DE2648097B2

DE2648097B2 - Vorrichtung zum Füllen und Dichtigkeitsprüfen von Flüssigkeitskreisläufen

Info

Publication number: DE2648097B2
Application number: DE2648097A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr.-Ing. Lehmann; Erwin Ing.(Grad.) Zimmermann
Original assignee: Sihi & Co Kg 2210 Itzehoe GmbH
Current assignee: Sihi & Co Kg 2210 Itzehoe GmbH
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1978-12-07
Also published as: FR2368620B1; SE7711754L; CS197306B2; DE2648097A1; DE2648097C3; GB1592714A; FR2368620A1; US4149574A; IT1117926B; JPS5385233A

Description

Es ist eine Vorrichtung zum Füllen geschlossener Hohlsysteme bekannt (DE-OS 24 01120), die zwei Pumpen enthält, nämlich eine Vakuumpumpe zum Evakuieren des Systems und eine Flüssigkeitspumpe zum Füllen des Systems, wobei das Zusammenwirken der beiden Pumpen druck- und zeitabhängig gesteuert ist Die bekannte Vorrichtung ist leistungsfähig genug für Automobilfabriken, jedoch zu aufwendig für kleinere Werkstätten und Wartungsstationen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, tine Vorrichtung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die weniger aufwendig als

ίο die bekannte Vorrichtung ist Ebenso wie diese soll sie jedoch in der Lage sein, das zu füllende System ausreichend zu evakuieren, um dadurch die Gefahr einer unvollständigen Füllung durch Lufteinschlüsse zu verringern. Sie soll ferner eine rasche Füllung des Systems ermöglichen und eine Dichtheitsprüfung gestatten.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Weil nur eine Pumpe vorgesehen ist, ist die Vorrichtung wesentlich billiger und einfacher als die bekannte Vorrichtung. Die einzige Pumpe arbeitet entweder als Vakuumpumpe im Evakuierungsbetrieb oder als Druckpumpe im Füllbetrieb. Sie hat also eine Doppelfunktion, wobei der Wechsel von der einen auf die andere Funktion durch die Steuereinrichtungen bewerkstelligt wird, die so ausgeführt sind, daß die Leitungsverbindungen der jeweiligen Betriebsart entsprechend gewechselt werden. Es ist zwar denkbar, im Füllbetrieb die Druckseite der Pumpe unmittelbar mit der Anschlußleitung und dadurch mit dem zu füllenden System zu verbinden, wobei die Saugseite der Pumpe an den Vorratsbehälter angeschlossen ist Bevorzugt wird jedoch eine Ausführung, bei der die Pumpe nicht unmittelbar in das System fördert, sondern den Druck in dem Vorratsbehälter erhöht, dessen Flüssigkeitsraum mit der Anschlußleitung verbunden ist. Zu diesem Zweck sind die Steuereinrichtungen so ausgeführt, daß für den Füllbetrieb die Druckseite der Pumpe mit dem gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Vorratsbehälter und der Flüssigkeitsraum des Vorratsbehälters mit der Anschlußleitung verbindbar sind. Durch die Förderung der Pumpe in den Vorratsbehälter wird die über den unteren Teil des Vorratsbehälters befindliche Luft komprimiert, so daß die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter sanft über die Anschlußleitung in das zu füllende System gedrückt wird.

Zweckmäßigerweise ist der Luftraum des Vorratsbehälters mit einem auf den Fülldruck einstellbaren

so Überdruckventil verbunden.

Dadurch wird eine Gefährdung des Systems durch zu hohen Fülldruck vermieden.

Wenn der Fülldruck durch Kompression der Luft im Vorratsbehälter erzeugt wird, ist der Aufbau des Fülldrucks und damit die Füllzeit abhängig von der Größe des luftgefüllten Teils des Vorratsbehälters. Dieser wird daher zweckmäßigerweise möglichst klein gestaltet Jedoch wechselt die Größe dieses Raums in einem Vorratsbehälter entsprechend der unterschiedli-

fao chen Größe des darin enthaltenen Flüssigkeitsvorrats. Um einerseits einen genügend großen Flüssigkeitsvorrat speichern zu können und andererseits stets einen kleinen Luftraum zu bilden, ist es vorteilhaft, wenn der Vorratsbehälter unterteilt ist in einen kleinen, druckbe-

ti-5 ständigen Teil, der mit der Druckseite der Pumpe und der Anschlußleitung verbindbar ist, und einen größeren, mit der Atmosphäre verbundenen Teil, wobei eine Verbindungsöffnung zwischen den beiden Teilen für den

