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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit, insbesondere zur Entgasung eines Hydraulikfluids, mit einer Druckquelle, von der aus zu entgasende Flüssigkeit über eine Düse strömt, an die sich ein Strömungskanal mit einem gegenüber dem Durchflussquerschnitt der Düse wesentlich größeren Querschnitt anschließt. Das Hydraulikfluid ist üblicherweise ein Hydrauliköl.
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Im Hydraulikfluid enthaltene Luft stellt in Hydraulikanlagen aus unterschiedlichen Gründen ein Problem dar. Je höher der freie oder ungelöste Luftanteil ist, desto größer ist die an sich unerwünschte Kompressibilität des Hydrauliköls. Sind in dem Hydrauliköl, das die Pumpe ansaugt auch Luftblasen enthalten, so kann das zu einem schlechten Wirkungsgrad und zu einem hohen Geräuschpegel führen. Je mehr freie Luft sich in Hydrauliköl befindet, desto schneller altert das Hydrauliköl. Im Allgemeinen versucht man, durch einen großzügig dimensionierten Vorratsbehälter mit entsprechend großer Verweildauer des hydraulischen Druckmittels die in einer hydraulischen Anlage auftretenden Luftbläschen aus dem im Vorratsbehälter befindlichen Hydrauliköl aufsteigen und ausgasen zu lassen. Dieser Prozess kann je nach Größe der Luftblasen relativ langsam ablaufen.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Ausgasung des Hydraulikfluids durch die Einwirkung von Ultraschall oder durch die Erzeugung eines Unterdruckes zu beschleunigen und zu vervollkommnen. Will man eine Entgasung durch Ultraschall oder ein Vakuum fördern, so sind zusätzliche Gerätschaften erforderlich, die Kosten verursachen, die Störanfälligkeit erhöhen und gegebenenfalls Energie verbrauchen. Außerdem können die Methoden eine zusätzliche Ölbelastung verursachen.
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Aus der
CN 203023182 U ist schon ein System zur Entgasung von Hydrauliköl bekannt, bei der von einer Pumpe aus einem Tank angesaugtes und gefördertes Hydrauliköl über eine Düsenanordnung zu dem Tank zurückströmt. Nach dem Durchströmen der Düsenanordnung kann Luft, die in dem Hydrauliköl enthalten ist, durch Kavitation separiert und durch eine, wie es in der Druckschrift heißt, Entgasungsvorrichtung abgeführt werden.
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Aus der
CN 1087375 ist eine hydraulische Anlage bekannt, bei der ein Ölbehälter durch eine bis zu einer bestimmten Höhe reichende Trennwand in zwei Teilräume aufgeteilt ist. Eine erste Hydraulikpumpe saugt bodenseitig aus dem einen Teilraum des Ölbehälters Hydrauliköl an. Eine zweite Pumpe fördert über ein Drosselelement Hydrauliköl bodenseitig in den zweiten Teilraum hinein, wobei sich nach dem Drosselelement Luftblasen bilden, die in dem sich in dem zweiten Teilraum befindlichen Öl aufsteigen und abgesaugt werden. Der Ölstand in dem zweiten Teilraum ist durch die Höhe der Trennwand bestimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Einrichtung zu schaffen, die eine hochwirksame, kostengünstige und rasche Entgasung eines Hydraulikfluids ermöglicht.
