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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Optimierung
von hydraulischen Systemen unter Konditionierung und/oder Regenerierung und
gegebenenfalls teilweisem Austausch von Hydraulikflüssigkeit.
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Hydraulische
Systeme kommen in einer Vielzahl von technischen Anwendungen zum
Einsatz. Hierbei wird Flüssigkeit zur Kraft- und Energieübertragung
verwendet, wobei die Leistungsübertragung durch die Flüssigkeit
erfolgt. So werden in Kraftfahrzeugen oftmals hydraulische Bremsen
verwendet, bei welchen die Kraft über die Bremsflüssigkeit
in einer Hydraulikleitung auf die mechanischen Stellelemente der
Bremsanlage übertragen werden.
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Um
eine optimale Funktionsfähigkeit einer hydraulischen Bremsanlage
zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass die hydraulische
Flüssigkeit bzw. die Bremsflüssigkeit und die
gesamte Bremsanlage weitgehend gas- bzw. lufteinschlussfrei ist.
Lufteinschlüsse bewirken eine verzögerte und nicht
optimale Kraftübertragung und begrenzen die maximal mögliche
Bremskraft. Von daher ist herkömmlicherweise ein intensives
Entlüften der Bremsanlage erforderlich, um Lufteinschlüsse
zu entfernen.
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Bei
der Neubefüllung von Bremsanlagen werden herkömmlicherweise
vor der Befüllung die Hohlräume des Kraftübertragungssystems
evakuiert und anschließend die Hydraulikflüssigkeit
in die evakuierten Hohlräume eingeschossen. Dennoch führt dieses
Vorgehen nicht immer zu befriedigenden Ergebnissen. Um das Befüllen
von hydraulischen Kraftübertragungssystemen zu optimieren,
schlägt daher die
DE
34 04 350 C1 vor, die Hydraulikflüssigkeit vor dem
Befüllen zu entgasen, indem die Flüssigkeit im Vakuum
vorzugsweise unter Ultraschalleinwirkung behandelt wird. Bei der
Entgasung wird die hydraulische Flüssigkeit mit Gasen untersättigt
und hat somit als sogenannte konditionierte Flüssigkeit
das Potential, Gase bzw. Luft aufzunehmen. Die entgaste Flüssigkeit
wird in die evakuierten Hohlräume des hydraulischen Kraftübertragungssystems
gefüllt, wobei auf ein Entlüften des Systems in
vielen Fällen verzichtet werden kann.
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Da
hydraulische Flüssigkeit, insbesondere Bremsflüssigkeit,
hygroskopisch ist, kommt es während der Betriebsdauer zu
Wasser- oder Lufteinschlüssen in der hydraulischen Flüssigkeit,
die die Funktionsfähigkeit des hydraulischen Systems vermindern.
Auch treten Grobverschmutzungen der hydraulischen Flüssigkeit
auf, so dass nach einer gewissen Betriebsdauer eine Wartung bzw.
ein Austausch der hydraulischen Flüssigkeit erforderlich
ist.
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Bei
der Wartung von hydraulischen Systemen, insbesondere von Bremssystemen,
wird herkömmlicherweise ein Wechsel der Bremsflüssigkeit vorgenommen.
Dieser Wechsel wird durch eine intensive Spülung mit Bremsflüssigkeit
bei hohem Spülvolumen durchgeführt, so dass beispielsweise bei
Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen cirka 2 l bis 2,5 l Bremsflüssigkeit
pro Wechsel erforderlich sind. Dieser hohe Verbrauch von Bremsflüssigkeit
ist aus Kostengründen und vor dem Hintergrund der ökologisch
bedenklichen Hydraulikflüssigkeiten nachteilig.
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Das
oben beschriebene Vorgehen mit Entgasung der Hydraulikflüssigkeit
ist praktisch nur bei der Neubefüllung von Fahrzeug-Bremsanlagen
anwendbar.
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Für
die Wartung von bereits befüllten Bremsanlagen bzw. den
Austausch von hydraulischen Flüssigkeiten lässt
sich dieses Verfahren nicht anwenden, da eine ausreichende Evakuierung
der Hohlräume des hydraulischen Systems, insbesondere der Bremsanlage,
aufgrund der bereits vorhandenen hydraulischen Flüssigkeit
im System praktisch nicht möglich ist.
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Die
Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen,
die eine Optimierung von hydraulischen Systemen insbesondere bei der
Wartung und auch bei der Neubefüllung ermöglicht
und die Bereitstellung der vollen Funktionsfähigkeit der
hydraulischen Flüssigkeit sicherstellt. Insbesondere sollen
mit dieser Vorrichtung Lufteinschlüsse und andere Verunreinigungen
in der hydraulischen Flüssigkeit zuverlässig aus
dem System entfernt werden, um eine optimale Kraftübertragung
und insbesondere eine optimale Bremskraft zu ermöglichen.
