als der der Verengungsstelle (8) ist, wenn sich das Hydrauliköl im optimalen Betriebszustand befindet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage mit einem vorzugsweise kleinvolumigen Ölbehälter, einer aus dem Ölbehälter gespeisten Ölförderpumpe, von dieser mit Drucköl versorgten Ölverbrauchem, einer von diesen zu einem austrittsseitig mit dem Ölbehälter verbundenen Ölkühler führenden Rückführleitung sowie mit einer Regeleinrichtung, die das Hydrauliköl beim Start aus tiefen Temperaturen möglichst kurzzeitig auf optimale Betriebsbedingungen bringt und diese optimalen Betriebsbedingungen während des Betriebes in möglichst engen Grenzen konstant hält.

[0002] Bei Hydraulikanlagen hat das Betriebsmedium "Hydrauliköl" mehrere Aufgaben zu erfüllen. Die Primäraufgabe ist es, die von der Hydraulikpumpe in Form von Druck induzierte Energie zu transportieren und an die Verbraucher abzugeben, wo sie in mechanische Arbeit umgewandelt wird. Die zweite Aufgabe ist es, die bewegten Teile der Anlage, d. h. die aufeinandergleitenden Flächen, zu schmieren. Die weitere sehr wichtige Aufgabe besteht darin, die bei jeder Umwandlung von Energie in mechanische Arbeit entstehenden Verluste, welche in Form von Wärme auftreten, aufzunehmen und insbesondere von den wärmeempfindlichen Teilen der Anlage abzutransportieren, damit diese Wärme an geeigneter Stelle an die Umgebung, insbesondere Umgebungsluft abgegeben werden kann. Hydrauliköle haben eine temperaturüberproportionale Viskosität; bei niedrigen Temperaturen ist die Viskosität sehr hoch, bei hohen Temperaturen ist sie niedrig und kann so stark absinken, daß der wichtige Schmierfilm auf aufeinanderbewegten Flächen seinen Zusammenhalt vertiert, wobei die Schmierfunktion in Frage gestellt ist. Bei besonders niedrigen Temperaturen kann die Viskosität so hoch werden, daß sie infolge des entsprechend hohen Strömungswiderstands einen sehr hohen Anteil der Verluste der Hydraulikanlage verursacht

[0003] Aus diesem Grunde versuchen die Hersteller von Hydraulikanlagen diese so zu gestatten, daß innerhalb eines möglichst breiten Temperaturbereiches, der jedoch erheblich über den üblichen Temperaturen der Umgebungsluft liegt eine möglichst niedrige Viskosität herrscht, bei der der mechanische Wirkungsgrad der Hydraulikanlage sein Optimum erreicht und bei der zugleich hinreichend große Viskosität herrscht, um eine zuverlässige Schmierung zu sichern. Naturgemäß läßt sich dieser Bereich optimaler Betriebsbedingungen des Hydrauliköles nicht beliebig ausweiten; er ist in der Praxis vielmehr relativ eng begrenzt.

[0004] Infolgedessen arbeiten alle Hydraulikanlagen beim Start solange mit reduziertem schlechten Wirkungsgrad, bis die optimalen Betriebsbedingungen des Hydrauliköles erreicht sind. Andererseits sind Hydraulikanlagen infolge von Gas-und/oder Schaumbildung sowie durch das Entstehen fester Ausscheidungen aus dem Hydrauliköl nicht nur der Gefahr von Betriebsstörungen, sondern auch der Gefahr der Zerstörung bewegter Teile ausgesetzt, wenn der Bereich optimaler Betriebsbedingungen des Hydrauliköles in Richtung höherer Temperaturen überschritten wird.

[0005] Bei baulich sehr einfachen, primitiven Hydraulikanlagen werden Ölbehälter extrem großen Fassungsvermögens benutzt, damit die während des Betriebes anfallende Wärme im großen Ölvolumen "gepuffert" z. T. durch die entsprechend großen Oberflächen des Behälters an die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Solche Anlagen sind zwar einfach aufgebaut, ihr Betrieb ist jedoch kostspielig. Aus den schon genannten Gründen ist Hydrauliköl ein sehr teures Produkt; das Füllen des Behälters mit der erforderlichen Menge verursacht entsprechend hohe Ausgaben. Da sich Hydrauliköl verbraucht oder abnützt, d. h. nach einer bestimmten Zeit, deren Länge von der Häufigkeit und Dauer verschleißender Betriebsbedingungen abhängt, betriebsunfähig wird, also ausgewechselt werden muß, sind die Betriebsausgaben sehr hoch, weil in bestimmten Abständen immer wieder sehr großer Mengen teuren Hydrauliköles gekauft werden müssen. Anlagen dieser Art arbeiten auch nach der Inbetriebsnahme sehr lange Zeit mit reduziertem mechanischen Wirkungsgrad; denn es dauert lange, ehe das große Ölvolumen bis auf die optimale Temperatur, d. h. die optimalen Betriebsbedingungen, erwärmt ist. Da sich der Wärmeübergang vom Öl an die Behälterwand und von der Behälterwand an die Umgebungsluft als recht labiler Zustand darstellt, der neben anderen Faktoren auch von der Eigentemperatur der Umgebungsluft abhängt, kommt es bei Anlagen dieser Bauart immer wieder vor, daß sich die Wärmepufferungskapazität der großen Ölmenge entweder wegen Spitzenbelastung der Hydraulikanlage oder wegen hoher Temperaturen der Umgebungsluft oder wegen gleichzeitigen Auftretens beider Faktoren erschöpft; die Anlage muß dann wegen Überhitzungsgefahr abgeschaltet werden. Solche Anlagen sind daher im Betrieb teuer und gewährleisten keinen zuverlässigen Dauerbetrieb bei Wechsellasten.

