DE102018222418A1

DE102018222418A1 - Einrichtung zur Entgasung und/oder Entwässerung eines Hydrauliköls und Hydraulikaggregat mit einem Tank und mit einer solchen Einrichtung

Info

Publication number: DE102018222418A1
Application number: DE102018222418.8A
Authority: DE
Inventors: Ralf Maier; Bastian Reusch; Hermann Mehling
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25
Also published as: CN111350724A; US11648492B2; US20200197837A1

Abstract

Offenbart ist eine Einrichtung zur Entgasung und/oder Entwässerung eines Hydrauliköls, mit einer Strömungslanze, die eine Drosselstelle, über die unter hohem Druckabfall das Hydrauliköl strömt, und einen sich stromab der Drosselstelle befindlichen Strömungskanal in Form eines Rohres aufweist, wobei die über die Drosselstelle strömende Ölmenge und der Durchflussquerschnitt der Drosselstelle derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich stromab der Drosselstelle eine Kavitations- oder Superkavitationszone ausbildet, und wobei der Strömungskanal einen gegenüber dem Durchflussquerschnitt der Drosselstelle wesentlich größeren Querschnitt aufweist.Für einen leisen Betrieb der Einrichtung ist vorgesehen, dass die Strömungslanze in einem Entkopplungsmodul gehalten ist, über das sie schwingungsentkoppelt an einem Tank befestigbar ist.Offenbart ist auch ein Hydraulikaggregat mit einem Tank und mit einer solchen Einrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entgasung und/oder Entwässerung eines Hydrauliköls, mit einer Strömungslanze, die eine Drosselstelle, über die unter hohem Druckabfall das Hydrauliköl strömt, und einen sich stromab der Drosselstelle befindlichen Strömungskanal in Form eines Rohres aufweist, wobei die über die Drosselstelle strömende Ölmenge und der Durchflussquerschnitt der Drosselstelle derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich stromab der Drosselstelle eine Kavitations- oder Superkavitationszone ausbildet, und wobei der Strömungskanal einen gegenüber dem Durchflussquerschnitt der Drosselstelle wesentlich größeren Querschnitt aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Hydraulikaggregat mit einem Tank und mit einer Einrichtung der oben angegebenen Art.
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.
Einrichtungen der skizzierten Art sind zum Beispiel aus der DE 10 2015 216 173 A1 , aus der DE 10 2015 216 174 A1 oder der DE 10 2016 216 002 A1 bekannt.
Aus der DE 10 2015 216 174 A1 ist es bekannt, für die Einrichtung zur Entgasung einen intermittierenden oder einen geregelten Betrieb vorzusehen, wobei für einen geregelten Betrieb der Sauerstoffgehalt oder der Luftgehalt im Hydrauliköl bestimmt wird und die Einrichtung zur Entgasung in Abhängigkeit von festgelegten Grenzwerten betrieben wird.
Aus der DE 10 2015 216 173 A1 ist es bekannt, die Strömungslanze mit einer Einhausung zu umgeben, die eine Öffnung unmittelbar zur Atmosphäre hat. Dadurch sollen Gasblasen nicht erst in den Haupttank, sondern direkt in die Atmosphäre gelangen. Allerdings muss dazu die Einhausung weitgehend gegen den Haupttank abgeschottet sein. Als fluidische Verbindung zum Haupttank ist ein Überlaufrohr vorgesehen, das so ausgeführt ist, dass wenigstens annähernd der gesamte Strömungskanal in Hydrauliköl eintaucht. Dadurch wird im Betrieb der Einrichtung der Geräuschpegel niedrig gehalten.