Füllbetrieb schließbar ist Der kleinere, druckbeständige Teil braucht dann nicht größer zu sein, als es die Aufnahme der Flüssigkeitsmenge für einen Füllvorgang oder wenige Füllvorgänge erfordert Diese Ausführung hat auch den Vorteil, daß nur ein kleinerer Teil des Vorratsbehälters druckbeständig und damit entsprechend aufwendiger gestaltet werden muß.

Die Anordnung kann so getroffen sein, daß die Saugseite der Pumpe unmittelbar mit der Anschlußleitung verbindbar ist, wobei die Pumpe einem sowohl für κ· Flüssigkeits- als auch Gasförderung geeigneten Typ angehört Sie kann beispielsweise eine Seitenkanal- oder Flüssigkeitsringpumpe sein. Diese Ausführung ermöglicht sowohl die Evakuierung flüssigkeitsgefüllter als auch nur mit Luft gefüllter Systeme.

In manchen Fällen wird es jedoch bevorzugt, daß die Saugseite der Pumpe über einen Flüssigkeitsbehälter mit der Anschlußleitung verbindbar ist Wenn aus dem System Flüssigkeit abgesaugt wird, gelangt diese nicht direkt in die Pumpe sondern verbleibt im Flüssigkeitsauffangbehälter, während die Pumpe ausschließlich Gas ansaugt Dies gestattet die Verwendung von Pumpentypen, die im wesentlichen nur für Gasförderung eingerichtet sind oder bei Gasförderung am wirkungsvollsten arbeiten.

Der erwähnte Flüssigkeitsauffangbehälter kann von dem Vorratsbehälter gebildet sein, wobei dieser entsprechend unterdrücktest ausgebildet ist und für den Evakuierungsbetrieb einerseits mit der Anschlußleitung und andererseits mit seinem Luftraum mit der Saugseite w der Pumpe verbindbar ist.

Die Vorrichtung kann mit einer Überdruck- und/oder Unterdruckdichtheitsprüfeinrichtung versehen sein, wie sie im Prinzip bekannt ist (DE-Gbm 17 78 817). Der für die Prüfung erforderliche Unterdruck- bzw. Überdruck wird als Evakuierungs- bzw. Fülldruck ebenfalls von der einzigen Pumpe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten -to Ausführungsbeispiele beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 bis 4 Schaltbilder verschiedener Ausführungsformen und

F i g. 5 einen Flüssigkeitsauffangbehälter.

Gemäß Fig. 1 ist an ein Automobilkühlsystem 2 die « hauptsächlich aus Pumpe 1, Vorratsbehälter 3 und Mehrwegeventil sowie Rohrleitungen bestehende Vorrichtung angeschlossen.

Die Leitungen sind mit Pfeilen und Buchstabensymbolen versehen, die den Förderzustand beim Entleeren bzw. Füllen angeben. Der erste Buchstabe kennzeichnet die jeweilige Verfahrensphase (A = Absaugen; B = Befüllen; C = Belüften), während der zweite Buchstabe das Fördermedium (W = Wasser bzw. Flüssigkeit; L = Luft) bezeichnet.

