DE2948674A1

DE2948674A1 - Vorrichtung und verfahren zum entgasen einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2948674A1
Application number: DE19792948674
Authority: DE
Inventors: Harry Simister Bottoms; Geoffrey Arthur Lewis; Solihull Olton
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1980-06-19
Also published as: IT1127272B; US4300919A; IT7927820A0

Description

LUCAS INDUSTRIES LTD.
Birmingham (Großbritannien)

Vorrichtung und Verfahren zum Entgasen einer Flüssigkeit

V Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren

zum Entgasen einer Flüssigkeit.

Die Vorrichtung und das Verfahren sind insbesondere zum Entfernen mitgerissener oder gelöster Luft aus Hydraulikflüssigkeit bestimmt.

Es ist bekannt, eine Flüssigkeit dadurch zu entgasen, daß die Flüssigkeit einem höheren Unterdruck ausgesetzt und das abgetrennte Gas aufgefangen wird. Der angewendete Unterdruck ist dabei wesentlich niedriger als der Atmosphärendruck.

Beispielsweise aus der US-Patentschrift 3 273 313 ist es bekannt, zur Erzeugung des erforderlichen Unterdrucks eine Ansaugvorrichtung zu benutzen, die mit einer Druckflüssigkeit betrieben wird, die von einer Hydraulikpumpe für ein äußeres Hydrauliksystem geliefert wird. Bei der Vorrichtung gemäß der genannten Patentschrift fördert die Ansaugvorrichtung zwar Flüssigkeit zu einem Speicherbehälter, entnimmt aber keine Flüssigkeit aus diesem Speicherbehälter, sondern bezieht die Flüssigkeit aus der Rückführungsleitung des äußeren hydraulischen Systems. Die Entgasungsleistung wird daher von dem Durchfluß durch das äußere Hydrauliksystem bestimmt.

Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Entgasungsvorrichtung und Entgasungsverfahren zur Verfügung zu stellen, bei denen die Entgasungsleistung nicht von dem Durchfluß durch ein äußeres System abhängt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch eine erste Speicherkammer für die Flüssigkeit, eine Pumpe zum Abfördern von Flüssigkeit aus dieser Kammer, eine Ansaugvorrichtung mit einer Düse, der von der Pumpe Flüssigkeit zugeführt werden kann, einer mit der Kammer in Verbindung stehenden Ansaugöffnung in der Ansaugvorrichtung, die mit der Kammer in Verbindung steht, und eine Einrichtung zum Fördern der zu entgasenden Flüssigkeit in die Speicherkammer.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sowie das Verfahren zum Entgasen einer Flüssigkeit sind in den Unteransprüchen angegeben.

Beispiele zweier Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Entgasungsvorrichtung und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Entgasungsvorrichtung.

Bei der Vorrichtung gemäß Figur 1 kann eine Pumpe 10 Flüssigkeit aus einer Speicherkammer 11 ansaugen und diese Flüssigkeit durch eine Rohrleitung 12 zu einem (nicht dargestellten) äußeren Hydrauliksystem fördern, von wo aus sie dann durch eine Rohrleitung 13 in den oberen Teil der Kammer 11 zurückgeführt wird. Ein Druckregelventil 14 in der Leitung 12 ermöglicht, einen Teil der von der Pumpe 10 geförderten Flüssigkeit zu einer Ansaugvorrichtung 15 in der Kammer 11 zu leiten.

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Die Ansaugvorrichtung hat eine konvergierende Düse 16, der Flüssigkeit mit einem Druck zugeführt wird, der von dem Ventil 14 bestimmt wird. Die Düse 16 befindet sich in axialer Flucht mit einem divergierenden Ausströmkanal 17, der vertikal nach oben in eine Kammer 11 gerichtet ist. Die Ansaugvorrichtung ist ferner mit einer Anzahl von Saugöffnungen 18 versehen, die, wie dargestellt, in der Nähe des Bodens der Kammer 11 angeordnet und zu einem Hohlraum 19 hin geöffnet sind, der mit dem Ausströmkanal 17 in Verbindung steht und die Düse 16 umgibt.