Bei der Wartung eines hydraulischen Systems soll zur Bereitstellung
einer funktional hochwertigen hydraulischen Flüssigkeit
insbesondere die bereits vorhandene hydraulische Flüssigkeit
abhängig vom Verschmutzungsgrad weitgehend wiederverwendet werden.
Zudem soll die Vorrichtung in der Bedienung einfach zu handhaben
und beispielsweise in üblichen Reparaturwerkstätten
für die Wartung von Kraftfahrzeugen einsetzbar sein.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Befüllvorrichtung für
hydraulische Systeme gelöst, wie sie im Anspruch 1 beschrieben
ist. Bevorzugte Ausführungsformen dieser Vorrichtung sind
in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
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Die
erfindungsgemäße Befüllvorrichtung ist zur
Konditionierung und/oder Regenerierung unter gegebenenfalls teilweisem
Austausch von Hydraulikflüssigkeit in hydraulischen Systemen
vorgesehen. Diese Befüllvorrichtung umfasst eine Entgasungs- und
Entwässerungseinrichtung, wenigstens eine Flüssigkeitspumpe
zum Anlegen eines Überdrucks sowie Mittel zum hermetischen
Anschließen des hydraulischen Systems an die Befüllvorrichtung.
Mit besonderem Vorteil handelt es sich bei der Befüllvorrichtung
um eine Vorrich tung zur Wartung von Bremsflüssigkeitssystemen,
insbesondere von Bremsflüssigkeitssystemen in Fahrzeugen.
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Die
Entgasungs- und Entwässerungseinrichtung der erfindungsgemäßen
Befüllvorrichtung umfasst mit besonderem Vorteil mindestens
ein vakuumfestes Behältnis, das vorzugsweise mit einer
Vernebelungseinrichtung, einer Ultraschalleinrichtung und/oder einer
Kurzwegdestillationseinrichtung, insbesondere einer Dünnschichtungseinrichtung,
ausgestattet ist, wobei das Behältnis zum Anschluss an eine
Unterdruckpumpe vorgesehen ist. Durch diese Entgasungs- und Entwässerungseinrichtung
kann in zuverlässiger Weise eine Entgasung und/oder Entwässerung
der hydraulischen Flüssigkeit bei Unterdruck erfolgen.
Mit besonderem Vorteil sind zusätzlich oder alternativ
dazu zur Unterstützung des Prozesses Mittel zur Erwärmung
der hydraulischen Flüssigkeit vorgesehen, die ein verbessertes
Herauslösen der in der hydraulischen Flüssigkeit
vorhandenen Gase oder anderer Einschlüsse bewirken. Bei den
Mitteln zur Erwärmung kann es sich beispielsweise um eine
geeignete Heizquelle handeln.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung
kann die hydraulische Flüssigkeit wiederholt in der Befülleinrichtung
bei Unterdruck entgast und/oder entwässert werden und unter
Anlegen eines Überdrucks mittels der Flüssigkeitspumpe
in das hydraulische System zurückgepumpt werden. Bei diesem
Vorgang wird die hydraulische Flüssigkeit innerhalb der
Befüllvorrichtung entspannt und gibt dabei Gase und/oder
Wasser ab, so dass die Flüssigkeit untersättigt
wird. Nach dem Zurückpumpen in das hydraulische System
wird die hydraulische Flüssigkeit durch den angelegten Überdruck
in einen Zustand versetzt, der sich durch ein erhöhtes
Potential, Gas- und/oder Wassereinschlüsse aus dem hydraulischen
System aufzunehmen, auszeichnet. Durch das erneute Abziehen der
Flüssigkeit aus dem hydraulischen System nach außen
bzw. in die Befüllvorrichtung werden diese Gas- und/oder
Wassereinschlüsse abtransportiert. Vorzugsweise erfolgt
dieser Vorgang kontinuierlich im Kreislauf. Bei dieser Verfahrensführung
ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Optimierung des hydraulischen Systems bei Wartung oder Neubefüllung
des hydraulischen Systems.
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Mit
besonderem Vorteil weist die erfindungsgemäße
Befüllvorrichtung mindestens ein Mittel zur Kontrolle des
Wassergehalts der hydraulischen Flüssigkeit auf, vorzugsweise
eine Siedetemperaturmesseinrichtung oder andere Wassergehaltsmesseinrichtungen.
Hierdurch kann der Verlauf und/oder der Erfolg der Konditionierung
und/oder Regenerierung der hydraulischen Flüssigkeit verfolgt
werden.
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Mit
besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Befüllvorrichtung
mit einer Reinigungseinrichtung, insbesondere einem Filter, ausgestattet.
