DE2643752C2 - Anordnung zur Prüfung hydraulischer Systeme - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Prüfung hydraulischer Systeme, insbesondere hydraulischer Systeme von Luftfahrzeugen mit einem hydraulischen Hilfskreis, in dem eine motorisch antreibbare Hochdruckpumpe, eine Entgasungsvorrichtung und ein Reservoir vorgesehen sind.

Bei Luftfahrzeugen werden seit geraumer Zeit hydraulische Systeme als Energieträger eingesetzt. Diese hydraulischen Systeme können dabei aus Sicherheitsgründen redundant sein, was insbesondere bei militärischen Luftfahrzeugen der Fall ist. Den hydraulischen Systemen kommt somit eine große Bedeutung zu, so daß es erforderlich ist, diese einer genauen Prüfung zu unterziehen.

Die Prüfung hydraulischer Systeme wird in der Regel durch Überbrückung der Hydraulikpumpe eines jeden Kreislaufs mit dem Hilfskreis einer Prüfanordnung bewirkt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, die Prüfung der hydraulischen Systeme durchzuführen ohne dabei die Motore oder Düsentriebwerke eines Luftfahrzeuges zu betreiben. Im Hilfskreisiauf der Prüfanordnung ist es dabei auch üblich, eine Entgasungsvorrichtung vorzusehen, so daß neben der Prüfung der hydraulischen Systeme auch die erforderliche Entgasung durchgeführt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus einem hydraulischen Hilfskreisiauf mit einer Hochdruckpumpe eine Entgasungsvorrichtung und einem Reservoir bestehenden Prüfanordnung vorzusehen, mit der es möglich ist, hydraulische Systeme, insbesondere von Luftfahrzeugen, wirksam zu prüfen und zur Kontrolle eine Selbstprüfung durchzuführen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Leckausgang der Hochdruckpumpe und der Rücklauf über eine Pumpe und ein regelbares Drosselventil mit der Entgasungsvorrichtung verbunden ist, von der das entgaste Druckmittel mittels einer Pumpe in den hydraulischen Hilfskreis vor der Hochdruckpumpe wieder einführbar ist, und daß der Rücklauf des hydraulischen Hilfskreises ein Wahlventil aufweist, das je nach Einstellung den Rückstrom direkt oder über das Reservoir zur Saugseite der Hochdruckpumpe leitet

Es ist zweckmäßig, der Hochdruckpumpe auf der Saugseite eine Vordruckpumpe zur Erzeugung eines entsprechenden Vordrucks vorzuschalten und die Wiedereinführung des entgasten Druckmittels an einer das Wahlventil und die Saugseite der Vordruckpumpe verbindenden Saugleitung vorzunehmen. Es ist aber auch möglich, den Vordruck für die Hochdruckpumpe durch eine Druckbeaufschlagung des Reservoirs mit Stickstoff zu erzeugen, wobei das Wahlventil in der das Reservoir einschließenden Stellung einzustellen ist und die Wiedereinführung des entgasten Druckmittels in den Rücklauf vor dem Wahlventil erfolgt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Prüfanordnung und

F i g. 2 eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Prüfanordnung.

Beim ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist eine durch einen Elektromotor 11 angetriebene Hochdruckpumpe 10 zu sehen, deren Druckseite über ein Rückschlagventil 12, einen Schwingungsdämpfer 13 und einen Feinfilter 14 eine den Systemdruck des Hilfskreises führenden Druckleitung 15 versorgt. Die Saugseite der Hochdruckpumpe 10 ist mit einer Saugleitung 16 verbunden, in der ein Niederdruckfilter 17, ein thermostatisch gereglter Wärmetauscher 18 und eine ebenfalls vom Motor 11 angetriebene Vordruckpumpe 19 angeordnet sind. In der Verbindungsleitung zwischen der Vordruckpumpe 19 und dem Wärmetauscher 18 liegt darüberhinaus noch ein Rückschlagventil 20. Die Saugseite der Vordruckpumpe 19 ist über eine Saugleitung 22 mit einem Wahlventil 21 verbunden, das zwei Alternativstellungen zur Durchschaltung jeweils zweier Durchgänge aufweist. Durch eine ein Rückschlagventil 23 enthaltende Leitung 24 ist die die Vordruckpumpe 19, den Wärmetauscher 18 und den Niederdruckfilter 17 enthaltende Saugleitung 16 überbrückt.