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Die Aufgabe wird bei einer hydraulischen Einrichtung mit einer Druckquelle, von der aus zu entgasende Flüssigkeit über eine Düse strömt, an die sich ein Strömungskanal mit einem gegenüber dem Durchflussquerschnitt der Düse wesentlich größeren Querschnitt anschließt, dadurch gelöst, dass die über die Düse strömende Flüssigkeitsmenge und der Durchflussquerschnitt der Düse derart aufeinander abgestimmt sind, dass durch Superkavitation stromab der Düse in dem Strömungskanal ein Flüssigkeitsstrahl erzeugt wird, der von einem zusammenhängenden Gebiet aus Flüssigkeitsdampf und Luft umgeben ist. Stromab der Düse tritt also Superkavitation auf. Von Superkavitation spricht man üblicherweise dann, wenn ein sehr schnell durch eine Flüssigkeit bewegter Körper rundum von Dampf umgeben ist. Man hat dann in einer Richtung senkrecht zur Richtung der relativen Bewegung zwischen Festkörper und Flüssigkeit zentral einen Festkörper, an dessen Außenseite einen gasgefüllten Bereich und dann die Flüssigkeit. Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung liegt eine inverse Anordnung vor. Im Zentrum befinden sich der Flüssigkeitsstrahl und damit die Flüssigkeit. Der Flüssigkeitsstrahl ist von einem gasgefüllten Bereich umgeben, der durch den den Strömungskanal bildenden Festkörper begrenzt wird. Beim Kondensieren der Flüssigkeit in dem Dampfgebiet entstehen verhältnismäßig große Luftblasen. Diese können leicht abgeschieden werden, was zu einer raschen Entgasung des Öls führt.
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Die Düse ist so angeordnet, dass ihr Auslass mit der Mittelachse des zum Beispiel durch ein Rohr gebildeten Strömungskanals zusammenfällt. Der Ölstrahl verläuft ausgehend vom Austritt aus der Düse bis zu seinem Kollaps entlang der Rohrmittelachse.
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Durch geeignete Wahl von Druckverlust und Volumenstrom wird also zwischen der Düse und dem Strahlkollaps durch Superkavitation ein zusammenhängendes Flüssigkeitsdampf/Luftgebiet definierter Größe erzeugt, welches beim Kondensieren den Luftanteil in verhältnismäßig große Luftblasen überführt.
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Das Druckgefälle über die Düse wird in Abhängigkeit des Düsenquerschnitts und der Düsenform bevorzugt so gewählt, dass sich die Strömung im sogenannten „Choked Flow Regime“ befindet. Bei dieser auch mit „Durchflussbegrenzung“ bezeichneten Strömungsform führt eine weitere Erhöhung des Druckgefälles nicht zu einer weiteren Erhöhung des Volumenstromes. Die durch den Druckgradienten zusätzlich eingebrachte Energie dient ausschließlich der Verdampfung des Öles.
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Bevorzugt verläuft der Strömungskanal von der Düse aus gerade und im Gebrauch in Richtung der Gravitationskraft. Dann ist eine Asymmetrie hinsichtlich der an dem strömenden Medium angreifenden Kräfte bezüglich der Achse des Strömungskanals vermieden.
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Bevorzugt ist ein Behälter zur Aufnahme von entgaster Flüssigkeit vorhanden, wobei der Strömungskanal von der Düse aus gerade bis unter das Niveau der sich in dem Behälter befindlichen Flüssigkeit verläuft. Die Strömung zwischen der Düse und dem Behältereintritt ist also umlenkungsfrei geführt, so dass die Stabilität des Flüssigkeitsstrahles durch Stromauf-Wirkung einer asymmetrischen Druckverteilung über den Querschnitt des Strömungskanals nicht beeinträchtigt wird. Die Luftblasen gelangen unmittelbar in den Behälter und können dort aufgrund ihres großen Volumens und des damit verbundenen erhöhten Auftriebs leicht abgeschieden werden, was zu einer raschen Entgasung des Öls führt. Dabei sollte die Düse räumlich oder, exakter ausgedrückt, strömungstechnisch nahe dem Behälter angeordnet sein, um allenfalls eine geringe Rücklösung von Luft zu erhalten.
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Der die Düse und den Strömungskanal umfassenden Entgasungseinheit kann eine einen eigenen Behälter darstellende Umhausung zugeordnet sein, in die die Entgasungseinheit eintaucht.