Bei der Wartung von hydraulischen Systemen und insbesondere bei
der Regenerierung der hydraulischen Flüssigkeit kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, die hydraulische Flüssigkeit zu reinigen, um Verschmutzungen,
die sich beim Betrieb des hydraulischen Systems in der hydraulischen
Flüssigkeit ansammeln, zu entfernen.
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Weiterhin
kann die erfindungsgemäße Befüllvorrichtung
zur Überprüfung des Verunreinigungszustandes der
hydraulischen Flüssigkeit mit Vorteil einer Einrichtung
zur Messung von Farbveränderungen, insbesondere zur Messung
der Lichtdurchlässigkeit, der hydraulischen Flüssigkeit
umfassen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Befüllvorrichtung handelt es sich bei der Befüllvorrichtung
um ein Werkstattgerät, insbesondere um ein mobiles Werkstattgerät.
Dieses Werkstattgerät kann beispielsweise zur Wartung von
Bremsflüssigkeitssystemen in Fahrzeugen oder zur Neubefüllung
von Bremsflüssigkeitssystemen vorgesehen sein.
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Mit
der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung
lässt sich ein Verfahren zur Optimierung von hydraulischen
Systemen durchführen. Dies ermöglicht eine Konditionierung
und/oder Regenerierung unter gegebenenfalls teilweisem Austausch
von Hydraulikflüssigkeit. Bei diesem Verfahren wird das
hydraulische System an die Befüllvorrichtung angekoppelt und
die hydraulische Flüssigkeit gegebenenfalls aus dem hydraulischen
System in die Befüllvorrichtung abgezogen. Im Fall der
Wartung eines hydraulischen Systems wird die hydraulische Flüssigkeit
in der Befüllvorrichtung vorzugsweise gereinigt und davor oder
danach gegebenenfalls teilweise verworfen. Weiterhin erfolgt eine
Konditionierung und/oder Regenerierung der hydraulischen Flüssigkeit,
die in das hydraulische System gepumpt wird, bevor das hydraulische
System von der Befüllvorrichtung abgekoppelt wird. Das
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Konditionierung und/oder
Regenerierung der hydraulischen Flüssigkeit die Flüssigkeit
in der Befüllvorrichtung bei Unterdruck entgast und/oder
entwässert wird und die zumindest teilweise entgaste und/oder
entwässerte hydraulische Flüssigkeit unter Anlegen
eines Überdrucks in das hydraulische System gepumpt bzw.
zurückgepumpt wird. Die zurückgepumpte Flüssigkeit
wird erneut in die Befüllvorrichtung abgezogen. Der Vorgang
der Entgasung und/oder Entwässerung bei Unterdruck und
das Zurückpumpen in das hydraulische System bei Überdruck
wird kontinuierlich und/oder in Stufen mindestens einmal wiederholt.
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Bei
der Entgasung und/oder Entwässerung der hydraulischen Flüssigkeit
bei Unterdruck wird die hydraulische Flüssigkeit mit Gasen
untersättigt und hat somit das Potential, unter atmosphärischem Druck
Luft oder auch Wasser aufzunehmen. Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, diese untersättigte Flüssigkeit bei
Anlegen eines Überdrucks in das hydraulische System zurückzupumpen.
Dieser Überdruck bewirkt, dass das Potential der Flüssigkeit
zur Aufnahme von Gas bzw. Luft, Wasser oder Dampf erheblich gesteigert
wird. Beim Zurückpumpen der hydraulischen Flüssigkeit
in das hydraulische System unter Überdruck wird Luft oder
Wasser, das sich im hydraulischen System befand, von der hydraulischen Flüssigkeit
aufgenommen. Erfindungsgemäß wird diese mit Luft
bzw. Gas oder auch Wasser beladene hydraulische Flüssigkeit
aus dem hydraulischen System erneut abgezogen, so dass die im hydraulischen System
verbliebene Luft aus dem System heraustransportiert wird. Außerhalb
des hydraulischen Systems, also in der Befüllvorrichtung,
wird die Luft oder das Wasser von der hydraulischen Flüssigkeit
abgegeben, indem die hydraulische Flüssigkeit erneut durch
Anlegen eines Unterdrucks entgast und/oder entwässert wird.
Diese erneut entgaste und/oder entwässerte hydraulische
Flüssigkeit wird in das hydraulische System unter Überdruck
zurückgepumpt und ist wieder in der Lage, im System verbliebene
Luft oder verbliebenes Wasser aufzunehmen und aus dem System herauszutransportieren.
Außerhalb des hydraulischen Systems wird die hydraulische
Flüssigkeit in der Wartungsvorrichtung durch den Unterdruck
dekomprimiert bzw. entspannt und dabei entgast und/oder entwässert.
Innerhalb des hydraulischen Systems wird die hydraulische Flüssigkeit durch
den Überdruck in die Lage versetzt, vermehrt Gas bzw. Wasser
aufnehmen zu können. Durch diesen mehrmals wiederholten
Pump- bzw. Transporteffekt mittels der hydraulischen Flüssigkeit
können sämtliche im System verbliebene Gas- bzw.