In der DE 10 2016 216 002 A1 ist beschrieben, wie eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art sowohl zur Entgasung als auch zur Entwässerung von Hydrauliköl genutzt werden kann. Auch hier wird durch geeignete Wahl von Druckverlust und Volumenstrom über eine Drosselstelle stromab der Drosselstelle eine Kavitations- oder Superkavitationszone ausgebildet, in der ein zusammenhängendes Gebiet aus Öldampf und Luft besteht. Beim Kondensieren des Öls entstehen Luftblasen, die leicht abgeschieden werden können. Dass die Einrichtung auch zur Entwässerung des Hydrauliköls genutzt werden kann, fußt auf der Überlegung, dass Luft eine gewisse Menge Wasser aufnehmen kann. Wasser, das zuvor im Öl gelöst war, befindet sich also in Form von Molekülen in den Luftblasen und wird mit diesen abgeschieden. Um die Abscheidungsrate von Wasser unabhängig von der im Öl enthaltenen Luft zu machen, wird in der DE 10 2016 216 002 A1 vorgeschlagen, stromab der Drosselstelle von außen zusätzliche Luft in die (Super)-Kavitationszone zuzuleiten. Dies führt dazu, dass aus der zugeleiteten Luft zahlreiche, sehr kleine Luftblasen mit einer über die Summe aller Luftblasen sehr großen Blasenoberfläche entstehen. Mit der Größe der Blasenoberfläche vergrößert sich die Menge des aus dem Öl in die Luftblasen, die aus der von extern zugeführten Luft entstehen, diffundierenden Wassers und damit die Abscheidungsrate des Wassers. Aufgrund es Unterdrucks in der Kavitationszone kann der die Luftzufuhr direkt aus der Umgebung erfolgen. Es ist aber auch möglich, eine Luftversorgungseinrichtung vorzusehen, um Druckluft, heiße Luft, kalte Luft, trockene Luft, also Luft mit anderen Parameterwerten als die Umgebungsluft einzubringen.
Zur Verbesserung der Abscheidung der Luftblasen und zur Einstellung eines konstanten Luftgehaltes in Hydraulikanlagen kann die Zufuhr der Luft von außen in einem gepulsten Betrieb erfolgen, so dass die Kavitation beziehungsweise die Superkavitation genutzt wird, um abwechselnd bei geringer Abscheidung von Wasser zu entgasen oder aus zusätzlich angesaugter Luft oder aktiv zugeführter Luft Luftblasen entstehen zu lassen und in hohem Maße Wasser abzuscheiden.
Da der physikalische Effekt der Kavitation oder Superkavitation regt die Strömungslanze zu Schwingungen an, die bei den bekannten Einrichtungen auf die Wände des Haupttanks übertragen werden, so dass diese zur Abgabe von Luftschall angeregt werden. Dies ist wenn auch in einem verringerten maß auch dann der Fall, wenn durch eine Einhausung sichergestellt ist, dass der Strömungskanal weitgehend in Öl eingetaucht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die die eingangs genannten Merkmale aufweist und die eine hochwirksame, kostengünstige und rasche Entgasung und/ oder Entwässerung eines Hydrauliköls mit einem sehr niedrigen Geräuschpegel ermöglicht.
Bei einer Einrichtung zur Entgasung und/oder Entwässerung eines Hydrauliköls, die die eingangs genannten Merkmale aufweist, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Strömungslanze in einem Entkopplungsmodul gehalten ist, über das sie schwingungsentkoppelt an einem Tank befestigbar ist. Aufgrund des Entkopplungsmoduls kann die Einrichtung ohne unmittelbare starre Verbindung an einem Tank gehalten werden. Schwingungen der Strömungslanze werden somit nicht auf die Wände des Tanks übertragen und die Einrichtung arbeitet besonders geräuscharm. Ein Hydraulikaggregat mit einem Tank und mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung, die in eine Öffnung des Tanks eingesetzt ist, ist besonders geräuscharm.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Entgasung und/oder Entwässerung kann in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet werden.
Die Strömungslanze ist vorteilhafterweise von dem Entkopplungsmodul abschnittsweise radial umgeben und auch axial an dem Entkopplungsmodul abgestützt.
Das Entkopplungsmodul kann als ein einen die Strömungslanze aufnehmenden Durchgang aufweisender Puffer, insbesondere als Entkopplungsbuchse ausgebildet sein und einen Innenbund aufweisen, auf dem die Strömungslanze axial aufsitzt.
Es ist denkbar, dass der Puffer zur direkt Befestigung an einem Tank vorgesehen ist. Dazu können an ihm Durchgänge für Befestigungsschrauben vorhanden sein.