Der Leckausgang der Hochdruckpumpe 10 ist über

eine ein Differenzdruck-Rückschlagventil 25 aufweisende Leitung 26 mit einer Entgasungsvorrichtung 27 verbunden, die zur Entlüftung wahlweise an eine durch einen Motor 28 angetriebene Vakuumpumpe 29 oder an einen Luftabscheidefilter 30 schaltbar ist. Dazu ist zwischen die Vakuumpumpe 29 und die Entgasungsvorrichtung 27 ein Rückschlagventil 31 geschaltet, während das Luftabscheidefiiter 30 über ein Belüftungsventil 32 mit der Entgasungsvorrichtung 27 in Verbindung steht Das entgaste Druckmittel wird von der Entgasungsvorrichtung 77 mit einer durch einen Motor 34 angetriebenen Pumpe 33 abgesaugt und über ein Rückschlagventil 35 in die Saugleitung 22 der Vordruckpumpe 19 eingespeist Durch den Motor 34 wird gleichzeitig auch eine Pumpe 36 angetrieben, deren Saugseite an der zum Wahlventil 19 führenden Rücklaufleitung 32 liegt Der Druckausgang dieser Pumpe 36 ist über ein Rückschlagventil 38 und eine einstellbare Drossel 39 mit der Entgasungsvorrichtung 27 verbunden. Die Pumpe 36 und das Rückschlagventil 38 sind jeweils durch ein weiteres Rückschlagventil 40 bzw. ein in entsprechender Richtung wirkendes Überdruckventil 41 überbrückt In der Rücklaufleitung 37 liegen zwei Ventile, und zwar ein Druckminderventil 42 und ein Druckregelventil 43, wobei das am Eingang liegende Druckregelventil 43 einstellbar ist. Zwischen dem Druckminderventil 42 und dem Druckregelventil 43 ist eine Leitung 44 angeschlossen, die über ein Stellventik 45 zur Druckleitung 15 führt Sowohl die Druckleitung 15 als auch die Rücklaufleitung 37 sind an ihrem Ausgang bzw. Eingang zur Prüfung redundanter hydraulischer Systeme dupliziert, und sie enthalten nicht näher bezeichnete Ventile. An den duplizierten Eingängen der Rücklaufleitung 37 ist auch eine Fülleitung 46 vorgesehen, die über zugeordnete Füllventile 47, 48 ein Rückschlagventil 49 und einen Filter 50 zur Saugseite der Hochdruckpumpe 10 führt

Zur hinreichenden Versorgung der Prüfanordnung mit Druckflüssigkeit ist ein Reservoir 51 vorgesehen, das über zwei Niederdruckleitungen 52,53 zu je einem Anschluß des Wahlventils 21 führt. Mit der Niederdruckleitung 52 ist auch eine Leitung 54 verbunden, die von der Saugleitung 22 der Vordruckpumpe 19 ausgeht und ein Rückschlagventil 55 sowie ein Überdruckventil 56 enthält. Die Niederdruckleitung 53 führt nach dem Anschluß an das Wahlventil 21 weiter, und zwar über ein Überdruckventil 57, eine Sichtblende 58 und ein Stellventil 59 zur Entgasungsvorrichtung 27. Das Reservoir 51 ist über eine ein Stellventil 60 enthaltende Leitung 61 mit der Druckleitung 15, und zwar hinter dem Feinfilter 14 verbunden. An dieser Stelle liegt an der Druckleitung 15 auch ein Akku 62, der zur Glättung von Druckspitzen eingesetzt ist.