Wasserrückstände sowie die in der hydraulischen
Flüssigkeit selbst enthaltenden Einschlüsse zuverlässig
entfernt werden. Die in der Befüllvorrichtung bei der Entgasung
und/oder Entwässerung freiwerdenden Gase bzw. Flüssigkeiten
können in der Befüllvorrichtung gesammelt und
gegebenenfalls entfernt werden.
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Dieses
Verfahren ist sowohl für eine Wartung von hydraulischen
Systemen als auch für eine Neubefüllung von hydraulischen
Systemen geeignet. Bei einer Wartung von hydraulischen Systemen
wird die hydraulische Flüssigkeit aus dem hydraulischen
System in die Befüllvorrichtung abgezogen, wo sie vorzugsweise
gereinigt, gegebenenfalls teilweise verworfen und in der oben beschriebenen
Weise konditioniert und/oder regeneriert wird. Darüber
hinaus kann das Verfahren auch bei einer Neubefüllung von hydraulischen
Systemen mit Vorteil zum Einsatz kommen, wobei auch bereits vorkonditionierte
Flüssigkeit durch den beschriebenen Pump- bzw. Transporteffekt
des Verfahrens weiter optimiert werden kann. Die hydraulischen Systeme
können beispielsweise Bremsflüssigkeitssysteme
von Kraftfahrzeugen oder aktive oder passive hydraulische Federungs-
oder Dämpfungssysteme sein.
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Unter
Konditionierung ist die Untersättigung der hydraulischen
Flüssigkeit mit Gasen bzw. Luft zu verstehen. Mit dem Begriff
der Regenerierung wird die Wiederherstellung bzw. Optimierung der
Funktionsfähigkeit der hydraulischen Flüssigkeit
bzw. des gesamten hydraulischen Systems umschrieben, wobei vor allem
die Temperaturfestigkeit und die Kompressibilität der hydraulischen
Flüssigkeit für die Funktionsfähigkeit
maßgeblich ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird die hydraulische
Flüssigkeit bei einem Absolutdruck von cirka 2 bar bis
cirka 10 bar, insbesondere bei cirka 3 bar bis cirka 5 bar, vorzugsweise
cirka 3 bar, in das hydraulische System gepumpt bzw. zurückgepumpt.
Bei diesen erhöhten Drücken hat die hydraulische
Flüssigkeit ein gesteigertes Potential, Gase, Luft, Wasser
und/oder Dampf aufzunehmen, so dass bei diesen Drücken
die im System verbliebenen Luft- oder Wassereinschlüsse
in die hydraulische Flüssigkeit aufgenommen und mittels
der hydraulischen Flüssigkeit aus dem System in die Wartungsvorrichtung
heraustransportiert werden können. In anderen Ausführungsformen
werden höhere Drücke für das Zurückpumpen
der hydraulischen Flüssigkeit in das hydraulische System
eingesetzt, beispielsweise Drücke zwischen cirka 10 bar
und cirka 100 bar, insbesondere cirka 30 bar bis cirka 60 bar. Durch
diese höheren Drücke wird das Potential der hydraulischen Flüssigkeit
zur Aufnahme von Gasen, Luft, Wasser und/oder Dampf weiter erhöht.
Gegebenenfalls sind entsprechende konstruktive Anpassungen des hydraulischen
Systems erforderlich, beispielsweise kann es notwendig sein, die
Druckfestigkeit des Vorratsbehälters des hydraulischen
Systems entsprechend anzupassen. In bevorzugter Weise können Drücke
bis zum maximalen Betriebsdruck des hydraulischen Systems eingesetzt
werden. Durch die erhöhte Aufnahmefähigkeit der
hydraulischen Flüssigkeit bei höheren Drücken
kann die Durchführungsdauer des Verfahrens erheblich reduziert
werden.
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In
bevorzugter Weise erfolgt die Konditionierung und/oder Regenerierung
des Systems bzw. der hydraulischen Flüssigkeit so lange,
bis die hydraulische Flüssigkeit ausreichend entgast und/oder
entwässert ist. Dies kann nach einmaliger Wiederholung des
Zurückpumpens der zumindest teilweise entgasten und/oder
entwässerten hydraulischen Flüssigkeit in das
hydraulische System unter Überdruck und erneutem Abziehen
der hydraulischen Flüssigkeit in die Befüllvorrichtung
und erneuter Entgasung und/oder Entwässerung bei Unterdruck
der Fall sein. In anderen Fällen kann ein mehrmaliges Durchlaufen
dieser Vorgänge sinnvoll und erforderlich sein. In bevorzugter
Weise wird dieser Vorgang im Kreislauf, also kontinuierlich, geführt,
bis das gewünschte Ergebnis erzielt wird. Dieser Vorgang
der Konditionierung und/oder Regenerierung unter Herauspumpen von Luft
oder Wasser aus dem hydraulischen System wird vorzugsweise so lange
kontinuierlich durchgeführt, bis die hydraulische Flüssigkeit
und das gesamte System seine optimale Funktionsfähigkeit
wieder erlangt hat. In anderen Ausführungsformen kann dieser
Vorgang in Stufen durchgeführt werden.