Es kann vorgesehen sein, dass der Puffer axial gestaucht ist und dadurch die Strömungslanze fest umgibt und hält. Allerdings sollte die Stauchung nicht zu stark sein, da sonst die Schallentkopplung schwächer wird.
Besonders vorteilhaft erscheint es, wenn der Puffer von einem Gehäuse umgeben ist, das für die Befestigung an einem Tank vorgesehen ist. Das Gehäuse kann einen die Strömungslanze umgebenden Hohlzapfen aufweisen, mit dem es in eine Öffnung eines Tanks einsetzbar ist. Mit einem Gehäuse wird die Stabilität der Einrichtung erhöht.
Zum intermittierenden mit festen Intervallen oder zum geregelten Betrieb der Einrichtung können ein Ventil oder mehrere Ventile vorgesehen sein. Vorteilhafterweise ist ein solches Ventil am Entkopplungsmodul angeordnet.
Damit die in der (Super)-Kavitationszone entstehenden Luftblasen nicht weit in einem Tank, mit dem die Einrichtung benutzt wird, verstreut werden, ist es vorteilhaft, wenn der Strömungskanal in einer Einhausung endet, die an ihrem vor dem Strömungskanal befindlichen, ersten Ende verschlossen ist, den Strömungskanal auf wenigstens einem Teil seiner Länge umgibt und die an ihrem sich innerhalb der Länge des Strömungskanals befindlichen, zweiten Ende offen ist. Die Einhausung kann über Stege mit dem Strömungskanal verbunden sein, um Strömungslanze und Einhausung gemeinsam handhaben und montieren zu können. Aus Gründen der Geräuschdämmung kann es günstig sein, dass sich das offene, zweite Ende der Einhausung unterhalb des Fluidniveaus im Tank befindet. Die Einhausung dient dazu, die aus dem Strömungskanal austretenden Luftblasen sofort in Richtung Fluidoberfläche des Tanks umzulenken, um eine Verteilung der Luftblasen im Tank einzuschränken und die Luftabscheidung zu fördern. Damit es an der Fluidoberfläche nicht zu einer Art Springbrunnen kommt, kann im Abstand vor dem offenen Ende der Einhausung ein Umlenkblech angeordnet sein, das den aus der Einhausung kommenden Fluidstrom knapp unter der Fluidoberfläche horizontal umlenkt.
Die Einrichtung umfasst vorteilhafterweise einen Feuchtesensor zur Bestimmung des in einem Hydrauliköl enthaltenen Wassers und ist in Abhängigkeit vom Wassergehalt betreibbar, um den Wassergehalt unter einem bestimmten Grenzwert zu halten.
Die Einrichtung kann zusätzlich zum Feuchtesensor oder auch ohne einen solchen einen Sauerstoffsensor zur Bestimmung der in einem Hydrauliköl enthaltenen Luft umfassen und in Abhängigkeit von dem ermittelten Luftgehalt derart betreibbar sein, dass der Sauerstoffpartialdruck zwischen 160 mbar und 190 mbar liegt. Da ein Luftgehalt mit einem Sauerstoffpartialdruck unter 160 mbar zur einer „Härte“ des Hydrauliköls führt, die den Verschleiß an Pumpen erhöhen könnte, wird bei einem Sauerstoffpartialdruck unter 160 mbar nicht entgast. Ein Luftgehalt mit einem Sauerstoffpartialdruck über 190 mbar führt zu einer vorzeitigen Alterung und zu einer zu großen Kompressibilität des Hydrauliköls. Bei einem Sauerstoffpartialdruck über 190 mbar wird deshalb entgast. In der Atmosphäre beträgt der Sauerstoffpartialdruck auf Meeresniveau 212 mbar.
Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Entgasung und/oder eines Hydrauliköls sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen

1 in stark vereinfachter Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel mit Strömungslanze und Gummipuffer hauptsächlich zu Entgasung eines Hydrauliköls,
2 ebenfalls stark vereinfacht ein zweites Ausführungsbeispiel mit der Funktion Entgasung wie das Ausführungsbeispiels nach 1 und mit einer Einhausung,
3 ebenfalls stark vereinfacht ein drittes Ausführungsbeispiel ähnlich dem aus 3 mit Luftzufuhr aus der Umgebung zur Entwässerung eines Hydrauliköls,
4 ebenfalls stark vereinfacht ein viertes Ausführungsbeispiel ähnlich dem aus 3 mit gesteuerter Luftzufuhr aus der Umgebung zur Entgasung und Entwässerung eines Hydrauliköls,
5 ebenfalls stark vereinfacht ein fünftes Ausführungsbeispiel ähnlich dem aus 3 mit gesteuerter Luftzufuhr aus der Umgebung zur ein- und ausschaltbaren Entgasung und Entwässerung eines Hydrauliköls,
6 ein sechstes Ausführungsbeispiel mit konstruktiven Details im Bereich eines die Strömungslanze umgebenden Gummipuffers erster Art und
7 ein siebtes Ausführungsbeispiel mit konstruktiven Details im Bereich eines die Strömungslanze umgebenden Gummipuffers zweiter Art.

Die Einrichtung 11 gemäß 1 zur Entgasung eines Hydrauliköls umfasst eine Strömungslanze 12 und ein Entkopplungsmodul in Form eines buchsenartigen Puffers aus einem elastischen Material, insbesondere einen Gummipuffer 13, in den die Strömungslanze 12 eingesteckt ist. Die Strömungslanze wiederum umfasst ein rechtwinklig abgebogenes Zuflussrohr 14 und ein gerades Strömungsrohr 15, zwischen die in dem Bereich, in dem der Gummipuffer die Strömungslanze 12 umgibt, eine Düse 16 eingefügt ist. Das Strömungsrohr 15 ist zusammen mit dem einen Schenkel des Zuflussrohrs 14 im Wesentlichen vertikal angeordnet und ragt durch eine Öffnung 17 in einer horizontalen Tankwand 18 eines Tanks 19 hindurch in den Tank 19 hinein. In diesem Tank endet das Strömungsrohr unterhalb des Ölniveaus 20.
Der Gummipuffer 13 hat einen Außenumfang, der größer ist als der Durchmesser der Öffnung 17 im Tank und sitzt dicht auf der Tankwand 18 auf. Durch den Gummipuffer 13 gehen in gleichen Winkelabständen zueinander mehrere, nicht näher dargestellte Bohrungen hindurch, durch die hindurch Befestigungsschrauben 21 gesteckt und in die Tankwand 18 eingeschraubt sind. Dadurch ist der Gummipuffer 13 und über ihn in körperschallisolierte Weise auch die Strömungslanze 12 an der Tankwand 18 befestigt. Schwingungen der Strömungslanze, die durch die (Super-) Kavitation in dem Strömungsrohr 15 verursacht sind, werden deshalb nicht oder nur in abgeschwächter Form auf die Tankwand 18 und damit auf den gesamten Tank übertragen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Aufbau der Strömungslanze 12 mit einem Rechtwinklig gebogenen Zuflussrohr 14, einer Düse 16, einem Strömungsrohr 15 und einem Gummipuffer 13 gleich dem Aufbau des Ausführungsbeispiels nach 1. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist der Außendurchmesser des Zuflussrohrs etwas kleiner als der Außendurchmesser des Strömungsrohrs. Innerhalb des Tanks 19 ist das Strömungsrohr 15 von einer Einhausung 25 umgeben, die als Rohr ausgebildet ist, das vor dem in das sich im Tank befindliche Öl eingetauchten, offenen Ende des Strömungsrohrs 15 verschlossen und über Stege 26 mit dem Strömungsrohr 15 mechanisch verbunden ist und somit mit der Strömungslanze eine Einheit bildet. Das Rohr 25 ist oben offen und endet unterhalb des Ölniveaus 20, so dass in ihm das Ölniveau nicht höher als im Tank ist. Die Einhausung dient dazu, die aus dem Strömungsrohr 15 austretenden Luftblasen direkt an die Öloberfläche im Tank umzulenken und so ein Verteilen der Luftblasen im Tank einzuschränken und die Luftabscheidung zu fördern. Damit an der Öloberfläche nicht eine Art Springbrunnen entsteht, ist im Abstand vor dem offenen Ende der Einhausung 25, aber unterhalb des Ölniveaus 20 horizontal ein Blech 27, das den Fluidstrom knapp unterhalb der Öloberfläche horizontal umlenkt, an dem Strömungsrohr 15 angebracht.
