EP0802329B1 - Einrichtung zur Belüftung eines Vorratstanks - Google Patents

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EP0802329B1
EP0802329B1 EP97105577A EP97105577A EP0802329B1 EP 0802329 B1 EP0802329 B1 EP 0802329B1 EP 97105577 A EP97105577 A EP 97105577A EP 97105577 A EP97105577 A EP 97105577A EP 0802329 B1 EP0802329 B1 EP 0802329B1
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storage tank
compressed air
pressure
valve
ejector
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EP0802329A2 (de
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Alfred Gröner
Gerhard Steiner
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Mahle Filtersysteme GmbH
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Mahle Filtersysteme GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/26—Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/265—Supply reservoir or sump assemblies with pressurised main reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/044—Removal or measurement of undissolved gas, e.g. de-aeration, venting or bleeding

Definitions

  • the invention relates to a device for ventilation a storage tank of a system working with hydraulic fluid, when changing the level of liquid in the Storage tank occur, the latter above the level of Liquid has an inlet for dried air.
  • No. 2,208,451 and FR 2 370 186 A are gas-liquid motors, respectively known in which gas pressures in pressure vessels act on the liquid level. Determine the gas pressures there in each case the level of the liquid levels and thus the working positions of those engines.
  • the invention deals with the problem of a ventilation device a closed tank, the liquid level of which is not from the gas loaded on the liquid is to be influenced, train such that dried air without using a special air dryer can be provided.
  • the compressed air is approximately at atmospheric pressure relaxed and in this state the storage tank supplied, in which a slight excess pressure can form.
  • the Inflow of relaxed air is based on the amount of air limited liquid withdrawn from the storage tank.
  • An advantageous embodiment of the device results in that the compressed air source as a branch from an outside the system required compressed air generation system is trained. This can be particularly useful if the system in one device, such as a mobile Construction machine with air brake device, located in the a compressed air generation system must be present anyway.
  • the relaxed air comes from the compressed air source it contains residual moisture and / or impurities advantageous that between the pressure regulator and the inlet Aerosol separator is inserted.
  • the aerosol separator can thus also with the tank ventilation from the tank liquid Filter out any entrained contaminants.
  • a compact construction of the device results from that the pressure regulator, one connected to the compressed air source Compressed air inlet connection, one as inlet and outlet of the Storage tanks serving connection and an exhaust air outlet with an upstream pressure relief valve in one the storage tank mountable unit are summarized.
  • the device can thus be fully assembled in the system to be built in.
  • the unit can additionally one between the pressure regulator and the connection first check valve connected to the storage tank is provided be in the open position of the inflowing air Bypasses aerosol separator, and / or one between the connector connected to the storage tank and a further exhaust air outlet second check valve may be provided at the Air flowing out in the open position bypasses the aerosol separator.
  • Another option using compressed air from a Compressed air source in such storage tanks the formation of Condensation and the resulting premature aging of the Liquid, corrosion, increased wear and when appropriate Avoiding icing temperatures is to by means of an air driven ejector in the storage tank a negative pressure through its outlet generate, whereby air is sucked out of the storage tank, and connected in parallel for this purpose the inlet of the storage tank via a pressure regulator from the compressed air source ventilate.
  • the negative pressure in the storage tank causes a lowering of the water vapor partial pressure and thus degassing the liquid.
  • the air sucked out of the storage tank can contain aerosols, which in a Ejector downstream aerosol separator to be excreted Exhaust air outlet connects.
  • the storage tank is also vented via the pressure regulator Vacuum relief valve that prevents the creation of an excessive vacuum in the Storage tank prevented.
  • a pressure relief valve leading to the exhaust air outlet can also be attached to the storage tank be connected directly or indirectly, in the event of sudden backflow a larger amount of liquid, the outflow of air from the storage tank enables and thus an undesirable increase in pressure in the storage tank prevented.
  • a pressure regulator 2 is connected downstream of a compressed air source 1.
  • an aerosol separator 3 which is connected via a line is connected to an inlet 4 of a storage tank 5.
  • the inlet 4 serves at the same time as the outlet of the storage tank 5, the separator via the line connection and the aerosol 3 is connected to a pressure relief valve 6, to which a Exhaust air outlet 7 connects. Liquid is withdrawn from the storage tank 5 and liquid flows back into them, as indicated by arrows.
  • the structural unit 11 shown in FIG. 2 has a housing 8 which is connected to the compressed air source 1 connected compressed air inlet connection 9 on the pressure regulator 2 with a space in the housing 8 enclosing the aerosol separator 3 in Connection is established.