Gemäß F i g. 1 evakuiert die Pumpe 1 in der ersten Phase das Automobilkühlsystem 2, in dem sie die darin enthaltene Luft bzw. Flüssigkeit im Sinne der Pfeile A W bzw. AL in den Gasraum des als Druckbehälter ausgeführten Vorratsbehälters 3 fördert, der zu dieser mi Zeit über das Mehrwegeventil 4 zur Atmosphäre geöffnet ist. Nach dem Erreichen des erforderlichen Vakuums in dem Automobilkühlsystem 2 wird der Mehrwegehahn 4 zeitverzögert auf Füllen umgeschaltet, und zur Beschleunigung des Füllvorganges und für <i > die anschließende Druckprobe des Kühlsystems wird die Pumpe, deren Saugseite über den Mehrwegehahn an die Atmosphäre angeschlossen ist, als Verdichter auf den Gasraum des jetzt gegen die Atmosphäre geschlossenen Vorratsbehälters geschaltet Der Überdruck im Vorratsbehälter drückt die Flüssigkeit im Sinne der Pfeile BWin das zu füllende System. Dieses wird vor unzulässig hohen Drücken durch e^;n druckregelbares Ventil 5, das auf die Höhe des Prüfdruckes einstellbar ist, geschützt Nach Erreichen des eingestellten Druckes wird die Druckprobe durchgeführt, die Pumpe abgeschaltet und das System über das Ventil 6 belüftet so daß eine tropffreie Belüftung gewährleistet ist Die Pumpe 1 kann z. B. eine Seitenkanalpumpe, eine Flüssigkeitsringpumpe oder eine sonstige selbstansaugende Pumpe sein.

Gemäß F i g. 2 saugt die Pumpe 21 in der ersten Phase aus dem Automcbilkühlsystem 22 im Sinne der Pfeile A W bzw. AL über die Mehrwegeventile 24 und 24a ab und fördert den Kühlsystem-Inhalt in den Gasraum des als offener, druckloser Behälter ausgeführten Vorratsbehälters 23.

Nach Erreichen des gewünschten Vakuums werden die Mehrwegeventile 24 und 24a auf Füllen umgestellt Zur Beschleunigung des Füllvorganges und für die anschließende Druckprobe saugt die Pumpe aus dem Flüssigkeitsraum des Vorratsbehälters über die besondere Saugleitung 27 und die Mehrwegeventile 24 und 24a im Sinne der Pfeile B W und fördert die Flüssigkeit über die Mehrwegeventile 24a und 24 und über Leitung 28 im Sinne der Pfeile ßVVin das Kühlsystem. Ist das System gefüllt und der Prüfdruck erreicht, fördert die Pumpe über das druckregelbare Ventil 25 in den Vorratsbehälter zurück. Nach erfolgter Druckprobe wird die Pumpe abgeschaltet und das System über das Ventil 26 belüftet, um einen definierten Füllstand zu erhalten und eine tropffreie Befüllung zu gewährleisten.

Gemäß F i g. 3 ist der Vorratsbehälter 33 unterteilt in einen größeren, als Vorrats- und Betriebsflüssigkeitsbehälter dienenden drucklosen Raum 33a und in einen kleineren, druckbeaufschlagbaren Raum 336. Die Flüssigkeitsringpumpe 31 erhält ihre Betriebsflüssigkeit über die Leitung 37a und saugt in der ersten Phase aus dem Kühlsystem 32 im Sinne der Pfeile A W bzw. AL über Mehrwegeventil 34 ab. Während dieser Phase ist das druckregelbare Ventil 35 zwischen den beiden Räumen des Vorratsbehälters geöffnet. Nach Erreichen des gewünschten Vakuums im Kühlsystem wird das druckregelbare Ventil 35 geschlossen und werden die Mehrwegeventile 34 und 34a auf Füllen umgeschaltet. Die Pumpe 31 fördert die aus der Atmosphäre über das Mehrwegeventil 34 im Sinne der Pfeile BL angesaugte Luft im Verdichterbetrieb in den Luftraum des Behälterteils 336. Dabei erhält sie ihre Betriebsflüssigkeit über die Leitung 376. Der sich in den Behälterteil 336 einstellende Überdruck drückt die Flüssigkeit über die Fülleitung 38 und das entsprechend eingestellte Mehrwegeventil 34 im Sinne der Pfeile BW in das Kühlsystem, bis der Prüfdruck erreicht ist. Nach Abschluß der Druckprobe und Abschalten der Pumpe wird das Kühlsystem über das Ventil 36 belüftet

Bei den Vorrichtungen gemäß der F i g. 1 — 3 dient das Fördermedium gleichzeitig ab Betriebsflüssigkeit für die Pumpe, wenn diese als Vakuumpumpe bzw. als Verdichter arbeiten muß.