Im Entgasungsbetrieb saugt eine Pumpe Hydrauliköl aus dem Tank 19 an und fördert es in das Zuflussrohr 14. Das Hydrauliköl fließt über die Düse 16, wobei sich über die Düse ein Druckabfall einstellt, der durch die Fördermenge der Pumpe und den Durchflusswiderstand der Düse bestimmt ist. Fördermenge und Durchflusswiderstand sind derart aufeinander abgestimmt, dass stromab der Düse 16 durch Superkavitation ein Flüssigkeitsstrahl erzeugt wird, 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. Das so entstandene Gemisch aus Öl in flüssiger Form und Gasblasen tritt am Ende des Strömungsrohres 15 in die Einhausung 25 ein. Die entstandenen Luftblasen steigen innerhalb der Einhausung 25 nach oben, gelangen um das Blech 27 herum an die Öloberfläche 20 und in den Raum oberhalb der Öloberfläche und verlassen den Tank 19 durch eine entsprechende Öffnung nach außen in die Umgebung.
Bei dem eben geschilderten Vorgang der Entgasung von Hydrauliköl findet in geringem Maße auch eine Entwässerung statt, da die in den Blasen enthaltene Luft Wasser aufnehmen kann und dieses Wasser mit den Luftblasen aus dem Tank nach außen gelangt. Um die Abscheidungsrate von Wasser aus dem Hydrauliköl zu erhöhen, ist bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 ein Luftpfad 30 vorgesehen, der durch den Gummipuffer 13 und durch die Wand des Strömungsrohrs 15 hindurchgeht. Der Luftpfad 30 ist zur Umgebung offen und mündet stromab der Düse 16 in das Innere des Strömungsrohrs 15. Im Betrieb, wenn Hydrauliköl über die Düse 16 strömt, gelangt nun über den Luftpfad 30 zusätzlich von außen zugeführte Luft in die Kavitationszone. Von dieser Luft wird zusätzliches Wasser aus der Dampfzone aufgenommen und nach außen geführt. Aufgrund es Unterdrucks in der Kavitationszone kann der die Luftzufuhr über den Luftpfad 30 direkt aus der Umgebung erfolgen. Es ist aber auch möglich, eine Luftversorgungseinrichtung vorzusehen, um Druckluft, heiße Luft, kalte Luft, trockene Luft, also Luft mit anderen Parameterwerten als die Umgebungsluft einzubringen.
Die Einrichtung gemäß 3 eignet sich in besonderer Weise dazu, um ein Hydrauliköl zu entwässern.
Demgegenüber ist das Ausführungsbeispiel gemäß 4 so gestaltet, dass mit ihm Hydrauliköl sehr wirksam sowohl entgast als auch entwässert werden kann. Dazu ist an dem Gummipuffer 13 ein Schaltventil 35 vorgesehen, das in den Luftpfad 30 eingefügt ist. Das Schaltventil 35 unterbricht in einer Ruhestellung den Luftpfad 30, so dass keine Luft aus der Umgebung in die Kavitationszone gelangt. Durch Ansteuerung eines Elektromagneten kann das Schaltventil 35 in eine Schaltstellung gebracht werden, in der der Luftpfad 30 offen ist. Dann gelangt Luft aus der Umgebung in die Kavitationszone. Die Einrichtung 11 nach 4 arbeitet demgemäß in der Ruhestellung des Schaltventils 35 wie die Einrichtung 11 gemäß 2. Es findet in erster Linie eine Entgasung des Hydrauliköls statt. Ist das Schaltventil 35 dagegen geöffnet, so arbeitet die Einrichtung 11 gemäß 4 wie die Einrichtung gemäß 3. Das Hydrauliköl wird in erster Linie entwässert.