[0006] Zur Vermeidung von Überhitzungen des Hydrauliköles wurden Hydraulikanlagen mit Ölkühlem versehen, die das aus der Rückführleitung kommende Öl kühlen und in den Behälter zurückführen. Die Ölkühler wurden mit motorisch angetriebenen Ventilatoren einem starken Kühlluttstrom ausgesetzt oder auch mittels Wasser gekühlt Damit wurde der Bauaufwand und die Wartungs- und Störanfälligkeit der Hydraulikanlagen erhöht und der mechanische Wirkungsgrad beeinträchtigt, weil Ventilatormotoren Energie verbrauchen. Eine Verkürzung der Anlaufzeit, bei der das Hydrauliköl zu kühl ist, um optimale Betriebsbedingungen zu gewährleisten, wurde nicht erreicht Vielmehr wurde die Anlaufzeit durch die beim Anfahren sofort arbeitende Kühlung noch verlängert

[0007] Eine technische Verbesserung stellten Hydraulikanlagen dar, bei denen temperaturabhängig arbeitende Ventile das aus der Ölrückführleitung kommende Hydrauliköl je nach Temperatur entweder unter Umgehung des Kühlers direkt in den Behälter, bei ansteigenden Temperaturen teils in den Behälter, teils durch den Kühler und bei hohen Temperaturen ausschließlich durch den Kühler leiteten. Da das Fassungsvermögen der Ölbehälter dieser Anlagen immer noch sehr groß war, führte dieser zusätzliche Bauaufwand zu keiner wesentlichen Verkürzung der Anlaufzeit

[0008] Durch kompliziertes Ineinanderschachteln von Ölbehältem unterschiedlichen Volumens wurde bei weiteren bekannten Anlagen von der Gesamtölmenge ein Startvolumen abgeteilt, das durch geringe Menge ein schnelleres Erreichen der optimalen Betriebsbedingungen des Hydrauliköles erreichte. Sobald jedoch die weitere Menge des Hydrauliköles in den Betriebskreislauf einbezogen wurde, traten starke Pendelerscheinungen auf, bei denen das Hydrauliköl immer wieder unterhalb der optimalen Betriebsbedingungen in den Ölkreislauf strömte und die Kühlung außer Betrieb setzte, bis auch die neu hinzukommende Teilmenge optimale Betriebsbedingungen aufweisen konnte. Dieser Vorgang wiederholte sich ständig, bis das gesamte große Ölvolumen erwärmt war.

[0009] Auch dieser Zustand gewährte jedoch noch keine stabile Arbeitsweise, weil die mittels Ventilators belüfteten Ölkühler für einen Luftdurchsatz ausgelegt werden müssen, der dem maximal zu erwartenden Wärmeanfall entspricht. Arbeitete eine solche Anlage mit Teillast, dann wurde das Öl im Kühler mehr als erforderlich gekühlt und so neue Instabilität verursacht. Diese Betriebsweise ist nachteilig, weil Hydrauliköl auf Temeraturänderungen empfindlich mit Viskositätsänderungen reagiert. Viskositätsänderungen des Hydrauliköles verursachen Änderungen des Betriebsverhaltens der Verbraucher der Anlage.

[0010] Die bisher optimalste Arbeitsweise wurde mit Hydraulikanlagen erzielt, deren Ölbehälter ein sehr kleines Fassungsvermögen haben und bei denen der Ölkühler, dem das Öl von temperaturabhängig arbeitenden Ventilen bedarfsgerecht zugeführt wird, als Luftkonvektionskühler arbeitet Durch das geringe Ölvolumen wird im Zusammenwirken mit dem oder den temperaturabhängig arbeitenden Ventilen die Startphase außerordentlich schnell durchlaufen, und zwar ohne die bei großen Ölvolumen eintretenden Pendelerscheinungen, und es tritt auch nach Erreichen der Bethebsphase bei Wechsellast keine Instabilität ein, weil sich der Luftdurchsatz im Ölkühler als Luftauftriebsstrom ohne weiteres Zutun von selbst dem Wärmeangebot durch das Öl anpaßt d. h., bei sehr warmem Öl entsteht ein entsprechend starker Luftstrom, der Wärme abführt, bei weniger warmem Öl ist auch der Luftstrom schwächer, und es wird weniger Wärme abgeführt. Neben diesen erheblichen betrieblichen Vorteilen zeichnet sich diese Anlage auch noch durch einen hohen Wirkungsgrad aus, denn es wird keine Energie zum Antreiben eines Ventilators benötigt und die Startphase, bei der die Anlage mit schlechtem Wirkungsgrad arbeitet, ist extrem kurz. Hinzu kommt auch noch der geringe Ölverbrauch, der geringere Bauaufwand, weil der Ventilator fehlt und die höhere Betriebssicherheit; Vorteile, die sich in den Kosten für den Betrieb einer Hydraulikanlage sehr positiv auswirken.

[0011] Alle Hydraulikanlagen mit geregelter Kühlung arbeiten mit einem oder mehreren temperaturabhängig arbeitenden Ventilen. Solche Ventile haben bewegte und damit verschleißbeanspruchte Teile, sind in der Anschaffung teuer, bedürfen einer ständigen Wartung und Pflege, müssen mit temperaturempfindlichen Teilen, Bimetallen oder elektronischen Temperaturmeßfühlem sowie von diesen betätigbaren Ventilantrieben versehen sein und können, eben weil es sich um Geräte mit bewegten Teilen handelt, u. U. durch Ölablagerungen blockieren, wodurch die Temperaturregelung gestört wird.

[0012] Der Erfindung liegt, ausgehend von dem schon geschilderten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Kühlung ohne bewegte Teile geregelt wird.

[0013] Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die eingangs genannte Hydraulikanlage erfindungsgemäß dadurch, daß die Regeleinrichtung nach Art einer Strömungswiderstandswaage ausgebildet ist, eine wenigstens im Arbeitsbereich geradlinig durchströmte By-Pass-Leitung mit einem sprungartig verengten Durchströmquerschnitt, dessen Länge vernachlässigbar klein ist, aufweist, die mit der Rückführleitung und dem Ölbehälter, den Ölkühler überbrückend, mittel- oder unmittelbar verbunden ist und deren Durchström-Querschnitt an der Verengungsstelle einen an den Durchströmwiderstand des Ölkühlers angepaßten Durchströmwiderstand aufweist, und daß der Durchströmwiderstand des Ölkühlers mindestens um die Hälfte geringer als der Durchströmwiderstand der Verengungsstelle ist, wenn sich das Hydrauliköl im optimalen Betriebszustand befindet.

