DE2741614A1

DE2741614A1 - Vorrichtung zum entfernen von gas aus einem fluessigkeitssystem

Info

Publication number: DE2741614A1
Application number: DE19772741614
Authority: DE
Inventors: Richard Edward Livesay
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1976-11-17
Filing date: 1977-09-15
Publication date: 1978-05-18
Also published as: JPS6041967B2; CA1087110A; US4039305A; GB1532188A; BE859922A; JPS5364876A

Description

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KARL H. WAGNER GEWÜRZMÜHLSRASSE

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77-S-2836

CATERPILLAR TRACTOR CO., Peoria, Illinois 61629, V.St.A.

Vorrichtung zur Entfernung von Gas aus einem Flüssigkeitssystem

Für den effizienten Betrieb eines Hydrauliksystems bei einem Arbeitsfahrzeug, beispielsweise einem Bagger, ist es erforder lieh, die im Hydrauliköl vorhandene Gasmenge auf einem vorgewählten niedrigen Wert zu halten. Bei manchen Hydrauliksystemen wird Gas manchmal im Hydrauliköl mitgeführt. Die bisher verwendeten Verfahren zur Entfernung dieses mitgerissenen Gases zeigten nicht den gewünschten Wirkungsgrad oder aber sie sind in unerwünschter Weise teuer und/oder kompliziert zu waten.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Erfindungsgemäß besitzt ein Flüssigkeitssystem einen Flüssigkeitsströmungspfad mit mit Abstand angeordneten, vorbestimmten Einlaß- und Auslaßmitteln zum Zwecke der Hindurchleitung der Flüssigkeit durch das Flüssigkeitssystem. Eine Filtervorrichtung ist in dem Strömungspfad vorgesehen, um Flüssigkeit durch das Filter zu leiten und das Gas von der Flüssigkeit zu trennen. Ablaß- oder Ventiliermittel sind vorgesehen, um das abgetrennte Gas aus dem System zu entfernen.

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Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems eines Arbeitsfahrzeugs;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt des Gehäuses und Filters längs Linie II-II in Fig. 1.

Ein Arbeitsfahrzeug 10, beispielsweise ein Bagger, besitzt ein Hydrauliksystem 11, welches nicht gezeigte Arbeitselemente des Fahrzeugs 10 beliefert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 12 ist im Hydrauliksystem 11 angeordnet, um mitgeführtes Gas aus dem Hydrauliköl zu trennen.

Wie man in der Zeichnung erkennt, ist ein Gehäuse 13 erfindungsgemäß vorgesehen, welches folgendes aufweist: Eine Kammer 14, obere und untere Enden 15,16, Seitenwände 17, eine Einlaßöffnung 18 am Bodenende 16, eine Gasauslaßöffnung 19 am oberen Ende 15 und eine Ölauslaßöffnung 20 an der Seitenwand 17 an einer Stelle benachbart zum Bodenende 16.

Ein Filterelement 21 ist in der Kammer 14 des Gehäuses 13 anzuordnen. Das Filterelement 21 besitzt eine sich durcherstreckende Mittelöffnung 22 und Seitenwände 23.

Gemäß Fig. 1 und 2 besitzt das Filterelement 21 eine Konstruktion ausreichend zum Umfassen der Einlaßöffnung 18 und der Gasauslaßöffnung 19 des Gehäuses 13, wobei sich das Filterelement dazwischen erstreckt. Der Aussendurcnmesser des Filters 21 besitzt eine Größe, die bezüglich des Gehäuses 13 ausreicht, um einen Ring 24 zwischen Filter 21 und Gehäuseseitenwänden 17 zu bilden. Das Filter 21 besteht aus einem Material hinreichend für die Trennung von Gasblasen mit einem Durchmesser von mindestens 0,005 Zoll oder größer aus Hydrauliköl während des Durch-

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gangs des Hydrauliköls durch die Seitenwände 23. Materialien, aus denen der Filter aufgebaut sein kann, sind beispielsweise die folgenden: Metallsieb, Papierelemente, Fasermaterialien mit 10 bis 15 Mikron-Öffnungen (Minimum).

Ein Einschränkelement 25 kann in der Gasauslaßöffnung 19 des Gehäuses 13 angeordnet sein, um die Tendenz des Öls, durch öffnung 19 abgegeben zu werden, zu steuern.

Ein Tank 26 kann ebenfalls im Hydrauliksystem 11 an einer Stelle stromaufwärts des Gehäuses 13 vorgesehen sein, um das Gehäuse 13 gegenüber Volumenanstiegen des Hydrauliköls zu schützen und um einen ersten Teil des Gases vom eintretenden Hydrauliköl zu trennen. Der Tank 26 besitzt eine Kammer 27, obere und untere Endteile 28, 29 und Seitenwände 30. Das obere Endteil besitzt eine Gasauslaßöffnung 31 und eine Einlaßöffnung 32. Eine untere Öl-Gas-Auslaßöffnung 33 befindet sich am Bodenendteil des Tanks 26.

