DE102012202275A1

DE102012202275A1 - Druckausgleichseinrichtung

Info

Publication number: DE102012202275A1
Application number: DE201210202275
Authority: DE
Inventors: Christoph Borger; Harald Kuhn; Albert Schick
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Filtration Group GmbH
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichseinrichtung (1) zum pneumatischen Druckausgleich eines Hydrauliktanks (5), mit einer Konsole (2) zum Anordnen am Hydrauliktank (5) im Bereich einer Druckausgleichsöffnung (7) des Hydrauliktanks (5), mit einem Deckel (3) und mit einem Filterelement (4), wobei die Konsole (2) eine Verbindungsöffnung (8) aufweist, die im montierten Zustand mit der Druckausgleichsöffnung (7) des Hydrauliktanks (5) kommunizierend verbunden ist. Die Gefahr eines Missbrauchs lässt sich reduzieren, wenn die Konsole (2) einen Bodenring (12) aufweist, der die Verbindungsöffnung (8) umschließt, wenn der Deckel (3) als Topf ausgestaltet ist, dessen Topfboden (16) dem Bodenring (12) der Konsole (2) gegenüberliegt und dessen Topfwand (17) zum Befestigen des Deckels (3) an der Konsole (2) den Topfboden (16) mit dem Bodenring (12) verbindet, wenn das Filterelement (4) ringförmig ausgestaltet ist, axial zwischen Topfboden (16) und Bodenring (12) angeordnet ist und einem mit der wenigstens einen Verbindungsöffnung (8) fluidisch verbundenen Reinraum (19) umschließt, wenn radial zwischen dem Filterelement (4) und der Topfwand (17) ein ringförmiger Rohraum (20) ausgebildet ist und wenn die Topfwand (17) zumindest eine Radialöffnung (21) aufweist, durch die Rohraum (20) mit einer Umgebung (22) der Druckausgleichseinrichtung (1) fluidisch verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckausgleichseinrichtung zum pneumatischen Druckausgleich eines Hydrauliktanks. Die Erfindung betrifft außerdem einen mit wenigstens einer solchen Druckausgleichseinrichtung ausgestatteten Hydrauliktank.
Bei einer Vielzahl industrieller Anwendungen dienen Hydrauliktanks zur Bevorratung von Hydraulikmitteln, wie z.B. Hydrauliköl, Kühlstoffe, Schmierstoffe, Reinigungsmittel. Das jeweilige Hydraulikmittel kann dabei in einem industriellen Prozess zur Anwendung kommen, wobei je nach Bedarf Hydraulikmittel aus dem Hydrauliktank dem Prozess zugeführt wird oder aus dem Prozess in den Hydrauliktank zurückgeführt wird. Somit kommt es regelmäßig dazu, dass sich das Volumen des Hydraulikmittels im Hydrauliktank ändert, was mit einer entsprechenden Volumenänderung für die Luft im Hydrauliktank einhergeht. Damit sich dabei der Druck im Hydrauliktank nicht ändert, ist der Hydrauliktank üblicher Weise mit wenigstens einer Druckausgleichsöffnung ausgestattet, durch die das Luftvolumen des Hydrauliktanks mit einer Umgebung des Hydrauliktanks fluidisch verbunden ist. In der Regel ist eine derartige Druckausgleichsöffnung im montierten Zustand des Hydrauliktanks einer Oberseite des Hydrauliktanks angeordnet.
Um nun zu verhindern, dass aufgrund der Belüftung und Entlüftung des Hydrauliktanks durch die jeweilige Druckausgleichsöffnung Verunreinigungen, die in der Luft mitgeführt sind, wie z.B. Staub von Blüten, Ruß und sonstigen Festkörpern, in das Hydraulikmittel gelangen, kann die jeweilige Druckausgleichsöffnung mit einer Druckausgleichseinrichtung der eingangs genannten Art ausgestattet werden, die ein Filterelement umfasst, durch das hindurch die Belüftung bzw. Entlüftung des Hydrauliktanks erfolgt. Insoweit kann eine solche Druckausgleichseinrichtung auch als Be- und Entlüftungseinrichtung bzw. als Be- und Entlüftungsfiltereinrichtung bezeichnet werden. Somit kann beim Belüften des Hydrauliktanks die dem Luftvolumen des Hydrauliktanks zugeführte Luft gereinigt werden. Gleichzeitig kann beim Entlüften des Hydrauliktanks die aus dem Luftvolumen austretende Luft von Nebel und Dämpfen des Hydraulikmittels gereinigt werden, wodurch gleichzeitig eine unerwünschte Emission des Hydraulikmittels in die Umgebung unterbunden bzw. reduziert werden kann.
Durch den jeweiligen industriellen Prozess kann auch ein Teil des Hydraulikmittels verbraucht werden, so dass es hin und wieder erforderlich ist, das Hydraulikvolumen im Hydrauliktank nachzufüllen bzw. aufzufüllen oder bei einem Ölwechsel das Öl einzufüllen. Hierfür kann der jeweilige Hydrauliktank mit wenigstens einem Einfüllstutzen ausgestattet sein, durch den Hydraulikmittel in den Tank einfüllbar ist. Es hat sich gezeigt, dass Wartungspersonal zum Einfüllen des Hydraulikmittels den dafür vorgesehenen Einfüllstutzen häufig mit der Druckausgleichsöffnung verwechselt, da sich diese in der Druckausgleichseinrichtung vergleichsweise einfach dazu missbrauchen lässt. Durch die missbräuchliche Verwendung der Druckausgleichseinrichtung zum Befüllen von Hydraulikmittel kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass Verunreinigungen in den Hydrauliktank hineingespült werden, die sich beispielsweise im Inneren der Druckausgleichseinrichtung ansammeln können. Letztlich wird so durch den Missbrauch der Druckausgleichseinrichtung ihr Zweck, nämlich der Schutz des Hydraulikmittels vor Verunreinigungen beim Be- und Entlüften, neutralisiert.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Druckausgleichseinrichtung der eingangs genannten Art bzw. für einen damit ausgestatteten Hydrauliktank eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die Gefahr einer Verwechslung bzw. eines Missbrauchs der Druckausgleichseinrichtung, die aufgrund einer Befüllung des Hydrauliktanks mit Hydraulikmittel durch die Druckausgleichseinrichtung hindurch zu einer Verunreinigung des Hydraulikmittels führt, zu reduzieren.