[0014] Der wesentliche Unterschied der erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage gegenüber den geschilderten bekannten Ausführungen besteht darin, daß zwar die Öftemperatur durch geregeltes Kühlen konstant gehalten wird, und zwar in erheblich besserer Konstanz als bisher, daß jedoch als meßtechnische Größe nicht mehr, wie bisher, die Temperatur des Öles, sondem dessen Biskosität benutzt wird. Obwohl die Viskosität von der Temperatur des Öles abhängt und damit ein bestimmter Temperaturbereich optimale Betriebsbedingungen des Öles definiert, weil dann auch die Viskosität innerhalb eines optimalen Bereiches liegt, stellt das Erfassen und regeltechnische Ausnutzen des Viskosität des Öles ein für die Hydraulikanlage viel angepaßteres Vorgehen dar. Schließlich hängt die Arbeitsweise der Drucköl-Verbraucher von der Viskosität ab und die Güte des Schmierfilms wird durch die Viskosität des Öles gewährleistet und der Wirkungsgrad der Anlage ist in einem optimalen Viskositätsbereich am größten.

[0015] Maßgebend für die Funktion der Regelung der erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage sind bekannte Grundlagen aus der theoretischen Hydraulik, die jedoch bisher nicht im Sinne der Erfindung angewendet wurden. So ist der Widerstand einer von einer Flüssigkeit geradlinig durchströmten Leitung mit einer unstetigen, d. h. plötzlichen, Querschnittsverengung geringer bzw. vemachlässigbarer Länge der Verengung von der Viskosität der Flüssigkeit nahezu unabhängig bzw. konstant. Im übrigen aber ist der Widerstand einer Leitung, die einen bestimmten Querschnitt und eine gewisse Länge aufweist, viskositätsabhängig veränderlich. Der Widerstand ist um so größer, je länger die Leitung ist, und er nimmt auch mit der Viskosität der Flüssigkeit zu, während er bei abnehmender Viskosität geringer wird. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage sind somit zwischen der Rückführleitung und dem Ölbehälter zwei Strömungswiderstände parallel geschaltet, wobei die By-Pass-Leitung mit der Verengung einen unabhängig von der jeweiligen Viskosität des Hydrauliköles konstanten Widerstand darstellt, der Ölkühler aber einen Widerstand bildet, dessen Größe bei hoher Viskosität hoch, bei geringer Viskosität niedrig ist.

[0016] In der Praxis bilden die beiden parallelen Strömungswege, von denen jeder einzelne in der Lage sein muß, den Ölstrom aus der Rückführleitung allein zum Ölbehälter zu führen, eine "Strömungswiderstandswaage", die an einem Ende den konstanten Durchströmwiderstand, der lediglich vom Druck der Flüssigkeit vor und hinter der Verengung oder Blende bzw. der Druckdifferenz abhängige Flüssigkeitsmengen viskositätsundabhängig durchströmen läßt, aufweist, während am anderen Ende dieser Waage der Kühler einen viskositätsabhängigen Durchströmwiderstand bildet, durch den sich im Sinne einer Neigung der Waage die Durchströmmenge viskositätsabhängig vergrößert, wenn die Viskosität abnimmt, und verkleinert, wenn die Viskosität zunimmt.

[0017] Wenn die beiden Widerstände derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Durchströmwiderstand des Ölkühlers bei der Viskosität, die das bei optimalen Betriebsbedingungen befindlichen Hydrauliköl aufweist, mindestens um die Hälfte geringer ist als der der Verengung in der By-Pass-Leitung, dann stellt sich eine automatische Aufzweigung der Ölströme durch den Kühler und durch die By-Pass-Leitung ein, die viskositätsabhängig ist Da die Viskosität durch das Wärmeangebot aus der Hydraulikanlage verändert wird, verändert sich automatisch die Durchflußmenge durch den Kühler. Da sich die Viskosität überproportional zur Temperatur ändert, arbeitet diese Regelung der Kühlung auch viel sensibler und feinfühliger, als es jede temperaturabhängige Regelung könnte; die optimalen Betriebsbedingungen des Öles werden daher in viel engeren Grenzen als bei temperaturabhängig geregelter Kühlung konstant gehalten.

[0018] Diese Kühlung setzt auch beim Start sofort verzögerungsfrei und stufenlos ein, sobald Kühlung erforderlich ist. Bei temperaturabhängig ventilgeregelter Kühlung läßt sich dieser Beginn der Kühlung, wenn überhaupt, so nur näherungsweise mit sehr aufwendig konstruierten und kostspieligen Ventilen verwirklichen. In der Regel öffnen diese Ventile aus der Schließstellung heraus zunächst überproportional und lassen mehr Öl hindurch als während der jeweiligen Startphase bzw. beim Übergang zur Arbeitsphase mit Kühlung erforderlich wäre, während die Zunahme des Öldurchflusses durch diese Ventile unproportional klein ist, wenn stärkere Kühlung infolge höherer Öltemperaturen erforderlich ist

[0019] Ein weiterer wesentlicher Vorteil, den die Erfindung gegenüber temperaturabhängig ventilgesteuerter Kühlung von Hydraulikanlagen bietet, ist der Start aus extrem niedrigen Temperaturen. In solchen Situationen ist die Viskosität des kalten Öles mehrhundertfach größer als bei Betriebstemperatur. Wenn nach einer gewissen Startzeit durch das Öffnen des Regelventiles Öl in den Kühler strömen soll, bildet das darin befindliche höchstviskose Öl einen sogenannten Ölpfropf, der eine Kühlerdurchströmung vorübergehend verhindert. Dadurch können Nachteile entstehen. Erfindungsgemäß ist dagegen der Kühler niemals vollständig vom Ölkreislauf abgetrennt, sondern nimmt, wenn auch mit minimalen Anteilen, am Ölkreislauf teil, so daß das extrem kalte, höchstviskose Öl im Kühler während der allgemeinen Startphase allmählich vorgewärmt wird. So kann mit steigendem Kühlbedürfnis nach Abschluß der Startphase auch ein fließender Übergang der Ölströmung durch den Kühler stattfinden.