Die in 5 gezeigte Einrichtung 11 weist wie diejenige aus 4 ein Schaltventil 35 auf, mit dem der Luftpfad 30 verschlossen und geöffnet werden kann. Demgemäß ist die Einrichtung 11 nach 5 wie die Einrichtung nach 4 sowohl zur Entgasung als auch zur Entwässerung eines Hydrauliköls verwendbar.
Die Einrichtung 11 gemäß 5 weist darüber hinaus ein zusätzliches Schaltventil 36 auf, das in das Zuflussrohr 14 eingefügt ist und den Zufluss von Hydrauliköl zu der Düse 16 unterbrechen kann, ohne dass eine Pumpe abgeschaltet würde. Mit Hilfe des Schaltventils 36 ist somit ein Intervallbetrieb der Einrichtung 11 mit festen Zeiten des Betriebs und festen Ruhezeiten möglich, wobei die Zeiten einstellbar sein können. Mit Hilfe des Schaltventils 36 ist aber auch ein geregelter Betrieb der Einrichtung 11 derart möglich, dass der Luftgehalt des Hydrauliköls in einem Bereich zwischen zwei Grenzwerten, zum Beispiel zwischen 160 mbar und 190 mbar Sauerstoffpartialdruck, und der Feuchtegehalt unter einem Grenzwert gehalten werden. Um den Luftgehalt in dem sich im Tank 19 befindlichen Hydrauliköl zu ermitteln, ist ein Sauerstoffsensor 37 vorgesehen. Um den Feuchtegehalt oder Wassergehalt im Hydrauliköl zu ermitteln, ist ein Feuchtsensor 38 vorgesehen. Die elektrischen Ausgangssignale der beiden Sensoren 37 und 38 werden an einen Regler 39 gegeben, von dem die Elektromagnete der Schaltventile 35 und 36 angesteuert werden können.
Wird zum Beispiel durch den Sauerstoffsensor 37 festgestellt, dass der Luftgehalt des Hydrauliköls so groß geworden ist, dass der Sauerstoffpartialdruck 190 mbar ist, so wird das Schaltventil 36 von dem Regler 39 geöffnet, während das Schaltventil 35 geschlossen bleibt. Der Düse 16 fließt nun einen hohen Luftgehalt aufweisendes Hydrauliköl zu. Dieses wird auf die schon im Zusammenhang mit der Einrichtung nach 2 beschriebene Weise entgast. Wird der Luftgehalt so niedrig, dass der Sauerstoffpartialdruck nur noch 160 mbar beträgt, so wird das Schaltventil 36 geschlossen.
Wird durch den Feuchtesensor 38 festgestellt, dass der Feuchtegehalt des Hydrauliköls einen bestimmten Wert zu überschreiten droht, so werden durch den Regler 39 beide Schaltventile 35 und 36 geöffnet. Der Düse 16 fließt nun einen hohen Feuchtegehalt aufweisendes Hydrauliköl zu. Dieses wird auf die schon im Zusammenhang mit der Einrichtung gemäß 3 beschriebene Weise entwässert.
Bei den beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 6 und 7 weist die Strömungslanze 12 einen im wesentlichen kreiszylindrischen Düsenblock 45 auf, durch ein Kanal 46 mit Bohrungsabschnitten 47, 48 und 49, die sich in ihren Durchmessern voneinander unterscheiden, hindurchgeht. In den Bohrungsabschnitt 47 ist ein Strömungsrohr 15 eingesteckt, das durch die Öffnung 17 in der Tankwand 18 hindurch in den Tank 19 hineinragt und bis unter das Ölniveau 20 reicht. Der Bohrungsabschnitt 49 ist dafür vorgesehen, um ein Zuflussrohr in den Düsenblock 45 einzustecken. In den mittleren Bohrungsabschnitt 48, der von den drei Bohrungsabschnitten den kleinsten Durchmesser hat, ist eine Düse 16 eingeschraubt. Stromab der Düse 16 mündet in den Bohrungsabschnitt 48 eine Radialbohrung 50, durch die hindurch Luft aus der Umgebung in den Strömungskanal stromab der Düse 16 gelangen kann und die dem Luftpfad 30 der Ausführungsbeispiele aus den 3 bis 5 entspricht. Im Unterschied zu diesen Ausführungsbeispielen verläuft bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 6 und 7 der Luftpfad also nicht durch elastisches Material.