Bei der Erfindung wird dieses Problem insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Druckausgleichseinrichtung mit einer am Hydrauliktank anzuordnenden Konsole und einem topfförmigen Deckel auszustatten. Die Konsole umfasst dabei einen Bodenring, der eine mit der jeweiligen Druckausgleichsöffnung des Hydrauliktanks fluidisch verbundene Verbindungsöffnung umschließt. Der Deckel besitzt einen dem Bodenring gegenüberliegenden Topfboden und eine Topfwand, über welche der Deckel am Bodenring und somit an der Konsole befestigt werden kann. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Bauweise hat zur Folge, dass Wartungspersonal beim Entfernen des Deckels sofort erkennt, dass die nun freigelegte Öffnung, nämlich die Verbindungsöffnung der Konsole völlig ungeeignet ist, für ein Nachfüllen von Hydraulikmittel. Insbesondere fehlt nämlich ein Einfülltrichter oder Einfüllstutzen, der das Einfüllen des Hydraulikmittels erleichtern könnte. Insoweit wird das Wartungspersonal intuitiv davon abgehalten, im Falle einer Verwechslung die Druckausgleichseinrichtung zum Nachfüllen von Hydraulikmittel zu missbrauchen.
Bei der erfindungsgemäßen Druckausgleichseinrichtung kann im topfförmigen Deckel zweckmäßig ein ringförmiges Filterelement verwendet werden, das einen mit der Verbindungsöffnung fluidisch verbundenen Reinraum oder Innenraum von einem ringförmigen Außenraum oder Rohraum trennt, wobei der Außenraum von der Topfwand eingefasst ist. Zweckmäßig besitzt die Topfwand nun wenigstens eine Radialöffnung, durch welche letztlich der Druckausgleich zur Umgebung, also der Luftaustausch zum Be- und Entlüften des Hydrauliktanks mit der Umgebung stattfinden kann.
Die Konsole kann zweckmäßig mit einem äußeren Spritzschutz ausgestattet sein, der im Bereich der jeweiligen Radialöffnung an einer vom Rohraum abgewandten Seite beabstandet zur Topfwand angeordnet ist und die jeweilige Radialöffnung radial außen abdeckt. Auf diese Weise kann ein direkter Weg von der Umgebung durch die jeweilige Radialöffnung in den Rohraum gesperrt werden, da eine Umströmung des Spritzschutzes erforderlich ist. Auf diese Weise kann das Eindringen einer Fremdflüssigkeit in den Hydrauliktank vermieden werden. Beispielsweise kann die Druckausgleichseinrichtung mit starkem Regen beaufschlagt werden. Ebenso ist denkbar, dass der Hydrauliktank gelegentlich mit einem Hochdruckreiniger gereinigt wird, wobei auch die Druckausgleichseinrichtung dem jeweiligen Reinigungsstrahl ausgesetzt werden kann. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Radialöffnung proximal zum Topfboden in der Topfwand angeordnet sein, also einen vergleichsweise großen Abstand zum Bodenring besitzen.
Bei einer speziellen Weiterbildung kann der Spritzschutz als geschlossen umlaufender, in Umfangsrichtung distal zum Bodenring angeordneter Schutzring ausgestaltet sein, der über einen einzigen, sich nicht vollständig in der Umfangsrichtung erstreckenden Axialsteg oder über wenigstens zwei in der Umfangsrichtung voneinander beabstandete Axialstege mit der Konsole verbunden ist. Auf diese Weise kann trotz eines ringförmig geschlossen umlaufenden Schutzrings als Spritzschutz eine Topfgestalt für die Konsole vermieden werden, die irrtümlich als Einfülltrichter oder Einfüllstutzen angesehen werden könnte. Bei der Verwendung eines einzigen Axialstegs, der sich nicht vollständig in der Umfangsrichtung erstreckt, z.B. nur über etwa 180°, bleibt ein wesentlicher Umfangsabschnitt zwischen Bodenring und Schutzring radial offen, wodurch das Wartungspersonal erkennen sollte, dass hier kein Einfüllstutzen oder Einfülltrichter vorliegt. Sofern zwei oder mehr Axialstege zur Positionierung des Schutzrings verwendet werden, sind auch zwei oder mehr Lücken in der Umfangsrichtung gegeben, die radial offen sind und dementsprechend ebenfalls den Eindruck eines Einfüllstutzens vermeiden.