  • the space formed within the aerosol separator 3 opens out below in a port 10, the inlet 4 to the storage tank 5 and also as Outlet from the storage tank 5 is used.
  • the aerosol separator 3 in the housing 8 enclosing space is above the pressure relief valve 6 with the exhaust outlet 7 in connection.
  • a first check valve 12 is connected, air flowing in at its open position bypasses the aerosol separator 3.
  • a second check valve 14 switches a second check valve 14, at its open position, air flowing out bypasses the aerosol separator 3.
  • a compressed air source 21 is followed by a pressure regulator 22.
  • This is an ejector 23, which in turn is an aerosol separator 24 and this is followed by an exhaust air outlet opening 27.
  • the pressure regulator 22 branches off a line connection that via a vacuum relief valve 31 leads to an inlet 25 of a storage tank 26.
  • a pressure relief valve between inlet 25 and vacuum relief valve 31 28 connected which leads to an exhaust air outlet 29.
  • a further line connection Outlet 30 of the storage tank 26 is finally a further line connection Outlet 30 of the storage tank 26 connected.
  • the storage tank 26 becomes liquid withdrawn and liquid flows back into these, as indicated by arrows.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Belüftung eines Vorratstanks einer mit Druckflüssigkeit arbeitenden Anlage, bei der Änderungen des Niveaus der Flüssigkeit in dem Vorratstank auftreten, wobei letzterer über dem Niveau der Flüssigkeit einen Einlaß für getrocknete Luft aufweist.
Bedingt durch Schwankungen von Druck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit bildet sich in solchen Vorratstanks Kondenswasser, wenn nicht getrocknete Luft aus der Atmosphäre über den Einlaß in den Vorratstank eindringen würde. Dies hätte eine vorzeitige Alterung der Flüssigkeit, Korrosion, erhöhten Verschleiß und bei entsprechenden Temperaturen Vereisung zur Folge. DE 4 031 494 zeigt eine Schutzeinrichtung gegen kondenswasser, die im Vorratstank enthalten ist. Bei anderen bekannten Einrichtungen werden Lufttrockner vorgeschaltet. Diese haben jedoch die Nachteile hoher Kosten, begrenzter Kapazität und schwieriger Regenerierbarkeit.
Aus US 2,208,451 und FR 2 370 186 A sind jeweils Gas-Flüssigkeitsmotoren bekannt, bei denen in Druckbehältern Gasdrücke auf Flüssigkeitsspiegel einwirken. Die Gasdrücke bestimmen dort jeweils die Höhe der Flüssigkeitsstände und damit die Arbeitsstellungen jener Motoren.
Im Gegensatz zu solchen Gas-Flüssigkeitsmotoren beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, eine Belüftungseinrichtung eines geschlossenen Tanks, dessen Flüssigkeitsstand nicht von dem auf der Flüssigkeit lastenden Gas beeinflußt werden soll, derart auszubilden, daß getrocknete Luft ohne die Verwendung eines besonderen Lufttrockners bereitgestellt werden kann.
Mittels des Druckreglers wird die Druckluft annähernd auf Atmosphärendruck entspannt und in diesem Zustand dem Vorratstank zugeführt, in dem sich ein geringer Überdruck bilden kann. Das Einströmen entspannter Luft ist damit auf die Menge der aus dem Vorratstank abgezogenen Flüssigkeit begrenzt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung ergibt sich dadurch, daß die Druckluftquelle als Abzweigung von einer außerhalb der Anlage erforderlichen Drucklufterzeugungsanlage ausgebildet ist. Dies kann besonders dann sinnvoll sein, wenn sich die Anlage in einem Gerät, beispielsweise einer fahrbaren Baumaschine mit Druckluftbremseinrichtung, befindet, in dem ohnehin eine Drucklufterzeugungsanlage vorhanden sein muß.
Falls die aus der Druckluftquelle stammende, entspannte Luft eine Restfeuchtigkeit und/oder Verunreinigungen enthält ist es vorteilhaft, daß zwischen den Druckregler und den Einlaß ein Aerosolabscheider eingefügt ist. Der Aerosolabscheider kann damit auch bei der Tankentlüftung aus der Tankflüssigkeit stammende, mitgerissene Verunreinigungen ausfiltern.
Eine kompakte Bauweise der Einrichtung ergibt sich dadurch, daß der Druckregler, ein an die Druckluftquelle angeschlossener Drucklufteintrittsanschluß, ein als Einlaß und Auslaß des Vorratstanks dienender Anschluß und eine Abluftaustrittsöffnung mit vorgeschaltetem Druckbegrenzungsventil in einer auf dem Vorratstank montierbaren Baueinheit zusammengefaßt sind.
