DE4326580A1

DE4326580A1 - Vorrichtung zum Entgasen eines hydraulischen Systems

Info

Publication number: DE4326580A1
Application number: DE4326580A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Bogner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1993-08-07
Filing date: 1993-08-07
Publication date: 1995-02-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen eines hydrauli schen Systems, insbesondere einer Servolenkung in einem Kraftfahr zeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei hydraulischen Systemen mit ansteuerbaren Verbrauchern sind Kavi tationserscheinungen häufig unvermeidbar, so daß ständig für eine Wiederentgasung des umlaufenden Hydrauliköls zu sorgen ist. Dies ge schieht meist über den Vorratsbehälter, der durch geeignete Maßnahmen eine Strömungsberuhigung und entsprechende Entgasung sicherstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die sowohl hinsichtlich der Entgasung als auch bei Neubefüllungen der Entlüftung besonderes wirkungsvoll und baulich einfach ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentan spruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, saugseitig in den Hydraulikkreis lauf einen trommelförmigen Separator mit einer tangential ausgerich teten Einlaßöffnung, einer Auslaßöffnung und einer zentralen Entlüf tungsöffnung zum Vorratsbehälter vorzusehen. Das über die Pumpe ange saugte Hydrauliköl wird dementsprechend in dem Separator stark in Rotation versetzt, wobei aufgrund der Zentrifugalwirkung das Hydrau liköl radial nach außen beschleunigt und dann über die Auslaßöffnung abgesaugt wird, während die gashaltigen Anteile über die zentrale Entlüftungsöffnung abgeschieden und dem Vorratsbehälter zugeführt werden. Es versteht sich, daß der Vorratsbehälter geodätisch höher liegen muß als die Entlüftungsöffnung. Anstelle eines Vorratsbehäl ters kann auch eine Befüll- und Überlaufeinrichtung vorgesehen sein.

Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, wenn die Auslaßöffnung des Separators ebenfalls tangential ausgerichtet ist, weil dann in nerhalb des Separators nur vernachlässigbar geringe Strömungsverluste entstehen.

Eine besonders gute Entlüftung und Ausgasung wird ferner bewirkt, wenn der Separator durch eine Zwischenwand in zwei Kammern unter teilt ist, wobei die geodätisch höher liegende Kammer die Einlaßöff nung und die tiefer liegende Kammer die Auslaßöffnung aufweist. Im Falle einer undurchlässigen Zwischenwand muß diese natürlich eine Ausnehmung zum Übertreten des Hydrauliköls von der einen zu dem ande ren Kammer aufweisen. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, diese Zwi schenwand durch ein die Ausgasung förderndes Sieb mit einer ent sprechenden Maschenweite auszubilden.

Der Separator kann entweder eine Baueinheit mit dem Vorratsbehälter bilden, in dem er unterhalb des Vorratsbehälters an diesen angebaut ist oder er kann über eine mit der Entlüftungsleitung korrespondie rende Ausgleichsleitung mit dem Vorratsbehälter kommunizieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer hydraulischen Servolenkung für ein Kraftfahrzeug mit einem Separator zum Entgasen des Hydraulik öls;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 3 durch den Separator; und

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Separator.

Die Fig. 1 zeigt stellvertretend für ein hydraulisches System mit einem zumindest einer Pumpe betriebenen Hydraulikkreislauf eine hy draulische Servolenkung für ein Kraftfahrzeug mit einer Pumpe 10, die über eine Druckleitung 12 und ein Steuerventil 14 den Servozylinder 16 einer nicht näher dargestellten Lenkung für ein Kraftfahrzeug ver sorgt. Das Lenkventil 14 ist in nicht gezeigter Weise mit dem Lenk handrad des Kraftfahrzeuges verbunden und kann beispielsweise ein Lenkventil mit offener Mitte sein. Über das Lenkventil 14 werden alternierend über die Leitungen 18, 20 die Arbeitskammern des Servozy linders 16 mit Druck beaufschlagt. Saugseitig ist die Pumpe 10 über eine Rücklauf- bzw. Saugleitung 22 an das Lenkventil 14 angeschlos sen.

In die Saugleitung 22 bzw. in den durch die Druckleitung 12 und die Saugleitung 22 gebildeten Hydraulikkreislauf ist ein Separator 24 eingeschaltet, der zur Entlüftung und Entgasung des umlaufenden Hyd rauliköls dient. Der Separator 24 ist über eine Ausgleichsleitung 26 mit einem Vorratsbehälter 28 verbunden.