Zwischen der Radialbohrung 50 und seinem der Tankwand 18 zugekehrten Ende ist der Düsenblock 45 von einem als Entkopplungsmodul fungierenden buchsenartigen Gummipuffer 51 umgeben und in diesen eingesteckt. Dieser ist wiederum von einem starren Gehäuse 52 mit einem Boden 53 aufgenommen, in dem sich zentral eine Öffnung 54 befindet, durch die hindurch das Strömungsrohr 15 tritt. Auf der Außenseite des Bodens 53 hat das Gehäuse 52 um die Öffnung 54 herum einen ringartigen Vorsprung oder Hohlzapfen 55, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser der Öffnung 17 in der Tankwand 18 ist und mit dem das Gehäuse 52 in die Öffnung 17 so eingesetzt ist, dass der Boden 53 auf der Tankwand 18 aufliegt. Durch eine Radialdichtung zwischen dem Vorsprung 55 und der Wand der Öffnung 17 und /oder durch eine Axialdichtung zwischen dem Boden 53 und der Tankwand 18 kann die Öffnung 17 abgedichtet sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 6 hat der Gummipuffer 51 einen Innenbund 56, auf dem der Düsenblock 45 mit seinem der Tankwand 18 zugekehrten Ende aufsitzt. An seiner dem Boden 53 gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse durch eine eng um den Düsenblock 45 herumlaufende Lochscheibe 57, die mit Schrauben 58 an dem Gehäuse 51 befestigt ist, verschlossen, so dass der Gummipuffer 51 geschützt und im Gehäuse 52 gehalten ist. Bevor die Lochscheibe 57 fest verschraubt ist, kann der Gummipuffer 51 ein wenig über den Rand des Gehäuse 51 vorstehen, so dass er beim Festschrauben der Lochscheibe etwas gestaucht wird. Dadurch wird die Strömungslanze 12 ausreichend festgehalten. Die Stauchung sollte nur so stark wie gerade notwendig sein, da sie die Wirksamkeit der Schallentkopplung zwischen der Strömungslanze 12 und dem Gehäuse 52 und damit dem Tank 19 vermindert.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 ist der Gummipuffer 51 eine Buchse ohne Innenbund. An jeder der beiden Stirnseiten des Gummipuffers 51 liegt eine Lochscheibe 59 an. Lange Spannschrauben 60 gehen durch die eine Lochscheibe 59 und durch den Gummipuffer 51 hindurch und sind in die andere Lochscheibe 59 eingeschraubt. Je nachdem wie stark die Spannschrauben 60 angezogen sind, ist der Gummipuffer 51 mehr oder weniger gestaucht. Durch die Stauchung wird ein hinsichtlich des Zusammenhalts den Anforderungen genügender Verbund zwischen der Strömungslanze 12, dem Gummipuffer 51 und dem Gehäuse 52 erzeugt. Zwischen dem Boden 53 des Gehäuses 52 und dem Düsenblock 45 befindet sich ein Ring 61 aus einem elastischen Material.
Die Funktion der Ausführungsbeispiele nach den 6 und 7 ist die gleiche wie diejenige des Ausführungsbeispiels nach 3.
Die geoffenbarte Einrichtung zur Entgasung und/oder Entwässerung eines Hydrauliköls hat insbesondere folgende Vorteile:

sie baut sehr kompakt.