[0020] Die mit Abstand beste Arbeitsweise ergibt sich, wenn die erfindungsgemäß ausgebildete Hydraulikanlage mit einem Luftkonvektionskühler ausgerüstet ist. Bei Luftkonvenktionskühlung reguliert sich der Kühlluftstrom und damit die Wärmeabgabe bzw. Kühlung des Öles im Ölkühler selbsttätig je nach dem Wärmeangebot des Öles. Bei tiefen Umgebungstemperaturen und im Betriebszustand gelangt das Öl nicht unterkühlt in den Hydraulikanwender und es gelangt innerhalb der zugrundegelegten Kühlleistung auch niemals als zu wenig gekühlt in den Hydraulikanwender. Während des Betriebszustandes, selbst bei stark wechselndem Wärmeangebot/Wärmeanfall durch unterschiedliche Verlust im Hydrauliksystem, bei extrem unterschiedlichen Umgebungstemperaturen werden noch günstige Betriebsbedingungen des Öles nach kurzer Anfahrzeit erreicht, durch nahezu schwankungsfreie Ötviskosität (die für den wirtschaftlichen Betrieb der Hydraulikanlage von Bedeutung ist) und auch frei von unstetigen, stufenartigen Änderungen. Eben dadurch, daß die Ölviskosität (in nachfolgender Abhängigkeit die Öftemperatur) die Meßgröße für die Regelung der Ölkühlung ist, weil im großen Arbeitsbereich der Hydrauliköle und sonstigen Öle in Hydraulikanlagen von tiefen zu hohen Öltemperaturen die Viskositätsdifferenzen zur Öltemperaturdifferenz stetig von zunächst überproportionalen zu unterproportionalen Verhältnissen abnimmt, bedeutet dies letztlich, daß größere Öltemperaturdifferenzen bei hohen Öftemperaturen kleinere Viskositätsunterschiede haben. Höhere Öltemperaturen verbessem ihrerseits den Wärmeübergang zur Kühlluft. Somit ist das viskositätsabhängige Regelverhalten der Einrichtung insgesamt feinfühliger und stetiger als bei temperaturabhängiger Regelung.

[0021] Wird die Erfindung für Hydraulikanlagen mit Ventilatorkühlung oder Wasserumlaufkühlung angewendet, so vermeidet sie bei diesen Anlagen die bisher üblichen Pendelerscheinungen der Kühlung, die bei der Startphase und bei Wechsellasten auftraten. Bekanntlich wird zwar bei diesen Anlagen jeweils die Menge des erwärmten Öles, das zum Kühler fließt, geregelt, die Wärmeabgabe bzw. der Wärmeentzug aus dem Öl ist jedoch im Gegensatz zu den Luftkonvektionskühlem ungeregelt, d. h. entspricht der Maximaileistung, für die der Kühler ausgelegt ist. So verläßt bei diesen Anlagen Öl mit erheblicher Untertemperatur den Kühler, wodurch die temperaturabhängig arbeitenden Ventile bei geringerer Erwärmung des Öles in den Ölverbrauchem u. U. wieder den Ölstrom zum Kühler schließen usw. und auf diese Weise Pump- oder Pendelerscheinungen verursachen. Wird jedoch erfindungsgemäß geregelt, dann hat die durch Unterkühlung des Öles im Kühler einen Anstieg der Viskosität und damit einen Anstieg des Durchström-Widerstandes des Kühlers zur Folge. Damit ändert sich das Aufteilungsverhältnis der Ölströme durch den Kühler und den By-Pass mit seiner Verengung derart, daß der Zusammenfluß der beiden Teilströme im Ölbehälter wieder Öl mit optimalen Betriebsbedingungen ergibt Diese Änderung erfolgt jedoch stufenlos und ohne Pendelerscheingungen.

[0022] Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß sich jede temperaturabhängig ventilgeregefte Hydraulikanlage in eine erfindungsgemäß viskositätsabhängig geregelte Anlage umrüsten läßt. Anstelle der Ventile oder des Ventiles wird die By-Pass-Leitung mit der entsprechend bemessenen Verengung installiert. Die Größe der Verengung kann entweder rechnerisch-grafisch (bei Kenntnis des Durchströmwiderstandes des Kühlers und seiner Wärmeabgabe) oder experimentell bestimmt werden.

[0023] Da die Zusammenhänge diffiziler sind als in der bisherigen Darstellung zur leichteren Erfassung des Erfindungsgedankens angegeben wird, wird in Einzelheiten auch auf die exakte Theorie eingegangen.

[0024] Die Erfindung sieht mit anderen Worten, als im Patentanspruch 1 ausgedrückt, vor, anstelle des öltemperaturgeregeften Regelventiles, das bedarfsweise direkt den gesamten Ölstrom oder Teilstrom über den Ölkühler in den Behälter leitet, ein ölviskositätsunabhängiges, nur ölstrommengenabhängiges Regelhilfsmittel (von der Druckdifferenz vor und nach dem Regelhilfsmittel abhängig) zu verwenden, die vom Hydrauliknutzanwender kommende Leitung in zwei Leitungen aufzuteilen, die für sich in der Lage sind, den Gesamtölstrom aufzunehmen, daran eine Leitung zum vom Kühlmittel umströmten Ölkühlsystem im Ölkühler zu führen, vom Ölkühler eine Ableitung weiter zum Behälter zu führen, wobei die zweite Leitung direkt zum Behälter führt und in dieser Leitung eine Blende oder Teilblende als Regelhilfsmittel vorzusehen, die Ölströme in den Leitungen zum Ölkühlsystem und direkt zum Behälter über die Blende durch baulich beeinfluß- und wählbare Strömungswiderstände im Ölkühlsystem und in der Blende zu regeln.

[0025] Dabei kann diese Blende im Zusammenwirken mit dem Kühlsystem des Luftgekühlten, durch Eigenkonvektion angetriebenen Ölkühlers angeschlossen sein.

[0026] Diese Blende kann auch im Zusammenwirken mit einem flüssigkeitsgekühlten Ölkühler vorgesehen sein, dessen Kühlsystem in einem Behälter vorgesehen ist, wobei der Behälter mit Zu- und Abfluß für die Kühlflüssigkeit versehen ist oder wobei sich das Kühlsystem in einem frei fließenden Kühlmittelstrom befindet.

[0027] Die Blende ist eine Scheibe mit scharfkantiger zentrischer Bohrung oder eine Scheibe in Form eines Kreisabschnittes oder sonstigen geformten Kreisausschnittes, wobei die Scheibe an ihrem Rand dicht in der Leitung befestigt ist.

[0028] Von Blenden ist bekannt, daß die Durchflußmenge Q_" außer dem Druck vor und nach der Blende, geringfügig von der Dichte kg/m³ und nicht von der Viskosität (kinematische Zähigkeit My oder cSt (qmm/s) des Öles beeinflußt wird, jedoch maßgeblich beeinflußt wird von einem Strömungsfaktor Alpha, der baulich beeinflußbar ist, der vom Querschnitt der Blende F_Bizum Querschnitt des umfassenden Rohres F_R abhängt Für bekannte Blendenformen sind aus bekannten Diagrammen Alpha ermittelbar, gemäß dem Verhältnis m = (F_Bi:F_R)^2. Der Strömungsfaktor Alpha läßt sich für besonders gestaltete Blenden ermitteln. Die Durchflußmenge Q, durch die Blende ermittelt sich aus der bekannten Formel Q, = Alpha x F_BI x (2 x g x Δp:γ)^1/2 ; darin ist Δ p der Differenzdruckzustand vor und nach der Blende als der Strömungsveriust R, in der Blende.