Entsprechend vorteilhaften Weiterbildungen, die kumulativ oder alternativ sowie in beliebiger Kombination realisierbar sind, kann der Schutzring in der Umfangsrichtung wellenförmig ausgestaltet sein. Der Schutzring kann radial innen Rippen aufweisen, die insbesondere schraubenförmig verlaufen. Der Schutzring kann ein Vorfilterelement tragen. Die Wellenform sowie die Rippen des Schutzrings können eine Zentrierung des Schutzrings am Deckel oder umgekehrt bewirken, was die Montage des Deckels vereinfacht. Das Vorfilterelement am Schutzring bewirkt beim Belüften des Hydrauliktanks eine Grobschmutzabscheidung der Luft, die den Schutzring umströmen muss, um durch die jeweilige Radialöffnung in den Rohraum der Druckausgleichseinrichtung zu gelangen. Ein derartiges Vorfilterelement kann beispielsweise ein Vlieskörper oder ein offenporiger Schaumkörper sein. Darüber hinaus kann ein Vorfilter vorgesehen sein, das sich axial vom Sockel bis zum Schutzring und in Umfangsrichtung jeweils bis zu einem Axialsteg erstreckt. Ein derartiges Vorfilter kann beispielsweise durch eine Gitterstruktur verwirklicht werden und kann ebenfalls zur Grobschmutzabscheidung genutzt werden. Beispielsweise kann dadurch Laub davon abgehalten werden, den Raum zwischen Schutzring und Topfwand zu verstopfen.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Konsole einen die Verbindungsöffnung einfassenden Ringkragen aufweisen, der vom Bodenring in Richtung Topfboden absteht. Mit Hilfe eines derartigen Ringkragens lässt sich verhindern, dass Flüssigkeit, die innerhalb der Druckausgleichseinrichtung, z.B. durch Kondensation, anfallen kann, durch die Verbindungsöffnung in den Hydrauliktank gelangt.
Zweckmäßig steht der Ringkragen dabei über den gesamten Bodenring vor, so dass der Ringkragen insbesondere die höchste Stelle der Konsole definiert. Bemerkenswert ist dabei, dass der Ringkragen für das Wartungspersonal nicht als Einfüllstutzen für Hydraulikmittel in Betracht kommt, da er hierzu zu klein dimensioniert ist. Zweckmäßig kann der Bodenring im Wesentlichen eben ausgestaltet sein, wobei dann der Ringkragen über die Ebene des Bodenrings vorsteht. Auch diese Geometrie vermeidet den Eindruck und die Funktionalität eines Einfüllstutzens.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Konsole eine die Verbindungsöffnung abdeckende Abdeckung aufweisen, die axial fluchtend zur Verbindungsöffnung und axial beabstandet zur Verbindungsöffnung angeordnet ist, derart, dass ein axial zwischen der Abdeckung und der Verbindungsöffnung angeordneter Verbindungsraum radial mit dem Reinraum fluidisch verbunden ist. Diese Abdeckung signalisiert nun eindeutig, dass die darunter befindliche Öffnung wohl nicht zum Befüllen des Hydrauliktanks mit Hydraulikmittel geeignet ist, da sie nicht direkt zugänglich ist. Sollte dennoch ein Missbrauch zum Befüllen des Hydrauliktanks mit Hydraulikmittel stattfinden, leitet die Abdeckung das Hydraulikmittel seitlich ab und verhindert ein direktes Eindringen des Hydraulikmittels in die Verbindungsöffnung. In Verbindung mit dem zuvor genannten Ringkragen sowie in Verbindung mit der flachen Bauweise der Konsole an ihrer Oberseite außerhalb des Ringkragens wird das Hydraulikmittel auch sofort von der Verbindungsöffnung abgeleitet, da es quasi ungehindert nach außen abfließen kann, so dass die Gefahr, dass dennoch Hydraulikmittel durch die Verbindungsöffnung in den Hydrauliktank gelangt, reduziert ist.
Insbesondere kann die Abdeckung mittels Axialstegen mit dem zuvor genannten Ringkragen verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Abdeckung zum Topfboden hin konvex gewölbt sein.
Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform kann ein Siebelement vorgesehen sein, das in der Verbindungsöffnung oder im vorstehend genannten Ringkragen angeordnet ist. Sollte es dem Wartungspersonal trotz der vorstehend beschriebenen Maßnahmen gelingen, die Druckausgleichseinrichtung zum Befüllen des Hydrauliktanks mit Hydraulikmitteln zu missbrauchen, kann eine übermäßige Verunreinigung des Hydraulikmittels durch die Verwendung des hier vorgestellten Siebelements vermieden werden. Die beim Befüllen ggf. aufgeschwemmten Verunreinigungen lassen sich zumindest teilweise im Siebelement zurückhalten.
Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Filterelement axial über eine Axialdichtung am Bodenring anliegen. Grundsätzlich kann das Filterelement auch über eine Axialdichtung am Topfboden axial anliegen. Vorzugsweise kann das Filterelement jedoch mit dem Topfboden oder mit dem Bodenring axial verklebt oder verschweißt sein. Alternativ zu einer axialen Abdichtung kann für das Filterelement auch eine radial Abdichtung gegenüber dem Bodenring und/oder dem Topfboden vorgesehen sein.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform kann das Filterelement am Deckel lösbar befestigt sein oder am Deckel unlösbar angeordnet sein. In jedem Fall bilden Filterelement und Deckel dann eine einheitlich montierbare Montageeinheit. Auch hierdurch vereinfacht sich die Handhabung der Druckausgleichseinrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Deckel einen umlaufenden Rand aufweisen, der einen radial vom Topfboden über die Topfwand nach außen abstehenden Radialabschnitt und einen vom Radialabschnitt axial in Richtung Bodenring abstehenden Axialabschnitt aufweist. Durch den außen an der Topfwand auf Höhe des Topfbodens umlaufenden Rand wird der Deckel signifikant ausgesteift. Darüber hinaus kann der Rand eine Zusatzfunktion übernehmen. Insbesondere kann der Rand einen Ringraum definieren, der radial innen von der Topfwand, radial außen vom Axialabschnitt und axial einerseits vom Randabschnitt begrenzt ist, wobei der Ringraum axial andererseits zum Bodenring hin offen ist. Insbesondere kann der Rand somit eine Art vorspringendes Dach mit Abtropfrand bilden, beispielsweise um ein Eindringen von Regen in die jeweilige Radialöffnung zu vermeiden. Zweckmäßig kann nun der Spritzschutz, insbesondere der Schutzring, axial in diesen Ringraum eintauchen, um die Schutzwirkung zu verbessern. Insbesondere findet die vorstehend genannte zentrierende Wirkung zwischen Deckel und Schutzring zweckmäßig durch ein Zusammenwirken des Schutzrings mit dem Rand statt, da der Schutzring selbst gegenüber der Topfwand radial beabstandet ist. Somit kann der Schutzring radial außen insbesondere am Axialabschnitt des Rands radial abgestützt sein. Wie erwähnt, kann der Schutzring in der Umfangsrichtung wellenförmig konzipiert sein und/oder in diesem Fall radial außen mit Rippen versehen sein, um sich am Rand abzustützen.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Bodenring an seinem Außenrand ein Außengewinde aufweisen, auf das die Topfwand mit einem dazu komplementären, distal zum Topfboden angeordneten Innengewinde aufgeschraubt ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Montage für den Deckel an der Konsole. Beispielsweise kann das Gewinde als Trapezgewinde konzipiert sein. Alternativ zu einer solchen Gewindeverbindung kann auch ein Bajonett-Verschluss vorgesehen sein, um den Deckel an der Konsole befestigen zu können. Ebenso ist auch eine Schnapp- oder Clips- oder Rast-Verbindung zwischen Deckel und Konsole denkbar.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Topfboden eine der Verbindungsöffnung gegenüberliegende Aufnahmeöffnung aufweisen, in die eine Wartungsanzeigeeinrichtung eingesetzt sein kann. Mit Hilfe einer solchen Wartungsanzeigeeinrichtung oder kurz Wartungsanzeiger, kann im Rahmen einer Wartung leicht überprüft werden, ob eine unzulässige Verunreinigung des Filterelements bzw. des Reinraums vorliegt. Zweckmäßig ist diese Aufnahmeöffnung erkennbar zu klein, um als Einfüllöffnung verwendet zu werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Bodenring an einer dem Topfboden zugewandten Oberseite barrierefrei sein. Mit anderen Worten, der Bodenring ist an seiner Oberseite so ausgestaltet, dass bei entferntem Deckel Flüssigkeit, die sich an der Oberseite des Bodenrings befindet, eher radial nach außen abfließt als radial nach innen zur Verbindungsöffnung. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass der zuvor genannte Bodenring axial unterhalb des davon abstehenden Ringkragens zurückbleibt, mit anderen Worten, eine dem Topfboden zugewandte axiale Stirnseite des Bodenrings liegt im Einbauzustand unterhalb einer dem Topfboden zugewandten axialen Stirnseite des Ringkragens.
Das Filterelement kann optional die Funktion eines Coalescers aufweisen, z.B. in Form einer Coalescer-Beschichtung oder einer Coalescer-Schicht, vorzugsweise auf der reinseite. Alternativ kann, vorzugsweise im Reinraum ein Coalescer als separates Bauteil vorgesehen sein. Der jeweilige Coalescer bzw. die Coalescerfunktion des Filterelements bewirkt beim Entlüften des Tanks, dass Hydralikmitteldämpfe zu flüssigem Hydraulikmittel koalieren und zum Bodenring fließen bzw. abtropfen. Durch wenigstens eine Öffnung im vorstehend genannten Ringkragen kann das sich am Bodenring ansammelnde flüssige Hydraulikmittel wieder in den Tank zurückfließen. Zweckmäßig kann der Bodenring distal zum Ringkragen, vorzugsweise an seinem Außenrand einen ringförmig umlaufenden Vorsprung aufweisen, so dass die sich ansammelnde Flüssigkeit nur in Richtung zum Ringkragen abfließen kann.
Ein erfindungsgemäßer Hydrauliktank zur Bevorratung einer Flüssigkeit ist mit wenigstens einer Druckausgleichsöffnung ausgestattet, die in einem Gehäuse des Hydrauliktanks, zweckmäßig an einer Oberseite, ausgebildet ist. Außerdem ist der Hydrauliktank dann mit zumindest einer Druckausgleichseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet, die einer solchen Druckausgleichsöffnung des Hydrauliktanks zugeordnet ist. Zweckmäßig kann dabei die Konsole der Druckausgleichseinrichtung an einem die Druckausgleichsöffnung aufweisenden Abschnitt des Gehäuses des Hydrauliktanks angebaut sein. Alternativ ist es grundsätzlich ebenso möglich, dass besagte Konsole in einem die Druckausgleichsöffnung aufweisenden Abschnitt des Gehäuses integral ausgeformt ist. Mit anderen Worten, die Druckausgleichseinrichtung ist bei dieser Bauform zumindest hinsichtlich ihrer Konsole in das Gehäuse des Hydrauliktanks integriert.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 einen Längsschnitt einer Druckausgleichseinrichtung entsprechend Schnittlinien I in 2,
2 eine Draufsicht von oben auf die Druckausgleichseinrichtung entsprechend einer Blickrichtung II in 1,
3 eine Seitenansicht der Druckausgleichseinrichtung entsprechend einer Blickrichtung III in den 2 und 4,
4 eine Seitenansicht der Druckausgleichseinrichtung entsprechend einer Blickrichtung IV in den 2 und 3,
5 eine isometrische Ansicht eines Deckels der Druckausgleichseinrichtung,
6 ein Längsschnitt des Deckels entsprechend der Ansicht aus 1,
7 eine Seitenansicht einer Konsole der Druckausgleichseinrichtung entsprechend der Ansicht aus 3,
8 eine isometrische Ansicht der Konsole,
9 ein Längsschnitt der Konsole entsprechend der Ansicht aus 1,
10 ein Längsschnitt der Konsole wie in 9, jedoch um 90° gedreht,
11 eine isometrische Ansicht der Konsole wie in 8, jedoch zur Illustration weiterer Ausführungsformen,
12 eine isometrische Ansicht der Konsole wie in 11, jedoch zur Veranschaulichung zusätzlicher Ausführungsformen.
