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Vorrichtung zum Auffüllen hydraulischer Systeme Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Auffüll-en hydraulischer Systeme mit der für den Betrieb der
Systeme notwendigen Flüssigkeit unter Verwendung von Tanks sowie Einrichtungen zum
Umwälzen der Flüssigkeit und zum Entlüften der Systeme.
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Hydraulische Systeme,'zu deren Auffüllung die-von der Erfindung berührte
Vorrichtung bestimmt ist, sind -vor allem als hydraulische Bremsen in Fahrzeugen,
sogenannte Öldruckbremsen, als Energieträger in hydraulischen Hebezeugen, in Baggern
oder dgl, in Preßvorrichtung-en -oder anderen Werkzeugmaschinen bekannt. Als Flüssigkeit,
welche das Betriebsmittel in dem System bildet, dient vor allem 01 mit einer für
den jeweiligen Zweck geeigneten Visko.si*ät.
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Die einwandfreie Funktion .des Systems ist in hohem Maße Füllung von
der restlosen0.aller der das System bildenden Leitung-eng Zylinder usw. abhängig,
so daß auf die Vermeidung von Lufteinschlüssen , Luftnestern oder dgl beim beim
ersten Auffüllen und bei späteren Wiederfüllungen des Systems, z. B. nach Reparaturen1
großer Wert gelegt werden meß Bekannt ist das Auffüllen der Systeme durch Anschluß
an einen hochliegenden oder unter einem inneren Überdruck stehenden Tank, in welchem
ein größerer Vorrat des Betrietsb mittels enthalten iSt9 wobei die durch die in
das System
eindringende Flüssigkeit verdrängte Luft durch ein an
hochliegender Stelle des Systems angeordnetes Entlüftungs ventil entweichen kann.
Es zeigt sich jedoch, insbesondere bei der Serienfertigung größerer Stückzahlen,
z. B. bei Öldruckbremsen von Kraftfahrzeugen, bei hydraulisch betriebenen Baggern
oder Hebezeugen, daß sich beim Auffüllen des Systems Lufteinschlüsse nicht vermeiden
lassen, die die Funktion des Systems anfänglich behindern oder gar unterbinden.
Solche Lufteinschlüsse können in Bremsanlagen und in Hebezeugen erhebliche Gefahren
in sich bergen. Man hilft sich dadurch, daß jedes aufgefüllte System zunächst für
eine gewisse Zeit oder für eine bestimmte Anzahl von Bewegungen einem Probebetrieb
unterworfen wird, um auf diese Weise Luftnester zu zerstören und entsprechende Betriebsmittelmengen
nachfüllen zu können. Erst danach kann das System für die Aufnahme des praktischen
Betriebes freigegeben werden. Vor dem Auffüllen des Systems ist in jedem Fall unter
relativ großem Aufwand eine gründliche Reinigung des Systems mit großer Sorgfalt
erforderlich, denn etwaige Verunreinigungen sind nachher nicht mehr zu beseitigen
und haben demnach auch einen schnellen Verschleiß des Systems zur Folge.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Auffüllung des Systems mit dem
notwendigen Betriebsmittel unter Vermeidung von Lufteinschlüssen zu erreichen, um
dadurch eine zuverlässige
Betriebsbereitschaft des Systems unmittelbar
nach dem Auffüllen mit der als Betriebsmittel dienenden Flüssigkeit zu gewährleisten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen,
die aus Wechseltanks bzw. Wechseltankgruppejn besteht, welche durch Rohrleitungen
und Armaturen zu parallelen Kreisläufen miteinander, mit dem aufzufüllenden System
und mit einem Vorratstank.für die-aufzufüllende Flüssigkeit sowie mit einer Vakuumquelle
und mit einer Druckquelle verbunden sind und bei der ein Schaltwerk vorgesehen ist,
welches durch Schaltorgane geschaltet wird, die vom Flüssigkeitsspiegel in den Tanks
abhängig sind, und welches die Wechseltanks bzw. Wechseltankgruppen abwechselnd
mit einem Saugstutzen des Systems und der Vakuumquelle, mit dem Druckstutzen des
Systems und der Druckquelle bzw. mit dem Vorratstank und der freien Atmosphäre verbindet.
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Dem Schaltwerk fällt dabei die Aufgabe zu, in selbsttätigerl Schrittfolge
einen. Wechseltank mit einem Zulauf des zu füllenden Systems und mit der Druckquelle,
einen anderen Wechseltank mit eine Ablauf des Systems und mit der Vakuumquelle und
einen dritten Wechseltank mit einer Vorbereitungsstation zu verbinden, in welcher
der Vorratstank integriert ist. Das bedeutet mit anderen Worten, daß aus
einem
Tank einer Vorbereitungsstation ein Wechseltank mit der Flüssigkeit aufgefüllt wird,
bis ein Signal die Füllung anzeigt, so daß der Füllvorgang von Hand oder selbsttätig
unterbrochen werden kann. Dieser so vorbereitete Wechseltank kann nunmehr als nächster
an das zu befüllende System angeschlossen werden und gleichzeitig an die Druckquelle,
welche auch eine Umwälzvorrichtung, z. B. eine Pumpe, sein kann, so daß die Flüssigkeit
jetzt aus diesem Wechseltank in das System gefördert; wird. Letzteres wird dabei
gleichzeitig an einen leeren Wechseltank angeschlossen, welcher mit der Vakuumquelle
verbunden ist, die vorteilhaft durch eine Evakuierungsanlage gebildet wird. Dieser
letztere Wechseltank nimmt demzufolge die Luft bzw. ein Luft-Flüssigkeits-Gemisch
aus dem System auf, welche bzw.