[0029] Bei öldurchflossenen Röhren oder Platten in Ölkühlsystemen von Ölkühlem und bei in diesen vorwiegend herrschenden laminaren Ölströmungen (Re 2500) ist bekannterweise der Ölströmungsverlust (R,) einmal linear abhängig von der Durchflußmenge (Q,) oder der Öldurchflußgeschwindigkeit w (qmm/s) und sehr überproportional abhängig von der Ölviskosdät (über den Widerstandsbeiwert δ = 64 x Re^{- 1}, dabei Re = wxdx My^-1; wobei d = Röhreninnendurchmesser oder hydr. Durchmesser, My = kinematische Zähigkeit des Öles bei der betreffenden Öltemperatur (qmm/s) ist).

[0030] Da bei turbulenten Ölströmungen in Platten oder Röhren der Strömungsverlust zu-oder abnimmt, wird die Regelwirkung auf das Öl etwas verändert durch die Beziehung für Re_turb = 0,316 x Re^{0 25}.

[0031] Der Durchflußwiderstand R, in dem Röhren- oder Plattensystem errechnet sich nach der bekannten Formel Δ p

, wobei L die Strömungslänge im Rohr oder in der Platte ist.

[0032] Für die Funktion der Öikühieinrichtung mit den entsprechenden Bauteilen ist daher von Bedeutung, daß aus kaltem Anfangsbetriebszustand zu günstigen Ölbetriebstemperaturen, die anfallende Wärmemenge (J_v) aus den Übertragungsverlusten abnimmt, ca. der Ölviskositätsabnahme bei der entsprechenden Temperatur des sich erwärmenden Öles, daß die Ölmenge durch das Kühlsystem (Q,) des Ölkühlers, durch die vorhersehbaren, vorwiegend viskositätsabhängige Strömungsverlust-Charakteristik (R,) bestimmt wird, zum anderen in Abhängigkeit von der konstruktiv beeinflußbaren, durchflußabhängigen Druckveriustcharakteristik (Q,) der Blende (R,), daher ein zunächst sehr geringer, mit der zunehmenden Ölerwärmung sich dann steigernder Ölanteil (Q,) zum Ölkühlsystem geleitet wird, nahe der günstigen Ölviskosität und daher Öltemperatur ein nicht mehr sehr zunehmender Ölstrom (Q,) zum Ölkühlsystem geleitet wird, daß der zunächst geringe Ölstrom (Q,) mehr gekühlt wird als der größere Ölstrom (Q,) bei geringerer Ölviskosität (höhere Öttemperatur), die beiden Ölströme (Q₁, Q,) mit ihren unterschiedlichen Öltemperaturen eine Ölmischtemperatur im Ölbehälter ergeben bzw. einstellen, deren Mischtemperatur im kälteren (oder kalten) Betriebszustand näher dem Blendenölstrom (Q₂) liegt, dann steigend zum Beharrungszustand der Einrichtung und bei maximaler Umgebungstemperatur die Öltemperatur im Zulauf zum Hydraulikölverbraucher nahe der Austrittstemperatur des Ölkühlsystems liegt (Q,), daß der sich ergebende Ölgesamtströmungswiderstand (Rg_es) der Einrichtung wesentlich niedriger liegt als ein Strömungswiderstand (R, oder R,) mit den entsprechenden Gesamtmengen (Qg_es) in einer parallelen Leitung allein, die Wärmeübertragung vom strömenden Öl zum Kühlmedium (Wärmedurchgangskoeffizient K), mit dem logarithm. Temperaturgefälle (IgΔ t) zwischen strömendem Öl und vorbeistreichendem Kühlmedium (Wasser oder Luft) in bekannter komplexer, sich gegenseitig beeinflussender Weise erfolgt, auch im Zusammenhang vom Ölwärmeangebot vom Ölnutzanwender zur abgeführten Wärme im Ölkühlsystem.

[0033] Der ankommende Gesamtölstrom (Qg_es) teilt sich in die beiden Leitungen (mit Q, zum Ölkühlsystem, mit Q, durch die Blende zum Behälter) auf, gemäß entsprechenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten, der in parallelen Leitungen auftretenden Verteilung der Ölstrommengen in Abhängigkeit der dabei auftretenden Strömungswiderstände. Die Strömungsverluste im Ölkühlsystem (R,) mit der Ölmenge Q_1, als auch die Strömungsverluste durch die Blende R, für die Ölmenge Q, sind bei den entsprechenden Öltemperaturen graphisch ermittelbar oder rechnerisch durch die bekannte Beziehung = + , wobei Rg_es der sich einstellende Gesamtdurchflußwiderstand beider paralleler Leitungen ist. Ferner durch die Beziehungen R, x Q, = R, x Q₂, Q, ⁺ Q, ₌ Qg_es; wo_beibei R, und R, die sich ergebenden Strömungswiderstände bei den entsprechenden Öttemperaturen und der Gesamtmenge Q_ges bei der Blende und im Ölkühlsystem zu berücksichtigen sind.

[0034] Zur Erzielung eines günstigen Regetverhaltens der Ölströme ist ein Wert R, = (20 - 200)R, im kalten Betriebszustand der Hydraulikanlage erforderlich, bei der höchsten Öltemperatur oder im betriebswarmen Zustand des Öles sollte das Verhältnis der Strömungswiderstände (R,) der Blende zu den Strömungsverlustwiderständen (R,) des Ölkühlsystems dem 2 bis 20fachen Wert entspre- ^chen (^R, warm = (2 - 20 R,)warm).

[0035] Bei geringen Umgebungstemperaturen, die meist auch die Bedingungen aus kaltem Anfahrzustand sind, gehen zunächst bis zur entsprechenden Ölerwärmung ca. 80 bis 98 % der Gesamtölmenge Qg_es durch die Blende direkt zum Ölbehälter (entsprechend der Auslegung und Dimensionierung von Blende und Heizfläche). Bei betrieblich günstigem Ötviskositätsbereich (und damit abhängiger günstiger Öltemperatur) gelangen ca. 5 bis 25 % der Gesamtölmenge Qg_es über die Blende (unter Umgehung des Ölkühlsystems) direkt in den Ölbehälter.