Die Inbetriebnahme der Prüfanordnung erfolgt automatisch durch Einschalten der Pumpen 33,36 vom angedeuteten Bedienungspult 65. Zuerst erfolgt eine Selbstprüfung der Prüfanordnung, wozu das Wahlventil 21 in die gestrichelt angedeutete Stellung eingestellt wird. In dieser Schaltstellung ist ein Spülen des Reservoirinhalts im kleinen internen Kreis möglich, und zwar vom Reservoir 51 über die Niederdruckleitung 53, das Wahlventil 28, die Pumpe 36, die Entgasungsvorrichtung 27, die Pumpe 33, das Wahlventil 21 und die Niederdruckleitung 52 zurück zum Reservoir 51. Bei dieser Betriebsart ist ein gleichzeitiges Entgasen möglich, und zwar durch Einschalten der Vakuumpumpe 29 und gleichzeitiges Sperren des Belüftungsventils 32. Durch entsprechendes Einstellen des Stellventils 59 ist es möglich, die Druckflüssigkeit an der Sichtblende 58 auf Gaseinschlüsse zu beobachten. Die Sichtblende 58 ist örtlich gesehen, im Bedienungspult 65 angeordnet Das Spülen des gesamten Hilfskreises in der Prüfanordnung einschließlich der Hochdruckpumpe und der Rücklaufleitung erfolgt durch Kurzschließen des Hilfskreises, durch Kurzschluß von Druckleitung 15 und Rücklaufleitung 37 am Ausgang bzw. Eingang des Hilfssystems und durch Inbetriebnahnie der Hochdruckpumpe 10. Das Einschalten des Motors 11 kann lastfrei dadurch bewirkt werden, indem das Stellventil 60 geöffnet wird, wodurch von der Druckleitung 15 ein Weg zum Reservoir 51 über die Leitung 61 durchgeschaltet wird.

Die Hochdruckpumpe 10 und die Vordruckpumpe 19 können durch das Wahlventil 21 so geschaltet werden, daß der Kreislauf von der Rücklaufleitung 37 direkt zur Vordruckpumpe 19 führt oder das Reservoir 51 einschließt. Die Vordruckpumpe besteht aus einer Konstantpumpe, während für die Hochdruckpumpe eine druckgeregelte Pumpe mit Fördermengenbegrenzung eingesetzt ist Der Schwingungsdämpfer 13 reduziert die von der Pumpenpulsation ausgehende und über die Rohrinsiallation übertragene Schwingungserregung auf das zu prüfende Luftfahrzeugsystem und trägt damit zur Geräuschminderung bei. Die zuvor schon behandelten Pumpen 33 und 36 besitzen eine Doppelfunktion, und zwar werden sie zur Entgasung und zur Abfuhr des Pumpenleckstromes der Hochdruckpumpe 10 benutzt. Beim Entgasen in jeder der möglichen Betriebsarten erzeugt die Vakuumpumpe 29 in der Entgasungsvorrichtung 27 bei abgesperrtem Belüftungsventil 32 ein regelbares Vakuum, das in Verbindung mit dem eingebauten Luftabscheidefilter 30 für eine hochwirksame Entgasung sorgt. Die Pumpe 33 übernimmt dabei die Wiedereinspeisung des entgasten Leckstromes von der Hochdruckpumpe 10. Beim Betrieb der Prüfanordnung ohne Entgasen ist die Vakuumpumpe 29 abgeschaltet und das Belüftungsventil 32 geöffnet. Dadurch wird insbesondere bei einem Hilfskreislauf ohne Einschluß des Reservoirs 51 eine für die Hochdruckpumpe 10 verträgliche Leckstromdruckreferenz geschaffen, wodurch die Hochdruckpumpe 10 eine lange Lebensdauer erhält.

Die Ausrpeisung erfolgt von der Druckleitung 15 über nicht näher bezeichnete entsperrbare Rückschlagventile, die durch ebenfalls nicht näher bezeichnete elektrisch ansteuerbare Pilotventile angesteuert werden. Im kombinierten Rücklauf-Füllsystem ist ein hydraulisch vorgesteuertes Druckregelventil 43 vorgesehen zur feinfühligen Einstellung des prüfstandsseitigen Rücklaufdrucks. Diesem Druckregelventil 43 ist ein Druckminderventil 42 nachgeordnet, das zur Begrenzung des Eingangsdrucks der Vorpumpe 19 dient Parallel zur Rücklaufleitung 37 liegt die im Normalbetrieb durch ein nicht näher bezeichnetes Rückschlagventil geschützte Reservoirfülleitung 46.