Entsprechend den 1 bis 12 umfasst eine Druckausgleichseinrichtung 1 eine Konsole 2, einen Deckel 3 sowie ein Filterelement 4. Die Druckausgleichseinrichtung 1 dient zum pneumatischen Druckausgleich eines in 1 nur teilweise dargestellten Hydrauliktanks 5. Der Hydrauliktank 5 weist hierzu in einem Gehäuse 6 zumindest eine Druckausgleichsöffnung 7 auf. Die Konsole 2 ist nun am Hydrauliktank 5 bzw. an dessen Gehäuse 6 im Bereich einer solchen Druckausgleichsöffnung 7 angeordnet. Die Konsole 2 weist eine Verbindungsöffnung 8 auf, die im montierten Zustand der Druckausgleichseinrichtung 1 mit der Druckausgleichsöffnung 7 des Hydrauliktanks 5 kommunizierend verbunden ist. Im Beispiel sind die Verbindungsöffnung 8 und die Druckausgleichsöffnung 7 hinsichtlich ihres Querschnitts gleich groß dimensioniert. Die Konsole 2 ist hier so am Hydrauliktank 5 montiert, dass die beiden Öffnungen 7, 8 axial zueinander fluchten. Exemplarisch ist die Konsole 2 mittels mehrerer Schraubstellen 9 am Gehäuse 2 des Tanks 5 fixiert, derart, dass die Konsole 2 mit einer dem Tank 5 zugewandten Stirnseite 10 hinreichend dicht an einer der Konsole 2 zugewandten Außenseite 11 des Gehäuses 6 anliegt.
Die Konsole 2 besitzt außerdem einen Bodenring 12, der die Verbindungsöffnung 8 umschließt. Der Bodenring 12 besitzt eine im Wesentlichen ebene Ausgestaltung und weist an seinem Außenrand 13 z.B. ein Außengewinde 14 auf. Die Konsole 2 ist ferner so konzipiert, dass der Bodenring 12 axial vom Gehäuse 6 bzw. vom Tank 5 beabstandet ist. Hierzu umfasst die Konsole 2 einen Sockel 15, der ringförmig ausgestaltet ist und ebenfalls die Verbindungsöffnung 8 umschließt. Der Sockel 15 schließt sich axial an den Bodenring 12 an bzw. steht der Bodenring 12 radial vom Sockel 15 an einer von der Stirnseite 10 abgewandten Seite ab.
Der Deckel 3 ist topfförmig bzw. als Topf ausgestaltet und umfasst dementsprechend einen Topfboden 16, der im montierten Zustand dem Bodenring 12 der Konsole 2 gegenüberliegt. Ferner umfasst der topfförmige Deckel 3 eine vorzugsweise zylindrische Topfwand 17, die axial vom Topfboden 16 ausgeht und die im montierten Zustand mit dem Bodenring 12 verbunden ist, um den Deckel 3 am Sockel 2 zu befestigen. Hierzu besitzt die Topfwand 17 distal zum Topfboden 16 ein Innengewinde 18, das komplementär zum Außengewinde 14 des Bodenrings 12 ausgestaltet ist.
Das Filterelement 4 ist vorzugsweise ringförmig ausgestaltet und ist innerhalb der Topfwand 17 koaxial angeordnet. Ferner ist das Filterelement 4 axial zwischen dem Topfboden 16 und dem Bodenring 12 angeordnet. Im montierten Zustand umschließt das Filterelement 4 einen zylindrischen Reinraum 19, der mit der Verbindungsöffnung 8 fluidisch verbunden ist. Radial zwischen dem Filterelement 4 und der Topfwand 17 ist ein ringförmiger Rohraum 20 ausgebildet. Im Inneren der Druckausgleichseinrichtung 11 trennt somit das Filterelement 4 den innen liegenden Reinraum 19 vom außen liegenden Rohraum 20. Die Topfwand 17 weist zumindest eine Radialöffnung 21 auf, durch welche hindurch der Rohraum 20 mit einer Umgebung 22 der Druckausgleichseinrichtung 1 fluidisch verbunden ist. Somit ergibt sich für die Belüftung und Entlüftung des Hydrauliktanks 5 ein Gaspfad, der von einem Innenraum 23 des Hydrauliktanks 5 durch die Druckausgleichsöffnung 7, durch die Verbindungsöffnung 8, durch den Reinraum 19, durch das Filterelement 4 hindurch, durch den Rohraum 20, durch die jeweilige Radialöffnung 21 zur Umgebung 22 führt, sowie vice versa.