In F i g. 4 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der eine Pu'Tipe 41 Verwendung findet, die nicht mit dem Füllmedium in Berührung kommen darf. Zu diesem Zweck ist zwischen Pumpe 41 und Kühlsystem 42 ein vakuum- und druckbeaufschlagbarer Behälter 43 geschaltet, in dem zum Entleeren des Kühlsystems durch

die Pumpe 41 über das Mehrwegeventil 44a ein Vakuum erzeugt wird. Der Inhalt des Kühlsystems wird dann im Sinne der Pfeile A W bzw. AL über das entsprechend eingestellte Mehrwegeventil 44 abgesaugt. Zum Füllen wird in dem Vorratsbehälter 43 durch die gleiche Pumpe 41 ein Überdruck erzeugt, in dem diese im Sinne der Pfeile BL über die Mehrwegeventile 44a und 44f> Luft in den Vorratsbehälter fördert. Der darin erzeugte Überdruck treibt die Flüssigkeit im Sinne der Pfeile BW über das entsprechend eingestellte Mehrwegeventil 44 in das zu füllende System.
Wenn das aus dem System abzusaugende Medium nicht mit dem Füllmedium vermischt werden darf, wei es dieses beispielsweise verschmutzen könnte, kanr zwischen dem System und der Vorrichtung eir Auffangbehälter gemäß F i g. 5 angeordnet werden, dei den im Sinne der Pfeile A W bzw. AL ankommender Systeminhalt auffängt und ein Übersaugen verhindert indem nur die darin enthaltene Luft im Sinne des Pfeil! AL weitergeführt wird. Mit Druckluft, die im Sinne de; Pfeils BL eingeführt wird, kann anschließend die aufgefangene Flüssigkeit zum Wiederfüllen des System! im Sinne des Pfeils B Wverwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Füllen und Dichtigkeitsprüfen eines geschlossenen, nur eine Füllöffnung aufweisenden Hohlsystems wie einer Motor-Kühleranlage oder einer Kältemaschine mit Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung eine an die Füllöffnung des Systems anschließbare Anschlußleitung, eine saugseitig über eine Steuereinrichtung an die Anschlußleitung anschließbare Evakuierungseinrichtung, eine über eine Steuereinrichtung druckseitig unmittelbar oder mittelbar an die Anschlußleitung anschließbare Fülleinrichtung und einen Flüssigkeits- Vorratsbehälter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Evakuieren, Füllen und Dichtigkeitsprüfen nur eine Pumpe (1,21,31,41) vorgesehen ist, und daß die Steuereinrichtungen (4, 24, 24a, 34,34a, 35,44,44a, 44b) so ausgebildet sind, daß die Pumpe für den Evakuierungsbetrieb saugseitig mit der Anschlußleitung und für den Füllbetrieb druckseitig mit der Anschlußleitung verbindbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Füllbetrieb die Druckseite der Pumpe (1) mit dem gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Vorratsbehälters (3, 33b, 43) und der Flüssigkeitsraum des Vorratsbehälters mit der Anschlußleitung verbindbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum des Vorratsbehälters (3, 336, 43) mit einem auf den Fülldruck einstellbaren Überdruckventil (5,45) verbunden ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (33) unterteilt ist in einen kleineren, druckbeständigen Teil (33b), der mit der Druckseite der Pumpe (31) und der Anschlußleitung verbindbar ist, und einen größeren mit der Atmosphäre verbundenen Teil (33a), wobei eine Verbindungsöffnung zwischen den beiden Teilen für den Füllbetrieb schließbar ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Pumpe (1, 21, 31) unmittelbar mit der Anschlußleitung verbindbar ist und daß die Pumpe einem sowohl für Flüssigkeits- als auch Gasförderung geeigneten Typ angehört.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Pumpe (41) über einen Flüssigkeitsauffangbehälter (43 oder F i g. 5) mit der Anschlußleitung verbindbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsauffangbehälter von dem unterdruck fest ausgebildeten Vorratsbehälter (43) gebildet ist:, der für den Evakuierungsbetrieb einerseits mit der Anschlußleitung und dessen Luftbetrieb andererseits mit der Saugseite der Pumpe (41) verbindbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Überdruck- und/oder Unterdruck-Dichtheitsprüfeinrichtung versehen ist.