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Mit
Vorteil wird der Verlauf der Konditionierung und/oder Regenerierung
der hydraulischen Flüssigkeit während der Durchführung
des Verfahrens beobachtet und/oder kontrolliert. Vorzugsweise erfolgt
dies über eine Kontrolle des Wassergehalts der hydraulischen
Flüssigkeit, woraus zuverlässige Rückschlüsse
auf die Qualität bzw. Funktionalität der hydraulischen
Flüssigkeit gezogen werden können. Die Kontrolle
erfolgt mit besonderem Vorteil durch Messung der Siedetemperatur
der hydraulischen Flüssigkeit zur Bestimmung des Wassergehalts.
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In
besonders bevorzugter Weise wird die Entgasung und/oder Entwässerung
der hydraulischen Flüssigkeit bei Unterdruck durch Vernebelung, Ultraschallbehandlung
und/oder Kurzwegdestillation, insbesondere Dünnschichten,
der hydraulischen Flüssigkeit unterstützt. Durch
diese Behandlungsmethoden wird der Austritt der bei Unterdruck sich
bildenden mit Gas oder Wasser gefüllten Bläschen
aus der hydraulischen Flüssigkeit erleichtert, so dass hierdurch
die hydraulische Flüssigkeit in besonders zuverlässiger
Weise entgast und/oder entwässert werden kann. Mit besonderem
Vorteil kann das Entgasen und/oder Entwässern der hydraulischen
Flüssigkeit zusätzlich oder alter nativ dazu durch
eine Temperaturbeaufschlagung, insbesondere eine Erwärmung
der hydraulischen Flüssigkeit, beispielsweise mittels einer
geeigneten Heizquelle, unterstützt werden.
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Für
die Entgasung und/oder Entwässerung der hydraulischen Flüssigkeit
ist als Unterdruck ein Absolutdruck von cirka 1 mbar bis cirka 100
mbar bevorzugt. Insbesondere bei zusätzlicher Vernebelung, Ultraschallbehandlung
und/oder Dünnschichtbehandlung werden hierdurch Gase und/oder
Wasser zuverlässig aus der hydraulischen Flüssigkeit
entfernt. Besonders bevorzugt sind Drücke zwischen cirka
20 mbar bis cirka 70 mbar, insbesondere cirka 50 mbar. Erfindungsgemäß kann
der Einsatz von Unterdruckpumpen bevorzugt sein, die beispielsweise zum
Erreichen eines Drucks von cirka 1 mbar geeignet sind. Insbesondere
aus Kostengründen können auch weniger leistungsfähige
Pumpen eingesetzt werden, die für das Verfahren ausreichend
sind. Insbesondere bei weniger leistungsfähigen Unterdruckpumpen
ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Unterdruckpumpe
während der Durchführung des Verfahrens nicht
abgeschaltet wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird die Entwässerung
der hydraulischen Flüssigkeit durch das Zuschalten einer
Molekularpumpe unterstützt. Die Molekularpumpe verstärkt
die Molekülbewegung, die naturgemäß bei
dem angelegten Unterdruck bzw. dem Vakuum immer langsamer wird.
Hierdurch wird die Abscheidung von Wasser als Kondensat gefördert,
so dass die Entwässerung der hydraulischen Flüssigkeit
effektiver und gegebenenfalls schneller erfolgen kann.
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In
bevorzugter Weise erfolgt das Abziehen der hydraulischen Flüssigkeit
aus dem hydraulischen System durch Anlegen eines Unterdrucks. Das
Abziehen der hydraulischen Flüssigkeit kann beispielsweise
bei einem Absolutdruck von cirka 1 mbar bis cirka 500 mbar vorgenommen
werden. Dieser Unterdruck ist in vielen Fällen ausreichend,
um die Flüssigkeit aus dem hydraulischen System zu entfernen. Gegebenenfalls
können stärkere Unterdrücke bevorzugt
sein. Das Anlegen eines Unterdrucks kann beispielsweise mittels
einer üblichen Unterdruckpumpe, beispielsweise einer Vakuumpumpe,
erfolgen, die insbesondere zur Evakuierung von hydraulischen Systemen
geeignet ist. Hierfür kann beispielsweise die Unterdruckpumpe
eingesetzt bzw. entsprechend geschaltet werden, die für
die Entgasung und/oder Entwässerung der hydraulischen Flüssigkeit
vorgesehen ist. Nachdem die hydraulische Flüssigkeit aus dem
hydraulischen System abgezogen und nach der Entgasung und/oder Entwässerung
in der Befüllvorrichtung bei Überdruck in das
hydraulische System zurückgepumpt wurde, ist in der Regel
kein weiteres Abziehen unter Unterdruck erforderlich, da die hydraulische
Flüssigkeit durch den angelegten Überdruck aus
dem System zurück in die Befüllvorrichtung zur
weiteren Entgasung und/oder Entwässerung zurückgedrückt
wird.