Die Ausspeisung von der Prüfanordnung in das Bordsystem von Luftfahrzeugen kann in Einfach- und Doppelausspeisung erfolgen. Die Vorwahl, ob dabei das Reservoir 51 mit eingeschlossen sein soll oder nicht, erfolgt durch die manuelle Einstellung des Wahlventils 21. Das Füllen der Reservoire an Bord von Luftfahrzeugen erfolgt niederdruckseitig durch öffnen der entsprechenden Füllventile 47 bzw. 48, welche vom Bedienungspult aus verstellbar sind. Das Entleeren der Bordreservoire erfolgt durch hochdruckseitige Beaufschlagung der Bordreservoire mit Druck und Ablaß der Druckflüs-

sigkeit, niederdruckseitig durch Druckentlastung am Druckregelventil 43 und Einstellung des Wahlventils 21 in die das Reservoir 51 einschließende Stellung. Das Entgasen der Bordsysteme während des Spülvorganges kann mit der Entgasungsvorrichtung 27 erzielt werden, wobei die Vakuumpumpe 29 und das Stellventil 32 entsprechend eingestellt sein müssen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 die Vordruckpumpe 19 durch einen Vordruck auf ι ο das Reservoir 51 ersetzt. Hierzu wird das Reservoir 51 von einer Stickstoff enthaltenden Druckquelle 70 über ein Sperrventil 71 und ein Druckminderventil 72 versorgt. Auf die Pumpe 36, welche zum Spülen des im Reservoir 51 gespeicherten Druckmittels dient, ist hier ebenfalls verzichtet worden. Die Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich grundsätzlich nicht von dem nach Fig. 1, wenn man davon absieht, daß eine Spülung des im Reservoir 51 gespeicherten Druckmittels bei diesem Ausführungsbeispiel nicht möglich ist. Die Entgasung erfolgt wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, wobei diese ebenfalls — wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 — durch die Tatsache, daß die Temperatur des Leckstromes der Hochdruckpumpe 10 erhöht ist, die Gasausscheidung begünstigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Prüfung hydraulischer Systeme, insbesondere hydraulischer Systeme von Luftfahrzeugen mit einem hydraulischen Hilfskreis, in dem eine motorisch antreibbare Hochdruckpumpe, eine Entgasungsvorrichtung und ein Reservoir vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckausgang der Hochdruckpumpe (10) und der Rücklauf (37) über eine Pumpe (36) und ein regelbares Drosselventil (39) mit der Entgasungsvorrichtung (27) verbunden ist, von der das entgaste Druckmittel mittels einer Pumpe (33) in den hydraulischen Hilfskreis vor der Hochdruckpumpe (10) wieder einführbar ist, und daß der Rücklauf (37) des hydraulischen Hilfskreises ein Wahlventil (21) aufweist, das je nach Einstellung den Rückstrom direkt oder über das Reservoir (51) zur Saugseite der Hochdruckpumpe (10) leitet

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckpumpe (10) auf der Saugseite eine Vordruckpumpe (19) zur Erzeugung eines entsprechenden Vordrucks vorgeschaltet ist, und daß die Wiedereinführung des entgasten Druckmittels an einer das Wahlventil (21) und die Saugseite der Vordruckpumpe (19) verbindenden Saugleitung (22) erfolgt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruck für die Hochdruckpumpe (10) durch eine Druckbeaufschlagung des Reservoirs (51) mit Stickstoff erfolgt, wobei das Wahlventil (21) in der das Reservoir (51) einschließenden Stellung eingestellt ist und die Wiedereinführung des entgasten Druckmittels in den Rücklauf (37) vor dem Wahl ventil (21) erfolgt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauf des hydraulischen Hilfskreises ein Druckregelventil (42) aufweist, das bei entsprechender Einstellung den Druck des Rückstromes auf einem für die Vordruckpumpe (19) günstigen Wert hält.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Entgasungsvorrichtung (27) eine motorisch antreibbare Vakuumpumpe (29) und über ein Belüftungsventil (32) ein Luftabscheidefüter (30) verbunden sind, die je nach Betriebsart der Anordnung wahlweise zur Erzeugung einer wirksamen Entgasung einschaltbar sind.

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