[0036] Mit der zunächst von Anbeginn der Inbetriebnahme, bei sehr kalten Anfahrzuständen, abgehenden geringen Ölmenge Q, durch das Ölkühlsystem wird die Ölmischtemperatur im Ölbehälter zum Abgang zum Ölverbraucher unwesentlich reduzierter als die Öltemperatur des Ölstromes Q, durch die Blende. Jedoch wird damit erreicht, durch das Regelverhaften der Blende zum Ölkühlsystem, daß von Anbeginn der Inbetriebnahme der Hydraulikanlage sofort ein entsprechend kleiner Teilölstrom Q, mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten (mit entsprechend geringem Strömungswiderstandsbedarf R,) durch das Ölkühlsystem gefördert wird. Damit wird ein stagnierender "Ölpfropfen" verhindert.

[0037] Die Blende mit dem verhältnismäßig geringen Strömungswiderstand (R,) wirkt auch in extrem kaltem Zustand als Sicherheitseinrichtung gegen zu hohen Rücklaufdruck zu dem Hydrauliknutzanwender, die infolge hoher Öiströmungswiderstände im Ölkühlsystem auftreten könnten.

[0038] Die aus dem öldurchflossenen Ölkühlsystem gebildete Heizfläche zum umgebenden Kühlmedium wird für die ungünstigsten betrieblichen Bedingungen ermittelt; diese sind die minimal zulässige Ölviskosität und zugleich der maximal erwünschte Höchstwert der Öltemperatur und die größte mögliche Umgebungs-Temperatur des Kühlmediums.

[0039] Die Heizfläche ist während des Betriebes unveränderlich. Die Heizflächengröße wird ermittelt aus der Beziehung F_Hzfl = J x k^-1 x LgΔ-¹, wobei J die zu übertragende Überschußwärmemenge je Zeiteinheit, k der Wärmedurchgangskoeffizient von Öl auf das umgebende Kühlmedium, IgΔt die logarithmische Temperatur-Differenz zwischen strömendem Öl und Kühlmedium ist; diese Werte ändern sich von Betriebsbeginn bis zum Beharrungszustand.

[0040] Diese Einrichtung in der Zuordnung des Ölkühlsystems, des Ölbehälters, der Blende als Regelhilfseinrichtung und zum Nutzölanwender ist somit in der Lage, das Öl schnell aus extrem hohem Ölviskositätsbereich in einen betriebsgünstigen Ölviskositätsbereich zu bringen. Bei Belastungsänderungen wird der Ölviskositätsbereich eingehalten, auch bei unterschiedlichen Umgebungs-Temperaturen des Kühlmittels und in einem verhältnismäßig geringen Viskositätsschwankungsbereich (den Betrieb nicht störend oder beeinträchtigend).

[0041] Besonders vorteilhafte Ausführungen der Blende sind in den Patentansprüchen 2, 3 und 4 gekennzeichnet.

[0042] Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage sowie Übersichtsgrafiken der Betriebsparameter sind in den Abbildungen dargestellt.

[0043] Es zeigt

Fig. 1 : eine Schemaansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage mit Luftkonvektionskühfung,

Fig. 2 : eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Hydraulikanlage mit Wasserkühlung,

Fig. 3 : eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer Hydraulikanlage mit strömendem Kühlwasser,

Fig. 4 : eine Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgesehenen Regelhilfsorganes in Form einer Blende,

Fig. 5 : eine Ansicht einer in einer Muffe angeordneten Blende,

Fig. 6 und 7 : einen Längs- und einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform und Anordnung der Blende,

Fig. 8 : eine Grafik, die das ermittelte Strömungs-Vertustverhalten der Blende und das des Kühlsystemes bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage wiedergibt,

Fig. 9 : eine weitere Grafik des Betriebsverhaltens der erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage und

Fig.10 : eine Grafik, die das Betriebsverhalten der erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikanlage bei unterschiedlichen Lufttemperaturen und Verwendung eines Luftkonvektionsühlers gemäß Fig. 1 wiedergibt.

[0044] In Fig. 1 ist die Anordnung der wirksamen Bauteile der Einrichtung zum bedarfsgerechten geregelten Kühlen von Ölen einer Hydraulikeinrichtung schematisch gezeigt, bei dem das Ölkühlsystem 5 aus Röhren oder Platten besteht, das sich in einem konvektiv luftdurchströmten Ölkühler 13 befindet. Der Vorteil der Wahl von Luft als kühlendes und wärmeabführendes Medium liegt darin, daß die Anwendung derselben bei Umgebungstemperaturen weit unter 0 Grad Celsius ohne weiteren Aufwand möglich ist. Aus dem Hydraulikölnutzanwender 1 gelangt das Öl zunächst mit der Rücklaufleitung 2 zu der Aufteilung in zwei Leitungen 3 und ₄. Die Leitung 3 fördert das Öl über das luftdurchströmte Ölkühlsystem 5, über das anschließende Leitungsstück 6 in den Ölbehälter 7, der vorteilhafterweise mit geringem Fassungsvermögen ausgestattet ist.

[0045] Die By-Pass-Leitung 4 leitet das Öl über die Blende 8 als Regelhilfseinrichtung mit der daran anschließenden Leitung 9 zum Ölbehälter 7. Aus dem Ölbehälter 7 wird das Öl über die Ansaugleitung 10 mit der Förderpumpe 11 und der Zuleitung ₁2 zum Ölnutzanwender ₁ gefördert. Die offen dargestellten Pfeile stellen den sich beispielsweise eisnsieflenden Luftstrom als abführendes Kühlmedium dar. Bei der Inbetriebnahme und kurz nach der Inbetriebnahme der Hydraulikanlage aus tiefen Umgebungstemperaturen wird das Öl über die Saugleitung 10 aus dem Ölbehälter 7 abgezogen und durch die Förderpumpe 11 über den Ölnutzanwender 1, über die Rücklaufleitung 2 zu dem Beginn der Leitungen 3 und ₄ gefördert Durch den hohen Durchflußwiderstand bei kaltem Anfahrzustand im Ölkühlsystem 5, der ein Mehrfaches beträgt als der Durchflußwiderstand der Blende 8, wird zunächst der größte Teil (bis zu 98 %) der Gesamtölmenge durch die Blende 8 zum Ölbehälter 7 gefördert. Die geringe Restölmenge wird durch das Ölkühlsystem 5 geführt und dem nachfolgenden Leitungsstück 6 zum Ölbehälter 7. Der zunächst geringe Ölstrom durch das Ölkühlsystem 5 wird entsprechend stark abgekühlt Beide Ölströme aus den Leitungen 9 und 6 (bzw. 3 und 4) vermengen sich zu einer Mischtemperatur, die zunächst nahe der Öftemperatur liegt, aus der ungekühlten Leitung 9.