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In
besonders bevorzugter Weise wird die hydraulische Flüssigkeit
aus verschiedenen Abschnitten des hydraulischen Systems in einzelnen
Verfahrensschritten abgezogen. Beispielsweise wird die hydraulische
Flüssigkeit zunächst aus einem vorhandenen Vorratsbehälter
und sodann aus Einzelkomponenten des hydraulischen Systems abgezogen.
Beispielsweise handelt es sich bei dem hydraulischen System um ein
Bremsflüssigkeitssystem, insbesondere ein Bremsflüssigkeitssystem
in Fahrzeugen. Bei einem solchen Bremsflüssigkeitssystem
kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, zunächst
die hydraulische Flüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter
abzuziehen und anschließend die Bremsflüssigkeit
aus den einzelnen Bremszangen zu entfernen bzw. abzuziehen.
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Mit
besonderem Vorteil erfolgt das Zurückpumpen der hydraulischen
Flüssigkeit in das hydraulische System während
der Konditionierung und/oder Regenerierung in wechselnden Abschnitten
des hydraulischen Systems. Da es bei einem gleichzeitigen Durchströmen
des gesamten Systems zu Ungleichgewichten der Durchströmung
in den einzelnen Abschnitten kommen kann, gewährleistet
die Durchströmung in wechselnden Abschnitten im Ergebnis
eine gleichmäßige Durchströmung im gesamten
System. Beispielsweise kön nen verschiedene Behälter,
Zylinder und/oder Leitungen des hydraulischen Systems nacheinander
mit der zumindest teilweise entgasten und/oder entwässerten
hydraulischen Flüssigkeit durchspült werden. Da
dieses Durchspülen unter Überdruck erfolgt, gelangt
somit die hydraulische Flüssigkeit in alle Abschnitte des
hydraulischen Systems, um die dort möglicherweise vorhandenen
Gas- und/oder Wassereinschlüsse aufzunehmen und aus dem
System heraustransportieren zu können. Hierdurch wird das
gesamte System zuverlässig von allen Gas- und/oder Wassereinschlüssen
befreit.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das
Zurückpumpen der hydraulischen Flüssigkeit in
das gesamte hydraulische System gleichzeitig. Es hat sich gezeigt,
dass selbst bei einem Zurückpumpen in das gesamte System
alle Komponenten bzw. Abschnitte des Systems im Ergebnis ausreichend
von der hydraulischen Flüssigkeit erreicht werden können,
so dass hierdurch das gesamte System zuverlässig von Gas-
und/oder Wassereinschlüssen befreit werden kann. Der Vorteil hierbei
ist, dass bei einem Zurückpumpen in das gesamte System
beispielsweise Ventile eingespart werden können und das
gesamte Verfahren in weniger Schritten und damit gegebenenfalls
schneller durchgeführt werden kann.
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Bei
hydraulischen Systemen, die mehrere Kreisläufe aufweisen,
beispielsweise einen Primärkreis und einen Sekundärkreis,
kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass
die einzelnen Kreisläufe insbesondere mit Hilfe der Fahrzeugelektronik angesteuert
und damit verfügbar gemacht werden.
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Mit
Vorteil erfolgt die Reinigung der hydraulischen Flüssigkeit
beispielsweise durch Filterung, insbesondere durch übliche
Filterpatronen. Andere Möglichkeiten zur Reinigung sind
beispielsweise Umkehrosmose oder Zentrifugation. In anderen Ausführungsformen
kann von einer Reinigung der hydraulischen Flüssigkeit
abgesehen werden, wenn aufgrund der Art und Ausgestaltung des hydraulischen Systems
nicht mit Verunreinigungen, abgesehen von Gas-, Luft-, Wasser- oder
Dampfeinschlüssen, auszugehen ist.