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Es ist günstig, wenn die Entgasungseinheit weit und bevorzugt immer gleichbleibend tief in Flüssigkeit ein. Das bringt zumindest zwei Vorteil mit sich. Zum einen wirkt das die Entgasungseinheit umgebende Flüssigkeit schalldämpfend, so dass in der Entgasungseinheit entstehende Geräusche nicht oder nur mit einem niedrigen Geräuschpegel nach außen dringen. Zum anderen können sich eventuell vorhandene nicht ganz gasdichte Trennfugen unter Flüssigkeit befinden, so dass durch diese Trennfugen keine Luft in die Entgasungseinheit hinein gesaugt wird, wie dies der Fall wäre, wenn sich die Trennfuge oberhalb des Ölniveaus befände.
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Gegebenenfalls ist ein separater Hochdruckkreis mit einer hydrostatischen Verdrängerpumpe vorhanden, die aus dem Behälter Hydraulikfluid ansaugt, das über die Düse zum Behälter zurückströmt. Dann ist in jedem Betriebspunkt einer Hydraulikanlage, der der separate Hochdruckkreis für die Entgasung zugeordnet ist, eine zuverlässige Entgasung gewährleistet. Denkbar ist es jedoch auch, dass als Druckquelle eine Pumpe herangezogen wird, die einen oder mehrere hydraulische Verbraucher mit Druckmittel versorgt, wobei ein Teil des von der Pumpe geförderten Öls als Nebenstrom über die Düse fließt.
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Für die Einrichtung zur Entgasung kann ein intermittierender Betrieb vorgesehen sein.
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Es ist denkbar, den Sauerstoffgehalt und/oder den Luftgehalt im Hydraulikfluid zu bestimmen und die Einrichtung zur Entgasung in Abhängigkeit von festgelegten Grenzwerten zu betreiben.
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Der Betrieb der Einrichtung kann in Abhängigkeit von den festgelegten Grenzwerten geregelt oder intermittierend erfolgen.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, dass eine effektive und effiziente Entgasung erfolgt, sich die Entgasung kostengünstig und robust realisieren lässt und vom Grundsatz her nur passive Komponenten erforderlich sind.
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Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Einrichtung zur Entgasung von Hydraulikfluid, insbesondere von Hydrauliköl, sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
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Es zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel innerhalb einer hydraulischen Anlage, wobei das zur Entgasung durch eine Entgasungseinheit fließende Hydrauliköl von einer Hilfspumpe gefördert wird,
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel innerhalb einer hydraulischen Anlage wiederum mit einer Hilfspumpe und zusätzlich mit einer Trennwand innerhalb eines Hydrauliköltanks,
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel innerhalb einer hydraulischen Anlage mit Entnahme des zu entgasenden Hydrauliköls an der Druckseite einer Hauptpumpe,
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4 ein viertes Ausführungsbeispiel innerhalb einer hydraulischen Anlage ähnlich dem aus 3, jedoch mit einer anderen Trennwand,
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5 die Entgasungseinheit der Einrichtungen aus den 1 bis 4 mit Einzelheiten und
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6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Umhausung für die Entgasungseinheit.
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Die hydraulische Anlage gemäß 1 umfasst einen hydraulischen Arbeitskreis 10 und einen hydraulischen Hilfskreis 11, der die Einrichtung zur Entgasung darstellt. Zu dem Arbeitskreis 10 gehören eine hydrostatische Hauptpumpe 12 in Verdrängerbauart, die in ihrem Hubvolumen verstellbar ist und von einem Motor 13, der zum Beispiel ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor ist, antreibbar ist. Von der Verdrängerpumpe 12 werden gegebenenfalls über ein oder mehrere Hydraulikventile ein oder mehrere hydraulische Verbraucher mit einem Hydraulikfluid, insbesondere mit Hydrauliköl versorgt. Die Verdrängerpumpe 12 saugt das den hydraulischen Verbrauchern zufließende Hydraulikfluid aus einem Tank 15 an, in den das von den hydraulischen Verbrauchern abfließende Hydraulikfluid zurückströmt.