Die Konsole 2 weist hier außerdem einen Spritzschutz 24 auf, der im Bereich der jeweiligen Radialöffnung 21 an einer vom Rohraum 20 abgewandten Seite beabstandet zur Topfwand 17 angeordnet ist und der die jeweilige Radialöffnung 21 radial außen abdeckt. Bevorzugt ist die jeweilige Radialöffnung 21 proximal zum Topfboden 17, also distal zum Bodenring 12 in der Topfwand 17 angeordnet, so dass also ein vergleichsweise großer Abstand zwischen dem Gehäuse 6 des Hydrauliktanks 5 und der jeweiligen Radialöffnung 21 vorliegt. Im Beispiel sind zwei schlitzförmige Radialöffnungen 21 vorgesehen, die sich diametral gegenüberliegen und die sich beispielsweise jeweils in der Umfangsrichtung z.B. über mehr als 90° erstrecken. Ferner ist der Spritzschutz 24 hier als geschlossen umlaufender Schutzring 25 ausgestaltet, der distal zum Bodenring 12 angeordnet ist. Hierzu sind in den gezeigten Beispielen zwei Axialstege 26 vorgesehen, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und die den Schutzring 25 mit der Konsole 2 verbinden. Im Beispiel liegen sich die beiden Axialstege 26 diametral gegenüber. Bei einer anderen Ausführungsform können auch mehr als zwei Axialstege 26 vorgesehen sein, die jeweils in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Alternativ ist es ebenso möglich, den Schutzring 25 nur über einen einzigen Axialsteg 26 mit der Konsole 2 zu verbinden, wobei sich dann dieser eine Axialsteg 26 in der Umfangsrichtung nicht vollständig geschlossen erstreckt. Beispielsweise kann sich dieser eine Axialsteg 26 in der Umfangsrichtung über mehr als 90° bis maximal 180° oder maximal 200° oder weniger als 360° erstrecken.
Bei den hier gezeigten Ausführungsformen besitzt die Konsole 2 außerdem einen Ringkragen 27, der die Verbindungsöffnung 8 einfasst und der vom Bodenring 12 in Richtung Topfboden 16 absteht. Zweckmäßig steht der Ringkragen 27 dabei über die zuvor genannte Ebene des Bodenrings 12 vor. Im Beispiel steht der Ringkragen 27 über den gesamten Bodenring 12 vor. Mit anderen Worten, eine dem Topfboden 16 zugewandte axiale Stirnseite 28 des Ringkragens 27 bildet die höchste Stelle der Konsole 2 im Inneren des Topfs bzw. des Deckels 3. Die Höhe wird dabei durch den Abstand zur Außenseite 11 des Gehäuses 6 definiert.
Im Beispiel ist die Konsole 2 außerdem mit einer Abdeckung 29 ausgestattet, welche die Verbindungsöffnung 8 abdeckt, also in axialer Richtung überdeckt. Die Abdeckung 29 ist hierzu axial fluchtend zur Verbindungsöffnung 8 und axial von der Verbindungsöffnung 8 beabstandet angeordnet. Folglich ist axial zwischen der Abdeckung 29 und der Verbindungsöffnung 8 ein Verbindungsraum 30 ausgebildet, der radial mit dem Reinraum 19 fluidisch verbunden ist. Im Beispiel ist die Abdeckung 29 hierzu mittels Axialstegen 31 mit dem Ringkragen 27 verbunden, wobei mehrere Axialstege 31 in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind und zwischen sich nicht näher bezeichnete radiale Durchtrittsöffnungen frei lassen, durch welche hindurch der Verbindungsraum 30 radial mit dem Reinraum 19 kommuniziert. Die Abdeckung 29 ist vorzugsweise zum Topfboden 16 hin konvex gewölbt.
In 1 ist ein Siebelement 32 durch eine unterbrochene Linie angedeutet, die in der Verbindungsöffnung 8, bzw. hier im Ringkragen 27 angeordnet sein kann und die dazu dient, Verunreinigungen zurückzuhalten, die von einer Flüssigkeit mitgeführt werden können, die bei entferntem Deckel 3 durch die Verbindungsöffnung 8 und die Druckausgleichsöffnung 7 in den Innenraum 23 des Tanks 5 gelangen kann.
Das Filterelement 4 ist über eine Axialdichtung 33 gegenüber dem Bodenring 12 abgedichtet. Im Beispiel ist außerdem eine weitere Axialdichtung 34 vorgesehen, über welche das Filterelement 4 axial am Topfboden 16 anliegt. Zweckmäßig ist das Filterelement 4 am Deckel 3 fixiert, so dass der Deckel 3 und das Filterelement 4 eine Montageeinheit bilden, die einheitlich an der Konsole 2 montiert werden kann. Das bedeutet, das mit dem Montieren des Deckels 3 automatisch auch das Filterelement 4 montiert wird. Ebenso wird beim Entfernen des Deckels 3 automatisch das Filterelement 4 von der Konsole 2 entfernt. Dabei kann das Filterelement 4 grundsätzlich lösbar am Deckel 3 festgelegt sein, beispielsweise mittels Klammern oder Clipverbindungen. Alternativ ist es ebenso möglich, das Filterelement 4 unlösbar am Deckel 3 anzuordnen, beispielsweise mittels einer Verklebung oder Verschweißung. In diesem Fall muss beim Wechseln des Filterelements 4 die komplette Montageeinheit, bestehend aus Filterelement 4 und Deckel 3, ausgetauscht werden.
Zweckmäßig besitzt der Deckel 3 einen umlaufenden Rand 35, der einen Radialabschnitt 36 und einen Axialabschnitt 37 umfasst. Der Radialabschnitt 36 steht vom Topfboden 16 radial nach außen ab. Der Axialabschnitt 37 steht beabstandet von der Topfwand 17 axial vom Radialabschnitt 36 ab, und zwar in Richtung Bodenring 12. Da der Radialabschnitt 37 radial beabstandet zur Topfwand 17 positioniert ist, definiert der Rand 35 einen Ringraum 38, der radial innen von der Topfwand 17 radial außen vom Axialabschnitt 37 und axial einerseits vom Radialabschnitt 36 begrenzt ist und der axial andererseits vom Bodenring 12 hin offen ist. Der Schutzring 25 taucht axial in diesen Ringraum 38 ein. Dabei kann der Schutzring 25 radial außen am Axialabschnitt 37 radial zur Anlage kommen. Der Rand 35 definiert eine Abtropfkante und verbessert dadurch den Schutz des Filterelements 4 vor Flüssigkeit. Die Abtropfkante des Rands 35 wird durch den axial darin eintauchenden Schutzring 25 axial nach unten verlängert, und zwar bis unterhalb der jeweiligen Radialöffnung 21.