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welches durch die nachdringende Flüssigkeit verdrängt wird. Falls
der Flüssigkeit gefüllte Wechseltank seine Füllung an das System abgegeben hat,
wird ein nächster Wechseltank, welcher inzwischen für die Befüllung vorbereitet
wurde, durch das Schrittschaltwerk an das System angeschlossen und gleichzeitig
der gerade entleerte Wechseltank auf entlüften geschaltet, so daß der zuvor auf
Entlüften geschaltete Wechseltank an die Vorbereitungsstation angeschlossen werden
kann. Dieses Wechselspiel läßt sich nun über einen beliebigen vorbestimmten Zeitraum
wiederholen, jedenfalls solange, bis Lufteinschlüsse mit Sicherheit beseitigt sind.
Für die Schaltung sind bekannte Schrittschaltwerke geeignet, deren Schaltungen durch
Schaltorgane in den Wechseltanks in Abhängigkeit vom FlüBsigkeitsspiegel ausgelöst
werden. Die Schaltorgane in den Wechseltanks bestehen vorteilhaft aus Schwimmerschalteni.
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Der Aufbaut eines.Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergibt sich aus der Zeichnung. Zur besseren Übersicht ist der Aufbau der Vorrichtung
schaltplanartig wiedergegeben.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Tanks io, 20 und 30 als Wechseltanks
ausgebildet. Über Leitungen und Armaturen sind die Wechseltanks 10, 20 und 30 zu
Parallelkreisläufen miteinander verbunden und ebenfalls im Parallelkreislauf über
die- Ärmaturen 71 und 76 an das zu befüllende System lösbar anzuschließen, so daß
die als Betriebsmittel dienende Flüssigkeit dem System. auf der einen Seite zugeführt
und auf der anderen Seite wieder abgeführt werden kann. Auf der Ablaufseite empfiehlt
sich eine Filtereinrichtung mit wechselweise benutzbaren Filtern 74 und 75, die
über Ventile 72 und 73 schaltbar sind. Jeder Wechseltank 10, 20 und 30 ist außerdem
an einen Fülltank 40 und an einen Vakuumtank So angeschlossen. Im Vakuumtank-50
wird über eine z. B. äus zwei Wasserringpumpen 61 und 63 bestehende Evakuierungsanlage
ständig ein Vakuumvorrat gehalten.
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Der Fülltank 40 nimmt von der als Betriebsmittel dienenden Flüssigkeit,
welche in das System einzufüllen ist, beliebige Mengen auf. Jeder'Wechseltank 10,
20 und 30 sowie die Tanks 40 und 50 sind mit zwei Schwimmerschaltern ausgerüstet,
von denen der untere auf einen minimalen Flüssigkeitsspiegel und der obere auf einen
maximalen Flüssigkeitsspiegel' eingeregelt ist. Ein Schalter 51, z. B. ein Drückschalter,
schaltet die Evakuierungsanlage ein bzw. aus. Die Schalter b41 und b42 geben Signale
bei tiefstem bzw. höchstem Flüssigkeitsspiegl in Tapk jLQ,- um zugehörige Ventile
von
Hand verstellen zu können, wodurch eine selbsttätige Ventilverstellung nicht ausgeschlossen
werden soll. Aus dem Vorratstank 40 wird zunächst einer der Wechseltanks 10, 20
oder 30,z. B. der Wechseltank 10, bis zum Schwimmer bil gefüllt. Der Wechseltank
20 ist dabei an den Vorratstank 50 für Vakuum angeschlossen. Wird nun über eine
Umwälzeinrichtung 82 oder eine einfache Druckquelle ein Druck auf den Inhalt des
Tanks 10 ausgeübt, so wird bei entsprechender Offenstellung des Ventils der Inhalt
des Wechseltanks 10 über das Rüclcschlagventil 77 in das zu befüllende System gedrückt,
aus dem dann Luft oder ein Luft-Flüssigkeitsgemisch in den Wechseltank 20 entweicht
und schließlich vom Vakuumvorrat im Tank 50 aufgesogen wird. Gleichzeitig erfolgt
durch eine entsprechende Schaltung des Schaltwerkes ein Auffüllen des Wechsel tanks
30 bis zum Schwimmer b31 aus dem Vorratstank 40 für Flüssigkeit. Sobald der Inhalt
des Wechseltanks 10 bis zum Schwimmer b12 abgesunken ist,-erfolgt über das Schrittschaltwerk
eine Umschaltung dieses Tanks auf Entlüften, eine Umschaltung des Tanks 30 auf Füllen
durch Anschluß an die Druckquelle 82 und eine Umschaltung des Tanks 20 auf Vorbereitung
durch Anschluß an den Vorratstank 40.
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Der einwandfreie Füllzustand im System kann in an sich bekannter Weise
durch ein Schauglas an geeigneter Stelle überwacht werden, um den Füllvorgang gegebenenfalls
durch Handumschaltung der Armaturen 71 und 76 zu beenden. Auch dieser Vorgang kann
natürlich selbsttätig, z. B. durch ein Regelorgan am Schrittschaltwerk, erfolgen.
Empfehlenswert
sind pneumatische oder elektromagnetische Ventilbetätgungen'
bei den Schaltvorgängen, wie es an sich bekannt ist. Auf eine nähere Erläuterung
des Aufbaus eines geeigneten Schrittschaltwerkes sowie seines Zusammenwirkens mit
den Schwimmerschaltern bil, b12, b21, b22, b31, b32 kann daher verzichtet werden.
Die in dieser Beschreibung erwänten Bezugsziffern sind auf der Zeichnung unterstrichen.