[0046] Durch die bei niedrigen Öltemperaturen bedingte höhere Verlustleistung erwärmt sich das Öl entsprechend schnell; entsprechend der Verlustleistung und den zu erwärmenden Ölmengen aus dem Ölbehäiterinhalt und den Leitungsinhaften, dem Wärmeaufnahmevermögen (Speicherfähigkeit) der Massen der Gesamthydraulikanlage.

[0047] Bis zu einem festlegbaren günstigen Ölviskositätsbereich (und damit Öltemperaturbereich einer Ölsorte) wird das Öl in steigenden Mengen zum Ölkühlsystem 5 des Ölkühlers 13 geleitet.

[0048] Im Beharrungszustand der Hydraulikeinrichtung, d. h., wenn sich das Wärmeangebot im Ölkühlsystsm 5 (aus der Vertustwärme des Hydrauliksystems) der Wärmeabgabe des Öles im Kühlsystem 5 (Luftkühler 13) angeglichen hat, liegt die Ölmischtemperatur im Ölbehälter 7 bei kalter Umgebungstemperatur etwas niedriger und damit die Ölviskosität etwas höher als bei hohen Umgebungs- Temperaturen, bei denen die Ölmischtemperatur etwas höher liegt (und damit die Ölviskosität geringfügig tiefer), aber noch im betriebsgünstigen Bereich. Für ein Beispiel ermittelt ergibt sich gemäß Fig. 10 für das häufig gebrauchte Öl HLP ₄6 bei minus 30 Grad Celsius Luftumgebungstemperatur und einer Ölmischtemperatur von ca. 44 Grad Celsius die Ölviskosität von 38 cSt; bei minus 35 Grad Celsius Luftumgebungstemperatur die Ölmischtemperatur von ca. 73 Grad Celsius und die zugehörige Ölviskosität von 1₄ cSt (dazu beispielsweise Ölviskositäten zur Öltemperatur 15000 cSt bei minus 35 Grad Celsius, 550 cSt bei 0 Grad Celsius, 130 cSt bei plus 20 Grad Celsius, 70 cSt bei plus 30 Grad Celsius Öltemperatur).

[0049] Der sich ergebende Gesamtdruckveriust (R _ges) vom Beginn der Leitungen 3 und 4 bis zu den Austritten der Leitungen 6 und 9 im Behälter 7 liegen im gesamten Öltemperaturanwendungsgebiet im Rahmen bekannter geregelter Ölkühleinrichtungen oder auch darunter, ohne zusätzliche Leistungen und Aufwendungen; denn auch bekannte Regeleinrichtungen sind im Strömungsdruckverfust viskositätsabhängig. Hinzu kommt, daß die Strömungs-Widerstände von Kühlsystem und Regeleinrichtung in bekannten Einrichtungen durch die HintereinanderSchaltung der Strömungswiderstände sich addieren; gemäß vorliegenden Beispielen mit der Parallelschaltung der Strömungswiderstände sich verringern.

[0050] In Fig. 2 ist das Ölkühlsystem 5, aus Röhren bestehend, in einem wasserumflossenen Behälter 18 vorgesehen, mit Kühlwasserzufluß 19 und Kühlwasserabfluß 20, gezeigt, und zwar mit den Bauteilen und der Regelwirkungsweise der Ölströme wie bei Fig. 1 beschrieben. Lediglich für die Wärmeabfuhr mit Wasser müssen entsprechende Einrichtungen vorgesehen werden, die aber auch stets erforderlich sind für Hydraulikeinrichtungen mit flüssigkeitsgekühlten Ölkühlem.

[0051] In Fig. 3 ist das Ölkühlsystem 5, aus Röhren oder Platten bestehend, in einem fließenden Flüssigkeitsstrom 14 gezeigt, der von der Fassung 21 geführt wird, wobei die Einrichtung nach derselben Wirkungsweise arbeitet wie vorstehend beschrieben.

[0052] In Fig. 4 ist das Regelhilfsorgan, die Blende 8, in einer Ausführungsform gezeigt, bei der ein Wirkteil, der Blendenkörper 15, als flache und dünne Scheibe mit seiner Bohrung d_Bi zwischen zwei Flanschen 16 mit den daran angeschlossenen Leitungen 9 und 4 verschraubt angebracht ist. Der innere Durchmesser d_R und der Querschnitt der Rohrleitungen 4 und 9 als anderes Wirkteil beeinflussen nach der Beschreibung und dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel das Ölstrom- und Ölwiderstandsverhalten, dem ölviskositätsbedingten Ölstrom Q, durch das Ölkühlsystem und den ölmengenbedingten Ölstrom Q, direkt zu dem Behälter.

[0053] Fig. 5 zeigt das Regelhilfsorgan, die Blende 8, in einer Ausführungsform, bei der der Blendenkörper 15 in der die Leitungen 4 und 9 verbindenden Muffe 17 angeordnet ist.

[0054] In Fig. 6 ist im Längsschnitt, in Fig. 7 im Querschnitt, in der Rohrlängsachse gesehen, ein Blendenkörper 15 in der Ausführung einer sogenannten Teilblende gezeigt, bei der die Blendenwirkung anstelle einer Bohrung durch einen Abschnitt von der wählbaren Höhe h in dem Blendenkörper ₁5 erfolgt. Rohrquerschnitt und die freie Fläche, bedingt durch h in der Verbindung der Flansche, sind bestimmend für den Strömungsfaktor Alpha.

[0055] Teilblenden sind dafür bekannt, daß sie bereits bei geringen Öldurchflußmengen gleichförmig zu- oder abnehmende Strömungsverluste erbringen. Von Vorteil ist es, wenn die Teilblendenkante in waagerechter Lage der Leitungen 4 und 9 senkrecht steht; damit wird vermieden, daß Luftausscheidungen oder Festkörper-Ausscheidungen vor oder nach dem Blendenkörper 15 sich festsetzen können.