Bezugszeichenliste

11: Einrichtung
12: Strömungslanze
13: Gummipuffer
14: Zuflussrohr
15: Strömungsrohr
16: Düse
17: Öffnung in 18
18: Tankwand
19: Tank
20: Ölniveau
21: Befestigungsschrauben
25: Einhausung
26: Stege
27: Blech
30: Luftpfad
35: Schaltventil
36: Schaltventil
37: Sauerstoffsensor
38: Feuchtesensor
39: Regler
45: Düsenblock
46: Kanal in 45
47: Bohrungsabschnitt von 46
48: Bohrungsabschnitt von 46
49: Bohrungsabschnitt von 46
50: Radialbohrung in 45
51: Gummipuffer
52: Gehäuse
53: Boden von 52
54: Öffnung in 53
55: ringartigen Vorsprung um 54
56: Innenbund an 51
57: Lochscheibe
58: Schrauben
59: Lochscheibe
60: Spannschrauben
61: Ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015216173 A1 [0003, 0005]
DE 102015216174 A1 [0003, 0004]
DE 102016216002 A1 [0003, 0006]

Claims

Einrichtung zur Entgasung und/oder Entwässerung eines Hydrauliköls, mit einer Strömungslanze (12), die eine Drosselstelle (16), über die unter hohem Druckabfall das Hydrauliköl strömt, und einen sich stromab der Drosselstelle (16) befindlichen Strömungskanal (15) in Form eines Rohres aufweist, wobei die über die Drosselstelle (16) strömende Ölmenge und der Durchflussquerschnitt der Drosselstelle (16) derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich stromab der Drosselstelle (16) eine Kavitations- oder Superkavitationszone ausbildet, und wobei der Strömungskanal (15) einen gegenüber dem Durchflussquerschnitt der Drosselstelle (16) wesentlich größeren Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungslanze (12) in einem Entkopplungsmodul (13, 51) gehalten ist, über das sie schwingungsentkoppelt an einem Tank (19) befestigbar ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 1, wobei die Strömungslanze (12) von dem Entkopplungsmodul (13, 51) abschnittsweise radial umgeben ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Strömungslanze (12) axial an dem Entkopplungsmodul (51, 61) abgestützt ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei das Entkopplungsmodul als ein einen die Strömungslanze (12) aufnehmenden Durchgang aufweisender Puffer, insbesondere als Entkopplungsbuchse (51) ausgebildet ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 4, wobei der Puffer (51) einen Innenbund (56) aufweist, auf den die Strömungslanze (12) axial aufsetzbar ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 4 oder 5, wobei der Puffer (13) Durchgänge für Befestigungsschrauben (21) aufweist.
Einrichtung nach einem Patentanspruch 4, 5 oder 6, wobei der Puffer (51) axial gestaucht ist.
Einrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 7, wobei der Puffer (51) von einem Gehäuse (52) umgeben ist, das für die Befestigung an einem Tank (19) vorgesehen ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 8, wobei das Gehäuse (52) einen die Strömungslanze (12) umgebenden Hohlzapfen (55) aufweist, mit dem es in eine Öffnung (17) eines Tanks (19) einsetzbar ist.
Einrichtung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei am Entkopplungsmodul (13) wenigstens ein Ventil (35, 36) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei der Strömungskanal (12) in einer Einhausung (25) endet, die an ihrem vor dem Strömungskanal (12) befindlichen Ende verschlossen ist, den Strömungskanal (12) auf wenigstens einem Teil seiner Länge umgibt und die an ihrem sich innerhalb der Länge des Strömungskanals (12) befindlichen Ende offen ist.
Einrichtung nach Patentanspruch 11, wobei im Abstand vor dem offenen Ende der Einhausung (25) ein Umlenkblech (27) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei sie einen Feuchtesensor (38) zur Bestimmung des in einem Hydrauliköl enthaltenen Wassers umfasst und wobei sie in Abhängigkeit vom Wassergehalt betreibbar ist.
Einrichtung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei sie einen Sauerstoffsensor (37) zur Bestimmung der in einem Hydrauliköl enthaltenen Luft umfasst und wobei sie in Abhängigkeit von dem ermittelten Luftgehalt derart betreibbar ist, dass der Sauerstoffpartialdruck zwischen 160 mbar und 190 mbar liegt.
Hydraulikaggregat mit einem Tank (19) und mit einer Einrichtung (11) nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei die Einrichtung (11) in eine Öffnung (17) des Tanks (19) eingesetzt ist.