Die Rohrleitung 12 steht mit der Kammer 11 über ein Überströmventil 20 in Verbindung. Mit Hilfe von Absperrventilen 21, 22 kann die Vorrichtung von dem äußeren Hydrauliksystem getrennt werden.

Die Vorrichtung ist hauptsächlich für die Entlüftung eines äußeren Hydrauliksystems, z.B. eines Flugzeug-Hydrauliksystems, und zum Entfernen von Luft aus der Hydraulikflüssigkeit bestimmt. Die Rohrleitungen 12, 13 sind mit der Hochdruck- bzw. Niederdruckseite des äußeren Systems verbunden, und die Pumpe 10 fördert Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 11 zu dem äußeren System, aus dem sie schließlich in die Kammer 11 zurückströmt. Der Druck des Teils der Hydraulikflüssigkeit, der durch die Düse 16 strömt, wird bis unter den Atmosphärendruck vermindert, wodurch Flüssigkeit aus dem Hohlraum 19 mitgerissen und unter Verminderung ihres Druckes nach oben durch den Ausströmkanal 17 gefördert wird. Die Flüssigkeit in der Kammer 11 wird durch die Ansaugöffnungen 18 mit einer Geschwindigkeit umgewälzt, die um ein Mehrfaches größer als die Strömungsgeschwindigkeit in der Düse 16 ist. Die Entlüftung der Flüssigkeit vollzieht sich daher sehr schnell und hängt nicht vom Durchfluß durch das äußere System ab; sie wird selbst dann fortgesetzt, wenn die Ventile 21, 22 geschlossen sind. Das ausgetriebene Gas sammelt sich über der Oberfläche der Flüssigkeit in der Kammer 11 und wird von

einer Vakuumpumpe 23 abgesaugt, die die Kammer 11 unter Unterdruck hält.

Ein Teil des mit der Flüssigkeit durch die Rohrleitung 13 geförderten Gases wird bereits beim Eintreten der Flüssigkeit in die Unterdruckzone im Oberteil der Kammer 11 freigesetzt. Durch die Ansaugöffnungen 18 in der Nähe des Kammerbodens strömt daher Flüssigkeit, die bereits teilweise entgast ist.

Es ist offensichtlich wünschenswert, daß die Förderpumpe den Teil der Flüssigkeit ansaugt, aus dem der größte Teil des Gases bereits entfernt ist. Bei einer raschen Umwälzung der Flüssigkeit in der Kammer 11 der Vorrichtung nach Figur 1, d.h. bei geschlossenen Ventilen 21, 22, kann die die Einströmöffnung der Pumpe 10 erreichende Flüssigkeit wesentliche Mengen mitgerissener und gelöster Luft enthalten, wodurch die Wirksamkeit der Vorrichtung vermindert wird. Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung gewährleistet, daß die Förderpumpe Flüssigkeit mit niedrigem Luftgehalt ansaugt.

Bei der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung kann die Förderpumpe 30 Flüssigkeit aus einer Kammer 31 ansaugen und durch eine Rohrleitung 32 zu einem äußeren Hydrauliksystem fördern. Von dem äußeren System strömt die Flüssigkeit durch eine Rohrleitung 34 zurück in eine Kammer 33. Mit der Förderseite der Pumpe 30 ist eine konvergierende Düse 36 einer Saugvorrichtung 35 verbunden. Die Saugvorrichtung 35 umfaßt ferner einen von der Kammer 31 ausgehenden divergierenden Strömungskanal 37, der in Flucht zur Düse 36 angeordnet ist und sich vertikal nach oben in die Kammer 33 erstreckt. Ein Ringraum 38 zwischen der Düse 36 und dem Ausströmkanal 37 bildet eine Ansaugöffnung für die in der Kammer 31 enthaltenen Flüssigkeit.

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Das untere Ende der Kammer 33 steht mit der Kammer 33 über ein Drosselventil 39 und einen Kanal 40 in Verbindung, der nahe dem Ansaugraum 38 endet. Parallel zur Pumpe 30 ist ein Oberströmventil 41 angeordnet, und durch Ventile 42, 43 in den Leitungen 32, 34 kann die Vorrichtung von dem äußeren System getrennt werden. Am oberen Ende der Kammer 33 ist ein Entlüftungsventil 44 vorgesehen. Die Einströmöffnung der Pumpe 30 ist mit dem Unterteil der Kammer 31 verbunden.