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Mit
besonderem Vorteil wird das Verwerfen von hydraulischer Flüssigkeit
davon abhängig gemacht, ob der Verunreinigungszustand der
hydraulischen Flüssigkeit so erheblich ist, dass eine Reinigung
und Regenerierung bzw. Konditionierung nur mit unverhältnismäßig
hohem Aufwand durchgeführt werden kann. Sollte der Verunreinigungszustand
der hydraulischen Flüssigkeit derart erheblich sein, wird vorzugsweise
ein Teil der hydraulischen Flüssigkeit verworfen und durch
neue bzw. nicht verunreinigte hydraulische Flüssigkeit
bei der Wartung des hydraulischen Systems ersetzt. Mit besonderem
Vorteil wird der Verunreinigungszustand der hydraulischen Flüssigkeit
kontrolliert bzw. festgestellt, indem beispielsweise die Farbveränderung
der hydraulischen Flüssigkeit gemessen wird, insbesondere
im Vergleich mit nicht gebrauchter hydraulischer Flüssigkeit.
Beispielsweise kann diese Messung anhand der Lichtdurchlässigkeit
der hydraulischen Flüssigkeit erfolgen. Andere Möglichkeiten
sind die Verwendung einer Partikelmessvorrichtung oder eines Verschmutzungssensors.
Die Messung des Verunreinigungszustands der hydraulischen Flüssigkeit
kann vor oder nach der Reinigung der hydraulischen Flüssigkeit
erfolgen. Mit besonderem Vorteil erfolgt die Messung vor der Reinigung,
so dass die zu stark verunreinigte hydraulische Flüssigkeit
teilweise durch neue hydraulische Flüssigkeit ersetzt werden
kann, bevor die Reinigungseinrichtung bzw. der Filter unnötig
beansprucht wird.
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In
Abhängigkeit vom hydraulischen System kann das hydraulische
System nach der ausreichenden Konditionierung und/oder Regenerierung
der hydraulischen Flüssigkeit bzw. nach Abschluss der Wartung
in Betriebsstellung gebracht werden. Dies kann vorzugsweise vor
der Abkopplung des hydraulischen Systems von der Befüllvorrichtung
erfolgen. Das Einstellen der Betriebsstellung kann insbesondere
dann mit Vorteil vorgesehen sein, wenn zur Erreichung der Betriebsstellung
eine höhere Druckbeaufschlagung als der Befülldruck
erforderlich ist.
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In
besonders bevorzugter Weise handelt es sich bei der Befüllvorrichtung
um ein Werkstattgerät, insbesondere ein mobiles Werkstattgerät,
das beispiels weise für den Einsatz in üblichen
Kfz-Werkstätten geeignet ist. Mit dem Einsatz eines Werkstattgeräts
kann das Verfahren ohne Weiteres für die Wartung der Bremsanlagen
von Kraftfahrzeugen bzw. auch zur Prüfung der Funktionsfähigkeit
der Bremsflüssigkeit eingesetzt werden. In anderen Ausführungsformen
kann die Befüllvorrichtung als stationäres oder
mobiles Gerät zur Neubefüllung von hydraulischen
Anlagen vorgesehen sein.
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Bei
einer Wartung von hydraulischen Systemen kombiniert die erfindungsgemäße
Befüllvorrichtung eine Konditionierung und/oder Regenerierung der
vorhandenen bzw. gebrauchten hydraulischen Flüssigkeit,
insbesondere der Bremsflüssigkeit, mit gegebenenfalls einem
teilweisen Austausch von hydraulischer Flüssigkeit. Hierdurch
kann die eingesetzte Flüssigkeitsmenge für die
Wartung erheblich reduziert werden. Dies ist insbesondere vor dem
Hintergrund der ökologisch bedenklichen Hydraulikflüssigkeiten
vorteilhaft. Die Befüllvorrichtung ermöglicht eine
im Vergleich mit herkömmlichen Wartungsmethoden wesentlich
effizientere Wartung unter Regenerierung der vorhandenen Flüssigkeit,
so dass nur bei stark verschmutzter hydraulischer Flüssigkeit
ein teilweiser Austausch der Flüssigkeit erforderlich ist. Zudem
wird durch die erfolgte Regenerierung die optimale Funktionsfähigkeit
der hydraulischen Flüssigkeit wieder hergestellt. Dies
ist bei herkömmlichen Wartungsverfahren nicht möglich,
da hier in der Regel lediglich ein Teilwechsel der Bremsflüssigkeit
im Zuge eines Spülvorgangs vorgenommen wird, wobei nicht
die optimale Funktionsfähigkeit der hydraulischen Flüssigkeit
wie beim vorliegenden Verfahren erreicht wird.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der Zeichnung in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen
und den Unteransprüchen. Hierbei können die verschiedenen
Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander
verwirklicht sein.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Befüllvorrichtung für hydraulische Systeme mit
angekoppeltem Kraftfahrzeug.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Befüllvorrichtung 1,
die an ein Kraftfahrzeug 2 angekoppelt ist. Die Befüllvorrichtung 1 umfasst
eine Entgasungs- und Entwässerungseinrichtung 3,
eine Flüssigkeitspumpe 4, eine Unterdruckpumpe 5,
einen Restflüssigkeitsbehälter 6 sowie
einen Filter 7. Über entsprechende Leitungen bzw.