Erste Mittel 34, beispielsweise eine Leitung, sind vorgesehen, um die Öl-Gas-Auslaßöffnung 33 des Tanks 26 mit der Einlaßöffnung 18 des Gehäuses 13 zu verbinden.

Ein Hydraulikölreservoir 35 ist vorhanden, um Hydrauliköl für die darauffolgende Lieferung an(nicht gezeigte) Pumpen zu enthalten. Das Reservoir 35 besitzt einen oberen Teil 36, einen Bodenteil 37, erste, zweite und dritte öffnungen 38, 39, 40 im oberen Teil 36 und eine Ölauslaßöffnung 41 vorzugsweise im Bodenteil 37 des Reservoirs 35.

Zweite Mittel 42, beispielsweise eine Leitung,verbinden die Gasauslaßöffnungen 31, 19 des entsprechenden Tanks 26 und Gehäuses 13 in Strömungsmittelverbindung mit der ersten öffnung 38 des Reservoirs 35 (vgl. Fig. 1). Durch diesen Aufbau wird in die Gasablaßleitungen mitgeführtes öl durch starke Druck- oder Volumenanstiege im Reservoir 35 wiedergewonnen.

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Dritte Mittel 43, beispielsweise eine Leitung, sind mit der Ölauslaßseite 20 des Gehäuses 13 verbunden und erstrecken sich durch die zweite Öffnung 39 des Reservoirs 35 und durch das Reservoir zum Bodenteil 37 des Reservoirs 35.

Vierte Mittel 44, beispielsweise eine Entlüftungskappe, sind mit der dritten Öffnung 40 des Reservoirs 35 verbunden, um Gas vom Reservoir 35 abzulassen. Abdichtmittel 45, 46 können zwischen entsprechenden Enden des Filterelements 21 und des Gehäuses 13 angeordnet sein, um zu verhindern, daß Gas und/oder Öl zwischen dem Gehäuse 13 und den Enden des Filterelements 21 fließen. Abdichtmittel 45, 46 können aus irgendwelchem geeigneten stationären Abdichtmaterial, wie beispielsweise O-Ringen oder Dichtungen, gebildet sein.

Im Betrieb der Vorrichtung der Fig. 1 wird ein erstes Gasvolumen im Tank 26 getrennt und läuft in den oberen Teil 36 des Reservoirs 35 über die zweiten Mittel 42. Das daraus resultierende Öl mit eingefangenem Gas läuft vom Tank 26 in die Mittelöffnung 22 des Filterelements 21 über die ersten Mittel. Die Strömungsmittelhöhe in der Mittelöffnung 22 des Filters 21 drückt Öl durch das Filter 21 in den Ringraum 24. Wenn das Hydrauliköl durch das Filterelement 21 läuft, so wird verhindert, daß mitgeführtes Gas mit einem Blasendurchmesser von 0,005 Zoll oder größer durch das Filter läuft und wird in der Mittelöffnung 22 des Filters 21 im Oberteil 36 des Reservoirs aufrechterhalten, wo es darauf aus dem Hydrauliksystem 11 durch die dritte öffnung 40 des Reservoirs 35 entfernt wird. Das entgaste Hydrauliköl läuft vom Ringraum 24 in einen Bodenteil 37 des Reservoirs über die dritten Mittel 43.

Durch die in dieser Weise erfolgende Trennung des Gases und durch die Anordnung desselben im Oberteil des Reservoirs für die darauffolgende Entfernung wird der Verlust an Hydrauliköl während des Druckanstiegs des Hydrauliksystems vermieden. Durch das Einspritzen des entgasten Öls in das Reservoir unterhalb des

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Flüssigkeitsniveaus wird die erneute Gasaufnahme des Öls vermieden. Durch den Aufbau von Filter und Gehäuse ist die Vorrichtung außerordentlich einfach/ außerordentlich wirkungsvoll und benötigt weniger Material, wodurch nur wenig Gewicht dem Fahrzeug zugefügt wird.