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Die hydraulischen Verbraucher und die hydraulischen Ventile sind in 1 stark vereinfacht dargestellt und allgemein mit der Bezugszahl 16 versehen.
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Der hydraulische Hilfskreis 11 ist ein separater Hochdruckkreis und dient der Entgasung des sich im Tank 15 befindlichen Hydraulikfluids. Der Hilfskreis und damit die Einrichtung zur Entgasung des Hydraulikfluids umfasst eine Hilfspumpe 20 in Verdrängerbauart, die ebenfalls in ihrem Hubvolumen verstellbar ist und die über einen Durchtrieb der Hauptpumpe 12 von dem Motor 13 antreibbar ist. Die Hilfspumpe 20 saugt Hydraulikfluid aus dem Tank 15 an und fördert es über eine Hydraulikleitung 21 zum Tank 15 zurück. Die Hydraulikleitung 21 führt zu einer Drosselstelle, die als Düse 25 ausgebildet ist, über die das von der Hilfspumpe 20 geförderte Hydraulikfluid zum Tank 15 strömt.
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Von der Düse 25 in den Tank gelangt das Hydraulikfluid über ein gerades Rohr 26, das sich unmittelbar an die Düse 25 anschließt, gerade verläuft und dessen der Düse fernes, offenes Ende sich immer unterhalb des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Tanks 15 befindet, auch wenn sich das Flüssigkeitsniveau im Betrieb verändert. Durch das Rohr 26 ist ein Strömungskanal realisiert. Die Düse 25 bildet mit dem Rohr 26 eine Entgasungseinheit 27, die in der 1 zusätzlich separat dargestellt. Die Düse ist dabei zu dem Rohr 26 derart angeordnet, dass der Auslass der Düse in der Rohrmittelachse liegt und der Hydraulikfluidstrahl bis zu seinem Kollaps entlang der Rohrmittelachse verläuft. Das Rohr wiederum ist so angeordnet, dass die Achse des Rohres und auch der Hydraulikfluidstrahl in Richtung der Gravitationskraft verlaufen.
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Die hydraulische Anlage gemäß 2 umfasst wie diejenige nach 1 einen hydraulischen Arbeitskreis 10 und einen hydraulischen Hilfskreis 11, der die Einrichtung zur Entgasung darstellt. Zu dem Arbeitskreis 10 gehören eine hydrostatische Hauptpumpe 12 in Verdrängerbauart, die in ihrem Hubvolumen verstellbar ist und von einem Motor 13, der zum Beispiel ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor ist, antreibbar ist. Von der Verdrängerpumpe 12 werden gegebenenfalls über ein oder mehrere Hydraulikventile ein oder mehrere hydraulische Verbraucher mit einem Hydraulikfluid, insbesondere mit Hydrauliköl versorgt. Die Verdrängerpumpe 12 saugt das den hydraulischen Verbrauchern zugeförderte Hydraulikfluid aus einem Tank 15 an, in den das von den hydraulischen Verbrauchern abfließende Hydraulikfluid zurückströmt.
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Die hydraulischen Verbraucher und die hydraulischen Ventile sind wie in 1 stark vereinfacht dargestellt und allgemein mit der Bezugszahl 16 versehen.
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Der hydraulische Hilfskreis 11 ist ein separater Hochdruckkreis und dient der Entgasung des sich im Tank 15 befindlichen Hydraulikfluids. Der Hilfskreis und damit die Einrichtung zur Entgasung des Hydraulikfluids umfasst eine Hilfspumpe 20 in Verdrängerbauart, die ebenfalls in ihrem Hubvolumen verstellbar ist und die wie die Hauptpumpe 12 von dem Motor 13 antreibbar ist. Die Hilfspumpe 20 saugt Hydraulikfluid aus dem Tank 15 an und fördert es über eine Hydraulikleitung 21 und die Entgasungseinheit 27, die dieselbe wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist, zum Tank 15 zurück.