Im Beispiel weist der Topfboden 16 außerdem eine Aufnahmeöffnung 39 auf, die der Verbindungsöffnung 8 axial fluchtend gegenüberliegt und in die eine Wartungsanzeigeeinrichtung 40 eingesetzt ist, wodurch gleichzeitig die Aufnahmeöffnung 39 verschlossen ist. Die Wartungsanzeigeeinrichtung 40 ist im Beispiel mit einem die Aufnahmeöffnung 39 einfassenden Randbereich 41 des Topfbodens 16 verclipst.
Durch die insgesamt flache Bauweise des Bodenrings 12 ist dieser an einer dem Topfboden 16 zugewandten Oberseite 42 im Wesentlichen barrierefrei konzipiert, so dass bei entferntem Deckel 3 Flüssigkeit, die sich an der Oberseite 42 des Bodenrings 12 befindet, eher radial nach außen abfließt, als radial nach innen zur Verbindungsöffnung 8 fließt. Insbesondere bleibt hierzu der Bodenring 12 axial unterhalb des Ringkragens 27 zurück.
Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist die Konsole 2 an den hier dargestellten Abschnitt des Gehäuses 6 angebaut. Bei einer anderen Ausführungsform ist es grundsätzlich möglich, die Konsole 2 in einem die jeweilige Druckausgleichsöffnung 7 aufweisenden Abschnitt des Gehäuses 6 integral auszuformen.
Entsprechend 11 kann der Schutzring 25 radial innen mehrere Rippen 43 aufweisen, über welche der Schutzring 25 radial innen an der Außenseite der Topfwand 17 anliegen bzw. abgestützt sein kann. Hierdurch kann eine Zentrierung des Deckels 3 für die Montage bezüglich der Konsole 2 realisiert werden. Die Rippen 43 können gemäß der in 11 gewählten Darstellung schraubenförmig verlaufen, wodurch beim Belüften des Hydrauliktanks 5, also bei einer von außen nach innen orientierten Luftströmung ein Drall mit Vorabscheidewirkung realisierbar ist.
In 11 ist weiterhin ein wellenförmiger Abschnitt 44 eines anderen Schutzrings 25' angedeutet, wobei die Wellenform des Schutzrings 25' in der Umfangsrichtung zu sehen ist. Durch die radial außen liegenden Wellenberge kann der Schutzring 25' den Axialabschnitt 37 des Rands 35 kontaktieren. Zusätzlich oder alternativ kann der Schutzring 25' durch die radial innen liegenden Wellenberge die Topfwand 17 kontaktieren. Hierdurch kann eine Zentrierung des Schutzrings 25 bzw. 25' bezüglich des Axialabschnitts 37 und/oder bezüglich der Topfwand 17 erzielt werden.
Im Beispiel der 1 sind außerdem rein exemplarisch mehrere Vertikalstäbe 45 bzw. Vertikalrippen 45 dargestellt, die grundsätzlich den gesamten Freiraum zwischen den Axialstegen 26 ausfüllen können, um auf diese Art ein Vorfilter 46 zu definieren. Ein derartiges Vorfilter 46 ist auch bei der in 12 gezeigten Ausführungsform vorgesehen, jedoch in Form einer Gitterstruktur 47, die neben vertikalen Abtrennungen auch horizontale Abtrennungen umfasst. Das jeweilige Vorfilter 46 erstreckt sich dabei in der Umfangsrichtung wie gesagt jeweils von einem Axialsteg 26 bis zum nächsten Axialsteg 26. Dabei können sämtliche Zwischenräume, die in der Umfangsrichtung zwischen benachbarten Axialstegen 26 vorhanden sind, durch ein derartiges Vorfilter 46 ausgefüllt sein. Ferner erstreckt sich das jeweilige Vorfilter 46 axial vom Sockel 2 bis zum Schutzring 25.
Bei der in 12 gezeigten Ausführungsform ist außerdem ein Vorfilterelement 48 vorgesehen, das ringförmig ausgestaltet ist und das am Schutzring 25 an der der Topfwand 17 zugewandten Innenseite angeordnet ist. Dabei kann das Vorfilterelement 48 zweckmäßig in der Radialrichtung so dimensioniert sein, dass es beim Montieren des Deckels 3 radial außen an der Topfwand 17 zur Anlage kommt und dabei insbesondere radial komprimiert wird, so dass es mit einer gewissen radialen Vorspannung radial außen an der Topfwand 17 anliegt. Das Vorfilterelement 48 kann aus einem geeigneten Filtermaterial bestehen und dient zu einer Vorfiltration, die im Vergleich zur Filterwirkung des Filterelements 4 relativ grob ausfällt.