[0056] Fig. 8 zeigt das ermittelte Strömungsverlustverhalten der Blende 8 (mit R,), nahezu ölviskositäts- und - temperaturabhängig, mit R₁, in einer beispielhaften Einrichtung. Auf der Abszisse sind im normalen Maßstab die Ölmengenanteile von Q, und Q, von Qg_es (0 - 100 % bzw. ₁00 - 0 %), auf der Ordinate im logarithmischen Maßstab die zugehörigen Strömungsverluste von Ölkühlsystem (R,) und Blende (R,) aufgetragen. Die Schnittpunkte der Linienzüge bei der entsprechenden Öftemperatur bzw. Ölviskosität ergeben auf der Abszisse die entsprechenden Ölmengenanteile Q, bzw. Q₂,die zum Ölkühlsystem 5 oder durch die Blende 8 fließen, und auf der Ordinate den dabei entstehenden Gesamtdruckvertust Rges in Bar zwischen dem Leitungsende 2 und dem Ölbehälter 7.

[0057] Es ist erkennbar, daß durch bauliche Maßnahmen in der Blende 8 oder dem Kühlsystem 5 der Gesamtdruckverlust Rg_es durch die Einzelverluste R, und R, veränderbar oder anpaßbar ist und an das gewünschte oder erforderliche Ölviskositätsverhalten und Ölkühlverhalten der Einrichtung angepaßt werden kann. So genügt es bereits, den Blendenkörper 15 gemäß Fig. 4 bis 7 durch einen anderen Blendenkörper 15 zu ersetzen, um geänderten Ölen und Betriebsbedürfnissen zu entsprechen.

[0058] Fig. 9 gibt die nach Fig. 8 ermittelte Verteilung, in Abhängigkeit der Ölviskosität und -temperatur, der Ölströme durch die Blende Q, und durch das Ölkühlsystem des Ölkühlers 13 (nach Fig. 1) wieder und zeigt den Wert des Verhältnisfaktors x = Q, : Q₂,der für die Mischtemperatur beider Ölströme im Ölbehälter bestimmend ist.

[0059] Fig. 10 gibt gemäß der erfindungsgemäßen Einrichtung in einem beispielhaft gewählten luftgekühlten und konvektiv angetriebenen Ölkühler (nach Fig. 1) in mehreren Linienzügen, in Abhängigkeit der Umgebungslufttemperatur, nach Erreichen des Beharrungszustandes wieder:

Linienzugbezeichnungen:

a) die Ölwärmeabgabe und Wärmeübergabe an das Kühlmedium (Luft) im Ölkühler,

b) die Öleintrittstemperatur in das Ölkühlsystem (zugleich Öttemperatur aus dem Hydrauliknutzanwender),

c) die Ölaustrittstemperatur aus dem Ölkühlsystem (hier luftgekühft),

d) der sich einstellenden Ölmischtemperatur im Ölbehälter.

e) der kinematischen Zähigkeit des Öles zum Hydraulikölnutzanwender,

f) der Austrittstemperatur des Kühlmediums (hier Luft) aus dem Ölkühlsystem,

g) der beispielsweisen Strömungsverluste des Kühlmediums (luft) im Ölkühlsystem (zugleich konvektiver Luftströmungsantrieb),

h) der logarithmischen Temperaturdifferenz zwischen ein-und ausströmendem Öl und dem Kühlmedium (Luft),

i) der sich einstellende Wärmedurchgangskoeffizient k vom zu kühlenden Öl an das Kühlmedium (hier Luft), der abhängig ist von dem Öldurchfluß durch das Kühlsystem, der Kühlmittelströmungsgeschwindigkeit, der Anordnung der Rohre oder Platten zueinander. Durch die Anordnung der Rohre oder Platten zueinander, deren Größe und Abstände zueinander, läßt sich die Größe k als auch dessen Linienneigung beeinflussen. Jedoch ist damit immer eine Änderung der Kühlmediumströmungsveriuste verbunden;

k) Kühlmittelmenge (Luft) durch das Ölkühlsystem.

[0060] Für die Ölkühler 14 und 18 nach den Fig. 2 und 3 ergeben sich sinngemäße Gegebenheiten und Zustände mit der Blende 8 im Zusammenwirken des Ölkühlsystems 5 und dem Ölbehälter 7 mit den unterschiedlichen Kühlmedien.

Ansprüche

1. Hydraulikanlage mit einem vorzugsweise kleinvolumigen Ölbehälter, einer aus dem Ölbehälter gespeisten Ölförderpumpe, von dieser mit Drucköl versorgten Ölverbrauchem, einer von diesen zu einem austrittsseitig mit dem Ölbehälter verbundenen Ölkühler führenden Rückführleitung sowie mit einer Regeleinrichtung, die das Hydrauliköl beim Start aus tiefen Temperaturen möglichst kurzzeitig auf optimale Betriebsbedingungen bringt und diese optimalen Betriebsbedingungen während des Betriebs in möglichst engen Grenzen konstant hält,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung nach Art einer Strömungswiderstandswaage ausgebildet ist, eine wenigstens im Arbeitsbereich geradlinig durchströmte By-Pass-Leitung (4, 9) mit einem sprungartig verengten Durchströmquerschnitt (dBl), dessen Länge vemachlässigbar klein ist, aufweist, die mit der Rückführleitung (2) und dem Ölbehälter (7), den Ölkühler (5) überbrückend, mittel- oder unmittelbar verbunden ist und deren Durchström-Querschnitt an der Verengungsstelle (dBl) einen an den Durchströmwiderstand des Ölkühlers (5) angepaßten Durchströmwiderstand aufweist, und daß der Durchströmwiderstand des Ölkühlers (5) mindestens um die Hälfte geringer als der Durchströmwiderstand der Verengungsstelle ist, wenn sich das Hydrauliköl im optimalen Betriebszustand befindet.

2. Hydraulikanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung (dBl) als blendenartiger Körper (8) ausgebildet und in einem röhrenförmigen Gehäuse (19) eingebaut ist.

3. Hydraulikanlage nach Patentanspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung als blendenartiger Körper (8) ausgebildet und zwischen zwei Flanschen (16), die an der By-Pass-Leitung (4, 9) angeordnet sind, befestigt ist.

4. Hydraulikanlage nach einem oder mehreren der Patentansprüche ₁ bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der By-Pass-Leitung (4, 9) eine Muffe (17) angeordnet ist, die im Inneren eine Blende (8) aufnimmt

Zeichnung