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Die Entgasungseinheit 27 ist auch bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 so angeordnet, dass die Achse des Rohres und auch der sich stromab der Düse ausbildende Hydraulikfluidstrahl in Richtung der Gravitationskraft verlaufen.
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In 2 ist der Tank 15 näher dargestellt. Er ist als im Wesentlichen quaderförmiger Behälter mit einem Boden, einer Decke und vier Seitenwänden ausgebildet. Von der Decke erstreckt sich eine dicht mit zwei gegenüberliegenden Seitenwänden verbundene Trennwand 35 in Richtung zum Boden des Tanks, wobei aber zwischen dem Boden und der Trennwand noch ein Durchlass zwischen den beiden durch die Trennwand 35 geschaffenen Teilräumen 36 und 37 besteht. Somit ist gemäß dem Prinzip der kommunizierenden Röhren das Ölniveau in den beiden Teilräumen 36 und 37 gleich hoch. Die Entgasungseinheit 27 ragt in den kleineren Teilraum 36 hinein. die Hauptpumpe 12 saugt aus dem Teilraum 37 an. Aufgrund der von der Decke des Tanks 15 sich nach unten erstreckende Trennwand 35 gelangen die aus der Entgasungseinheit entweichenden und sich in dem Teilraum 36 nach oben über das Niveau des Hydraulikfluids bewegenden Luftblasen nicht in den Bereich des Tanks, aus dem die Hauptpumpe 12 ansaugt, so dass das von der Hauptpumpe angesaugte Öl nicht wieder etwas mit Luft angereichert ist. Die sich in dem Teilraum 36 oberhalb des Ölniveaus sammelnde Luft gelangt unmittelbar in die Umgebung.
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Von Vorteil ist auch, dass durch die Trennwand verhindert wird, dass von der Entgasungseinheit 27 abgegebene Luftblasen von der Hilfspumpe 20 oder der Hauptpumpe 12 wieder angesaugt werden, selbst wenn sich die Saugstellen der beiden Pumpen zwar durch die Trennwand abgeschirmt, aber doch in der Nähe der Entgasungseinheit 27 befinden.
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Die hydraulische Anlage gemäß 3 umfasst wie diejenige nach den 1 und 2 einen hydraulischen Arbeitskreis 10 und einen hydraulischen Hilfskreis 11, der die Einrichtung zur Entgasung darstellt. Zu dem Arbeitskreis 10 gehören eine hydrostatische Hauptpumpe 12 in Verdrängerbauart, die in ihrem Hubvolumen verstellbar ist und von einem Motor 13, der zum Beispiel ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor ist, antreibbar ist. Von der Verdrängerpumpe 12 werden gegebenenfalls über ein oder mehrere Hydraulikventile ein oder mehrere hydraulische Verbraucher mit einem Hydraulikfluid versorgt. Die Verdrängerpumpe 12 saugt das den hydraulischen Verbrauchern zugeförderte Hydraulikfluid aus einem Tank 15 an, in den das von den hydraulischen Verbrauchern abfließende Hydraulikfluid zurückströmt.
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Die hydraulischen Verbraucher und die hydraulischen Ventile sind wie in 1 stark vereinfacht dargestellt und allgemein mit der Bezugszahl 16 versehen.
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Von dem Ausführungsbeispiel nach 2 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach 3 nur darin, dass der hydraulische Hilfskreis 11, der der Entgasung des sich im Tank 15 befindlichen Hydrauliköl dient, nun insofern Teil des Arbeitskreises ist, als das der Entgasungseinheit 27 zufließende Hydrauliköl Öl ist, das von der Hauptpumpe 12 gefördert und am Druckanschluss der Hauptpumpe 12 abgezweigt wird. Entgast werden kann also immer dann, wenn der Druck am Druckanschluss der Pumpe während der Versorgung eines oder mehrerer hydraulischer Verbraucher genügend hoch ist. Alternativ kann die Entgasung intermittierend betrieben werden, wenn gerade kein hydraulischer Verbraucher von der Hauptpumpe 12 zu versorgen ist. Vom Druckanschluss der Pumpe 12 fließt Hydrauliköl über eine Hydraulikleitung 21 der Entgasungseinheit 27 zu, die dieselbe wie bei den Ausführungsbeispielen nach den 1 und 2 ist, und gelangt über die Entgasungseinheit zum Tank 15 zurück.