Im Betrieb saugt die Saugvorrichtung 35 Flüssigkeit aus dem Oberteil der Kammer 31, in der dadurch der Druck unter den Atmosphärendruck gesenkt wird. Infolge dieser Druckverminderung wird Flüssigkeit aus der Kammer 33 angesaugt und durch das Drosselventil 39 sowie den Kanal 40 in den oberen Teil der Kammer 31 gefördert. Die Flüssigkeit wird daher durch die Saugvorrichtung 35 ständig durch die Kammern 31, 33 zirkuliert wird. Der in der Kammer 31 herrschende Unterdruck gewährleistet, daß die Flüssigkeit in dieser Kammer einen sehr niedrigen Luftgehalt hat.

Ein Teil der aus dem Kanal 40 austretenden Flüssigkeit strömt durch den Ansaugraum 38 der Saugvorrichtung 35; der Rest der Flüssigkeit gelangt schließlich zur Pumpe 30. Die Pumpe 30 saugt daher Flüssigkeit aus der Kammer 31 an und fördert sie durch das äußere System zu der Kammer 33 zurück.

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Claims

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTS BÜRO

8CHUMANN8TR 97 · D-4OOO DÜSSELDORF

Telefon: (02 11) 6833 46 Telex: 08586513 cop d

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

3. Dezember 1979

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine erste Speicherkammer (11, 33) für die Flüssigkeit, eine Pumpe (10, 30) zum Abfördern von Flüssigkeit aus dieser Kammer, einer Ansaugvorrichtung (15, 35) mit einer Düse (16, 36), der von der Pumpe (10, 30) Flüssigkeit zugeführt werden kann, einer mit der Kammer (11, 33) in Verbindung stehenden Ansaugöffnung (18, 40) in der Ansaugvorrichtung (15, 35), einer Ausströmöffnung (17,

37) der Ansaugvorrichtung (15, 35), die mit der Kammer (11, 33) in Verbindung steht, und eine Einrichtung zum Fördern der zu entgasenden Flüssigkeit in die Speicherkammer (11, 33).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine weitere Pumpe (23) zum Entfernen des aus der Flüssigkeit ausgetriebenen Gases aus der Speicherkammer (11, 33).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ansaugöffnung (18) der Ansaugvorrichtung (15) nahe dem Boden der Speicherkammer (11) angeordnet und die Einrichtung zum Fördern der zu entgasenden Flüssigkeit mit dem Oberteil der Speicherkammer (11) verbunden ist.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis'3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Förderung der Flüssigkeit in die Kammer (33) eine weitere Kammer (31) umfaßt, die mit der ersten Kammer (33) in Nähe der Eintrittsöffnung der Ansaugvorrichtung (35) in Verbindung steht, und daß eine Einrichtung zur Ermöglichung einer Flüssigkeitsströmung vom Auslauf (37) der Ansaugvorrichtung (35) durch die erste Kammer (33) zur zweiten Kammer (31) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e kennzeichnet, daß der Auslauf (37) der Ansaugvorrichtung (35) in Strömungsrichtung divergiert, die Eintrittsöffnung mit kleinem Querschnitt zur zweiten Kammer (31) hin geöffnet und durch einen Raum (38) zwischen dem Strömungskanal mit kleinem Querschnitt und der Düse (36) gebildet und daß ein Kanal (40) vorgesehen ist, der mit der ersten Kammer (33) in Verbindung steht, sich in die zweite Kammer (31) erstreckt und in Nähe der Eintrittsöffnung der Ansaugvorrichtung (35) endet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Strömungsdrossel (39) in dem Kanal (40).

7. Verfahren zum Entgasen einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter von einer Pumpe angesaugt und ein Teil der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit zu der Düse einer Ansaugvorrichtung geleitet wird, die ebenfalls Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter ansaugen kann, und daß die aus der Ansaugvorrichtung ausströmende Flüssigkeit zu dem Vorratsbehälter zurückgeführt wird, wobei die Strömung durch die Ansaugvorrichtung nicht durch die zu einem Außenkreis geförderte Flüssigkeitsmenge begrenzt wird.

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