Der trommelförmige Separator 24 (vgl. Fig. 2 und 3) besteht aus einem Gehäuse, welches aus einem Deckelteil 30 und einem Bodenteil 32 ge bildet ist. In dem geodätisch oben liegenden Deckelteil 30 ist eine tangential einlaufende Einlaßöffnung 34 und eine mittig bzw. zentral liegende Entlüftungsöffnung 36 in Form von Anschlußstutzen ausgebil det, während das Bodenteil 32 eine ebenfalls tangential einmündende Auslaßöffnung 38 aufweist. Über die Einlaßöffnung 34 und die Auslaß öffnung 38 ist der Separator in die Saugleitung 22 des Hydraulik kreislaufes eingeschaltet. Die Entlüftungsöffnung 36 ist an die Aus gleichsleitung 26 zum Vorratsbehälter 28 angeschlossen.

Zwischen die beiden Gehäuseteile 30,32 ist ein den Separator 24 in zwei Kammern 40, 42 unterteilendes Sieb 44 mit einer definierten Ma schenweite angeordnet.

Wie mit den Pfeilen in der Fig. 3 angedeutet, wird den über die Ein laßöffnung 34 einströmenden Hydrauliköl im Separator 24 zunächst in der geodätisch oben liegenden Kammer 42 eine starke Rotation aufge prägt, wobei im Hydrauliköl befindliche Gasbläschen radial nach innen verdrängt und über die zentral liegende Entlüftungsöffnung 36 über die Ausgleichsleitung 26 den geodätisch höher liegendem Vorratsbehäl ter 28 zugeführt und damit aus dem Kreislauf ausgeschieden werden. Eine weitere Trennung der Gasbläschen aus dem Hydrauliköl wird durch das Sieb 44 bewirkt, durch das hindurch das Hydrauliköl zur unteren Kammer 42 und über die tangential ausmündende Auslaßöffnung 38 wieder zur Pumpe strömt.

Durch die Anordnung des trommelförmigen Separators 24 in der Sauglei tung 22 wird somit eine ständige Entgasung des Hydrauliköls im Hyd raulikkreislauf bewirkt. Ferner kann bei Neubefüllung der Hydrauli kanlage über den Vorratsbehälter 28 eine schnelle Entlüftung des Hydrauliksystems und ein ständiger Volumenausgleich beispielsweise durch Temperaturunterschiede sichergestellt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Separator 24 eine Baueinheit mit dem Vorratsbehälter 28 bilden, wodurch die Ausgleichs leitung 26 entfallen könnte und die Entlüftungsöffnung 36 unmittelbar in den Vorratsbehälter 28 bzw. in eine Befüll- und Überlaufeinrich tung münden würde.

Claims

1. Vorrichtung zum Entgasen eines hydraulischen Systems, insbesondere einer Servolenkung in einem Kraftfahrzeug, mit einer in einen Hydraulikkreislauf eingeschaltenden Pumpe, die druckseitig zumin dest einen Verbraucher versorgt und saugseitig mit einem Vorrats behälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß saugseitig des Hydraulikkreislaufes ein trommelförmiger Separator (24) mit einer tangential ausgerichteten Einlaßöffnung (34), einer Auslaßöffnung (38) und einer zentralen Entlüftungsöffnung (36) zum Vorratsbehäl ter (28) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus laßöffnung (38) ebenfalls tangential ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator (24) durch eine zwei Kammern (40, 42) schaffende Zwischenwand (44) zumindest abschnittsweise unterteilt ist und daß die Einlaßöffnung (34) und die Entlüftungsöffnung (36) in der oberen Kammer (42) und die Auslaßöffnung (38) in der unteren Kam mer (40) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwi schenwand durch ein Sieb (44) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Separator (24) in die Saugleitung (22) des Hydraulikkreislaufes eingeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator (24) eine Baueinheit mit dem Vorratsbehälter (28) bildet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeich net, daß der Vorratsbehälter (28) nur über eine mit der Entlüf tungsöffnung (36) des Separators (28) korrespondierende Aus gleichsleitung (26) mit dem Hydraulikkreislauf verbunden ist.