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Hinsichtlich der Ausbildung des Tanks 15 mit einer Trennwand 35 und hinsichtlich der Anordnung der Entgasungseinheit 27 am Tank 15 wird auf die Ausführungen zum Ausführungsbeispiel nach 2 verwiesen.
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Das Ausführungsbeispiel nach 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach 3 nur dadurch, dass sich eine Trennwand 35 nicht von der Decke des Tanks 15 aus in Richtung zum Boden erstreckt, sondern vom Boden hochsteht und in einem Abstand zu Decke des Tanks endet. Auch dadurch werden in dem Tank 15 zwei Teilräume 36 und 37 gebildet, wobei die Pumpe 12 aus dem Teilraum 37 ansaugt. Die Anordnung der Trennwand bringt es nun mit sich, dass sich nur in dem Teilraum 37 das Ölniveau entsprechend dem Pendelvolumen der hydraulischen Anlage verändert. In dem Teilraum 36 dagegen, in den die Entgasungseinheit 27 hineinragt, bleibt das Ölniveau konstant, da Öl aus dem Teilraum 36 über die Oberkante der Trennwand 35 in den Teilraum 37 überlaufen kann. Die Entgasungseinheit taucht weit und immer gleichbleibend tief in das sich im Teilraum 36 befindliche Öl ein. Das bringt zumindest zwei Vorteil mit sich. Zum einen wirkt das die Entgasungseinheit 27 umgebende Öl schalldämpfend, so dass in der Entgasungseinheit entstehende Geräusche nicht oder nur mit einem niedrigen Geräuschpegel nach außen dringen. Zum anderen befinden sich eventuell stromab der Düse 25 vorhandene, nicht ganz gasdichte Trennfugen unter Öl, so dass durch diese Trennfugen keine Luft in die Entgasungseinheit hinein gesaugt wird, wie dies der Fall wäre, wenn sich die Trennfuge oberhalb des Ölniveaus befände. Das Ansaugen von Luft könnte die Wirksamkeit der der Entgasungseinheit gefährden.
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Zur Darstellung der Vorgänge in der Entgasungseinheit 27 wird hier auf die 5 verwiesen. Durch geeignete Wahl des Druckverlusts über die Düse 25 und der Größe des Volumenstroms wird stromab der Düse 25 in dem Rohr 26 durch Superkavitation ein Flüssigkeitsstrahl erzeugt, der über eine gewisse Strecke von einem zusammenhängenden Gebiet aus Flüssigkeitsdampf, im vorliegenden Fall Öldampf, und Luft umgeben ist. An dieses Gebiet schließt sich aufgrund des Kondensierens von verdampftem Öl ein Gebiet mit Schaum an, das ebenfalls den mittigen Flüssigkeitsstrahl umgibt. Schließlich ist alles Öl kondensiert und man hat eine Flüssigkeit, in der sich große Luftblasen befinden. In 5 sind die verschiedenen Bereiche, die in dem Rohr 26 bestehen, angedeutet. Das Gebiet aus Flüssigkeitsdampf und Luft kann dabei je nach den verwendeten Parameteren auch über die gesamte Länge des Rohres reichen. Die großen Luftblasen gelangen in dem Tank 15 in den Bereich oberhalb des Flüssigkeitsniveaus und über eine Öffnung im Tank ins Freie. In der Öffnung kann sich ein Luftfilter befinden, durch den verhindert wird, dass Schmutz aus der Umgebung in den Tank gelangt.