Schläuche 8 ist ein Kraftfahrzeug 2 mit
der Befüllvorrichtung 1 verbunden. Die Befüllvorrichtung 1 ist
zur Wartung eines Bremsflüssigkeitssystems des Kraftfahrzeugs 2 vorgesehen.
Das Bremsflüssigkeitssystem umfasst vier Bremszangen 9 sowie
einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10. Vorzugsweise über
Schnellkupplungen 11, die mit den Entlüfterschrauben
der Bremssättel der Bremszangen 9 verbunden werden,
wird das hydraulische Bremsflüssigkeitssystem hermetisch
an die Befüllvorrichtung 1 angeschlossen. Durch
Ankopplung des hydraulischen Systems des Kraftfahrzeugs 2 an
die Befüllvorrichtung 1 wird damit ein geschlossenes
Hydrauliksystem gebildet. Der Vorratsbehälter 10,
die Bremszangen 9 und die Leitungen innerhalb des Bremsflüssigkeitssystems
des Kraftfahrzeugs 2 werden komplett abgesaugt, indem zunächst
der Vorratsbehälter 10 abgesaugt wird und anschließend
die Bremszangen 9 über die Entlüfterschrauben
einzeln oder abhängig von Typ und System auch zusammen evakuiert
werden, wodurch die Bremskolben in den Sätteln zurückgezogen
werden. Hierdurch wird die Bremsflüssigkeit weitgehend
komplett abgezogen. Die abgezogene Bremsflüssigkeit wird
in der Befüllvorrichtung 1 zunächst über
den Filter 7 gereinigt und davor oder danach bei übermäßiger
Verschmutzung teilweise in den Restflüssigkeitsbehälter 6 entsorgt und
durch neue Bremsflüssigkeit ersetzt. Für die Regenerierung
der Bremsflüssigkeit in der Entgasungs- und Entwässerungseinrichtung 3 wird
die Bremsflüssigkeit bei Unterdruck durch die Unterdruckpumpe 5, vorzugsweise
im Vakuum, unter Verne belung, Ultraschallbehandlung oder Dünnschichtbehandlung
entwässert und entgast. Diese zumindest teilweise entgaste
und entwässerte hydraulische Flüssigkeit wird in
wechselnden Abschnitten oder gleichzeitig bei Anlegen eines Überdrucks
mittels der Flüssigkeitspumpe 4, beispielsweise
bei cirka 3 bar, durch das Bremssystem gepumpt. Durch den Überdruck
weist die Bremsflüssigkeit ein erhöhtes Potential
zur Aufnahme von Gas bzw. Luft, Wasser oder Dampf auf, die im Bremsflüssigkeitssystem
nach Absaugen der Bremsflüssigkeit verblieben ist. Durch
kontinuierliches Pumpen der hydraulischen Flüssigkeit zurück
in die Befüllvorrichtung 1 werden diese Gas- bzw.
Luft- oder Wassereinschlüsse mittels der hydraulischen Flüssigkeit
aus der Bremsanlage abtransportiert. In der Befüllvorrichtung 1 wird
die Bremsflüssigkeit erneut durch Anlegen eines Unterdrucks
in der Entgasungs- und Entwässerungseinrichtung 3 entspannt, wobei
die aufgenommenen Gase bzw. Wasser freigesetzt werden. Dieser Vorgang
wird solange wiederholt, bis die Bremsflüssigkeit ausreichend
regeneriert und wieder optimal funktionsfähig ist.
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Der
Verlauf bzw. der Erfolg der Regenerierung kann über eine
Kontrolle des Wassergehalts, insbesondere über eine Siedetemperaturmessung, erfolgen.
Nach erfolgter Regenerierung der Bremsflüssigkeit kann
zur Korrektur der Bremssattelkolbenstellung während des
kontinuierlichen Pumpens der hydraulischen Flüssigkeit
bzw. danach ein erhöhter Druck eingestellt werden, um die
Kolben nach dem Zurückziehen wieder in die Betriebsstellung,
vorzugsweise in Anpassung an den Bremsbelagverschleiß,
zu bringen. Der Füllstand des Vorratsbehälters
wird gegebenenfalls auf Konstruktionsniveau abgesaugt. Vorzugweise
kann das Ende der erfolgreichen Regenerierung angezeigt werden,
bevor der Werker die Entlüfterschrauben schließt
und die Schläuche 8 abzieht bzw. die Bremsanlage
von der Befüllvorrichtung 1 abkoppelt. Der gesamte
Wartungsvorgang kann ganz oder teilweise geräteseitig gesteuert
werden. Gegebenenfalls kann die Fahrzeugsteuerung miteinbezogen
werden. Die Wartung erfordert je nach Zustand der Bremsflüssigkeit
beispielsweise bis zu cirka 0,5 l Bremsflüssigkeit.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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