Claims

Druckausgleichseinrichtung zum pneumatischen Druckausgleich eines Hydrauliktanks (5), – mit einer Konsole (2) zum Anordnen am Hydrauliktank (5) im Bereich einer Druckausgleichsöffnung (7) des Hydrauliktanks (5), – mit einem Deckel (3), – mit einem Filterelement (4), – wobei die Konsole (2) eine Verbindungsöffnung (8) aufweist, die im montierten Zustand mit der Druckausgleichsöffnung (7) des Hydrauliktanks (5) kommunizierend verbunden ist, – wobei die Konsole (2) einen Bodenring (12) aufweist, der die Verbindungsöffnung (8) umschließt, – wobei der Deckel (3) als Topf ausgestaltet ist, dessen Topfboden (16) dem Bodenring (12) der Konsole (2) gegenüberliegt und dessen Topfwand (17) zum Befestigen des Deckels (3) an der Konsole (2) den Topfboden (16) mit dem Bodenring (12) verbindet, – wobei das Filterelement (4) ringförmig ausgestaltet ist, axial zwischen Topfboden (16) und Bodenring (12) angeordnet ist und einen mit der wenigstens einen Verbindungsöffnung (8) fluidisch verbundenen Reinraum (19) umschließt, – wobei radial zwischen dem Filterelement (4) und der Topfwand (17) ein ringförmiger Rohraum (20) ausgebildet ist, – wobei die Topfwand (17) zumindest eine Radialöffnung (21) aufweist, durch die der Rohraum (20) mit einer Umgebung (22) der Druckausgleichseinrichtung (1) fluidisch verbunden ist.
Druckausgleichseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (2) einen Spritzschutz (24) aufweist, der im Bereich der jeweiligen Radialöffnung (21) an einer vom Rohraum (20) abgewandten Seite beabstandet zur Topfwand (17) angeordnet ist und die jeweilige Radialöffnung (21) radial außen abdeckt, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die wenigstens eine Radialöffnung (21) proximal zum Topfboden (16) in der Topfwand (17) angeordnet ist.
Druckausgleichseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzschutz (24) einen geschlossen umlaufenden, insbesondere distal zum Bodenring (12) angeordneten Schutzring, (25) aufweist, der über einen einzigen, sich nicht vollständig in Umfangsrichtung erstreckenden Axialsteg (26) oder über wenigstens zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Axialstege (26) mit der Konsole (2) verbunden ist.
Druckausgleichseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, – dass der Schutzring (25) in der Umfangsrichtung wellenförmig ausgestaltet ist, und/oder – dass der Schutzring (25) radial innen Rippen (43) aufweist, die insbesondere schraubenförmig verlaufen können, und/oder – dass der Schutzring (25) ein Vorfilterelement (48) trägt, und/oder – dass ein Vorfilter (46), das insbesondere eine Gitterstruktur (47) aufweisen kann, vorgesehen ist und sich axial von der Konsole (2) bis zum Schutzring (25) und in der Umfangsrichtung jeweils bis zu einem Axialsteg (26) erstreckt.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (2) einen die Verbindungsöffnung (8) einfassenden Ringkragen (27) aufweist, der vom Bodenring (12) in Richtung Topfboden (16) absteht.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (2) eine die Verbindungsöffnung (8) abdeckende Abdeckung (29) aufweist, die axial fluchtend zur Verbindungsöffnung (8) und axial beabstandet zur Verbindungsöffnung (8) angeordnet ist, so dass ein axial zwischen der Abdeckung (29) und der Verbindungsöffnung (8) angeordneter Verbindungsraum (30) radial mit dem Reinraum (19) fluidisch verbunden ist.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Siebelement (32), das in der Verbindungsöffnung (8) oder im Ringkragen (27) nach Anspruch 5 angeordnet ist.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (4) axial über eine Axialdichtung (33) am Bodenring (12) anliegt und/oder axial über eine Axialdichtung (34) am Topfboden (16) anliegt.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (4) am Deckel (3) lösbar befestigt ist oder am Deckel (3) unlösbar angeordnet ist, so dass das Filterelement und der Deckel (3) als Einheit montierbar sind.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) einen umlaufenden Rand (35) aufweist, der einen radial vom Topfboden (16) über die Topfwand (17) nach außen abstehenden Radialabschnitt (36) und einen vom Radialabschnitt (36) axial in Richtung Bodenring (12) abstehenden Axialabschnitt (37) aufweist.
Druckausgleichseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, – dass der Rand (35) einen Ringraum (38) definiert, der radial innen von der Topfwand (17) radial außen vom Axialabschnitt (37) und axial einerseits vom Radialabschnitt (36) begrenzt ist und der axial andererseits zum Bodenring (12) hin offen ist, – wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass der Spritzschutz (24) nach Anspruch 2 axial in den Ringraum (38) eintaucht, – wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass der Schutzring (25) nach Anspruch 3 radial außen am Axialabschnitt (37) radial abgestützt ist.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenring (12) an seinem Außenrand (13) ein Außengewinde (14) aufweist, auf das die Topfwand (17) mit einem dazu komplementären, distal zum Topfboden (16) angeordneten Innengewinde (18) aufgeschraubt ist.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Topfboden (16) eine der Verbindungsöffnung (8) gegenüberliegende Aufnahmeöffnung (39) aufweist, in die eine Wartungsanzeigeeinrichtung (40) eingesetzt ist.
Druckausgleichseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenring (12) an einer dem Topfboden (16) zugewandten Oberseite (42) barrierefrei ist.
Hydrauliktank zur Bevorratung einer Flüssigkeit, – mit wenigstens einer Druckausgleichsöffnung (7), die in einem Gehäuse (6) des Hydrauliktanks (5) ausgebildet ist, – mit wenigstens einer einer solchen Druckausgleichsöffnung (7) zugeordneten Druckausgleichseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, – wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Konsole (2) an einem die Druckausgleichsöffnung (7) aufweisenden Abschnitt des Gehäuses (6) angebaut ist oder integral an einem die Druckausgleichsöffnung (7) aufweisenden Abschnitt des Gehäuses (6) ausgeformt ist.