Zusammenfassend sieht die Erfindung also eine Vorrichtung 12 vor, die im Flüssigkeitssystem 11 eingeschaltet ist, um beispielsweise Gas aus der Flüssigkeit zu entfernen; das mit Gas beladene öl wird in ein Filter 21,angeordnet innerhalb eines Gehäuses 13, geleitet, wobei der Filter 21 aus einem Material besteht, welches ausreicht, um Gasblasen aus dem öl herauszutrennen, während dies durch den Filter hindurchläuft, das abgetrennte Gas läuft nach oben und durch eine Gasauslaßöffnung 19 aus dem Oberteil 15 des Gehäuses 13 heraus, wobei das entgaste öl durch das Filter 21 und vom Gehäuse 13 weg an einer Stelle am Bodenende 16 des Gehäuses 13 läuft.

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Claims

27416H Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Entfernung von mitgeführtem, relativ leichterem Gas aus einer Flüssigkeit in einem Flüssigkeitssystem, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsströmungspfad mit mit Abstand angeordneten, vorbestimmten Einlaßmitteln (18) und Auslaßmitteln (20) zur Leitung der Flüssigkeit durch die Vorrichtung (12), in dem Strömungspfad zwischen dem Einlaß (18) und dem Auslaß(2O) angeordnete Filtermittel (21), um die Flüssigkeit durch die Filtermittel (21) zu leiten und dem Gasdurchtritt durch das Filter Widerstand entgegenzusetzen, um das Gas von der Flüssigkeit zu trennen, und Ablaßmittel (26) angeordnet stromaufwärts gegenüber den Filtermitteln (21) und an einem höhenmäßig höher gelegenen Punkt in dem Strömungspfad als die Einlaßmittel (18), um so das relativ leichtere Gas vom Flüssigkeitsströmungspfad zu trennen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einschränkmittel (25) zur steuerbaren Entfernung des durch die Filtermittel getrennten Gases.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch Mittel (43), die mit dem unteren Ende des Filterelements

(21) und dem unteren Ende eines Reservoirs (35) des Strömungsmittelsystems verbunden sind, um Flüssigkeit von den Filtermitteln (21) in das untere Ende des Reservoirs (35) zu leiten.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel (21) folgendes aufweisen: ein Gehäuse (13) mit einer Kammer (14) und ein Filterelement (21) mit einer Mittelöffnung (22) und ausgebildet aus einem Metallsiebelement oder einem Papierelement oder Fasermaterial.

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5. Vorrichtung zur Entfernung von Luft aus Hydrauliköl in einem Hydrauliksystem (11) eines Arbeitsfahrzeugs (1O), gekennzeichnet durch: ein Gehäuse (13) mit einer Kammer (14), oberen und unteren Enden (15, 16), Seitenwänden (17), einer Einlaßöffnung (18) am Bodenende (16), einer Gasauslaßöffnung (19) am oberen Ende (15) und einer Ölauslaßöffnung (20) benachbart zum Bodenende (16), ein Filterelement (21) mit einer Mittelöffnung (22) und Seitenwänden (23), wobei das Filterelement (21) einen Aussendurchmesser besitzt, der ausreicht, um einen Ringraum (24) zwischen dem Filterelement (21) und den Gehäuseseitenwänden (23) in der eingebauten Position mit der Gehäusekammer (14) zu bilden, und wobei das Filterelement aus einem Material besteht, welches ausreicht, um Gasblasen aus Hydrauliköl während des Durchgangs des Hydrauliköls durch die Filterseitenwände (23) zu trennen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Einschränkungselement (25) angeordnet in der Gasauslaßöffnung (19) des Gehäuses (13).

7. Vorrichtung nach oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Tank (26) mit einer Kammer (27), oberen und unteren Endteilen (28, 29), Seitenwänden (30), einer Einlaßöffnung .32) am oberen Endteil (28), einer Gasauslaßöffnung (31) am oberen Endteil (28) und eine Öl-Gas-Auslaßöffnung (33) am Bodenendteil (29), und wobei schließlich noch erste Mittel (34) vorgesehen sind, um die Öl-Gas-Auslaßöffnung (33) mit der Einxaßöffnung (18) des Gehäuses (13) zu verbinden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Hydraulikölreservoir mit einem Oberteil (36) , einem Bodenteil (37), ersten, zweiten und dritten Öffnungen (38, 39, 40) im Oberteil (36) und einem ölauslaß (41), wobei zweite Mittel (42) zur Verbindung der Gasauslaßöffnung (31,19) des Tanks (26) und des Gehäuses (13) mit der ersten Öffnung (38) des Reservoirs (35) vorgesehen sind, wobei schließlich dritte Mittel (43) vorhanden sind, um Hydrauliköl vom ölauslaß (20) des Gehäuses (13) über die zweite Öffnung (39) des Reservoirs (35) und den Bodenteil (37) des Reservoirs (35) zu leiten.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch vierte Mittel (44) verbunden mit der dritten Öffnung (40) des Reservoirs (35) zum Ablassen von Gas aus dem Reservoir (35).

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