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Da im Tank üblicherweise Atmosphärendruck herrscht, lässt sich die Druckdifferenz über die Düse 25 zum Beispiel dadurch einstellen, dass die zur Entgasungseinheit fördernde Hilfspumpe 20 oder die Hauptpumpe 12 im intermittierenden Betrieb druckgeregelt ist. Der Volumenstrom ergibt sich dann durch den gewählten Öffnungsquerschnitt der Düse. Hierbei führt ein großer Volumenstrom zu einer schnelleren Entgasung, jedoch auch zu einem erhöhten Wärmeeintrag. Durch einen kleinen Volumenstrom kann der Wärmeeintrag verringert werden. Die Abstimmung zwischen Entgasungsgeschwindigkeit und Wärmeeintrag erfolgt in Abhängigkeit von der jeweiligen Anlage. Die Druckregelung der Hilfspumpe ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Drehzahl des Motors 13 stark variiert.
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Die Hilfspumpe kann jedoch auch eine Konstantpumpe sein. Ihre in Abhängigkeit von den Erfordernissen der jeweiligen Anlage gewählte Fördermenge und der Öffnungsquerschnitt der Düse 25 werden dann so aufeinander abgestimmt, dass sich stromauf der Düse 25 der gewünschte Druck einstellt. Eine solche Ausbildung ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Drehzahl des Motors 13 nicht stark variiert.
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Das über die Düse 25 zum Tank strömende Hydraulikfluid wird bevorzugt dann dem Arbeitskreis entnommen, wenn dort der Druck konstant oder überwiegend so hoch ist, dass an der Düse 25 Superkavitation bewirkt wird.
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Die Entgasung kann auch intermittierend betrieben werden. Zum Beispiel kann ein von der Hauptpumpe gespeister Nebenstrom über eine Düse zum Tank abfließen, wobei der Nebenstrom nur betrieben wird, wenn von den hydraulischen Verbrauchern keine Leistung angefordert wird oder ein oder mehrere entsprechende Sensoren 31, die in 1 eingezeichnet sind, eine Entgasung für notwendig erachten. Ein Sensor 31 kann sich dabei an der Versorgungsleitung zwischen der Hauptpumpe 12 und dem hydraulischen Equipment 16 und/oder an der Hydraulikleitung 21 und/oder im Tank 15 befinden.
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Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den Sauerstoffgehalt und/oder den Luftgehalt im Hydraulikfluid zu messen und die Einrichtung zur Entgasung beim Überschreiten festgelegter Grenzwerte im geregelten oder intermittierenden Betrieb zu betreiben. Zur Erfassung des Sauerstoffgehalts und/oder des Luftgehalts können wiederum Sensoren 31 vorgesehen sein. Hierfür geeignete Stellen befinden sich im Hochdruckbereich der Pumpen, im Niederdruckbereich des Arbeitskreises oder an verschiedenen Positionen im Tank.
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6 zeigt eine Entgasungseinheit, die unabhängig von irgendwelchen Wänden eines Tanks, aus dem eine Hauptpumpe ansaugt, mit einer topfförmigen, nach oben offenen Umhausung 40 umgeben ist. Diese kann als eigenes Bauteil in einen Tank eingebaut sein, wobei sie zum Beispiel über mehrere Streben an der Deckenwand des Tanks befestigt ist. Durch die Umhausung wird die Trennwand 35 der Ausführungsbeispiele nach den 2 bis 4 ersetzt. Die Umhausung 40 kann auch außerhalb eines Tanks angeordnet sein, ist dann aber oben bis auf eine oder mehrere Öffnungen, durch die Luft entweichen kann, geschlossen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- hydraulischer Arbeitskreis
- 11
- hydraulischer Hilfskreis
- 12
- Hauptpumpe
- 13
- Motor
- 15
- Tank
- 16
- hydraulisches Equipment
- 20
- Hilfspumpe
- 21
- Hydraulikleitung
- 25
- Düse
- 26
- Rohr
- 27
- Entgasungseinheit
- 35
- Trennwand
- 36
- Teilraum
- 37
- Teilraum
- 40
- Umhausung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 203023182 U [0004]
- CN 1087375 [0005]