Die Einrichtung kann damit komplett montiert in die Anlage eingebaut werden.
Bei Durchströmung des Aerosolabscheiders in der einen und/oder anderen Richtung besteht die Gefahr, daß dieser sich durch Verunreinigungen zusetzt, wodurch die Einrichtung funktionsunfähig werden könnte. Um dies zu vermeiden, kann in der Baueinheit zusätzlich ein zwischen den Druckregler und den Anschluß an den Vorratstank geschaltetes erstes Rückschlagventil vorgesehen sein, bei dessen Offen-Stellung einströmende Luft den Aerosolabscheider umgeht, und/oder ein zwischen den Anschluß an den Vorratstank und eine weitere Abluftaustrittsöffnung geschaltetes zweites Rückschlagventil vorgesehen sein, bei dessen Offen-Stellung abströmende Luft den Aerosolabscheider umgeht.
Eine andere Möglichkeit unter Verwendung von Druckluft aus einer Druckluftquelle in solchen Vorratstanks die Bildung von Kondenswasser und die daraus folgende vorzeitige Alterung der Flüssigkeit, Korrosion, erhöhten Verschleiß und bei entsprechenden Temperaturen Vereisung zu vermeiden, besteht darin, mittels eines druckluftbetriebenen Ejektors in dem Vorratstank über dessen Auslaß einen Unterdruck zu erzeugen, wodurch Luft aus dem Vorratstank abgesaugt wird, und parallel geschaltet dazu den Einlaß des Vorratstanks über einen Druckregler aus der Druckluftquelle zu belüften. Der Unterdruck in dem Vorratstank bewirkt eine Absenkung des Wasserdampfpartialdruckes und damit ein Ausgasen der Flüssigkeit.
Die aus dem Vorratstank abgesaugte Luft kann Aerosole enthalten, die in einem dem Ejektor nachgeschalteten Aerosolabscheider ausgeschieden werden, an den sich eine Abluftaustrittsöffnung anschließt.
Die Belüftung des Vorratstanks über den Druckregler erfolgt zusätzlich über ein Unterdruck-Begrenzungsventil, das das Entstehen eines zu großen Unterdrucks in dem Vorratstank verhindert.
An den Vorratstank kann außerdem ein zu dem Abluftaustritt führendes Druckbegrenzungsventil direkt oder indirekt angeschlossen sein, das bei plötzlichem Rückströmen einer größeren Menge an Flüssigkeit das Abströmen von Luft aus dem Vorratstank ermöglicht und damit einen unerwünschten Anstieg des Druckes in dem Vorratstank verhindert.
Zur Vereinfachung der Montage dieser Einrichtung können ein Anschluß von der Druckluftquelle, der Druckregler, das Unterdruck-Begrenzungsventil, der Ejektor, der Aerosolabscheider und das Druckbegrenzungsventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für Einrichtungen zur Belüftung eines Vorratstanks dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1
ein Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2
einen lotrechten Mittelschnitt einer Baueinheit zur Verwirklichung des ersten Ausführungsbeispiels
Fig. 3
ein Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels.
In dem Schaltbild nach Fig. 1 ist einer Druckluftquelle 1 ein Druckregler 2 nachgeschaltet. Diesem ist ein Aerosolabscheider 3 nachgeschaltet, der über eine Leitungsverbindung mit einem Einlaß 4 eines Vorratstanks 5 verbunden ist. Der Einlaß 4 dient gleichzeitig als Auslaß des Vorratstanks 5, der über die Leitungsverbindung und den Aerosol-abscheider 3 mit einem Druckbegrenzungsventil 6 verbunden ist, an das sich eine Abluftaustrittsöffnung 7 anschließt. Aus dem Vorratstank 5 wird Flüssigkeit abgezogen und in diesen strömt Flüssigkeit zurück, wie durch Pfeile angedeutet.
Die in Fig. 2 dargestellte Baueinheit 11 weist in einem Gehäuse 8 einen an die Druckluftquelle 1 angeschlossenen Drucklufteintrittsanschluß 9 auf, der über den Druckregler 2 mit einem in dem Gehäuse 8 den Aerosolabscheider 3 umschließenden Raum in Verbindung steht. Der innerhalb des Aerosolabscheiders 3 gebildete Raum mündet unten in einen Anschluß 10 aus, der als Einlaß 4 zu dem Vorratstank 5 und auch als Auslaß von dem Vorratstank 5 dient. Der in dem Gehäuse 8 den Aerosolabscheider 3 umschließende Raum steht über das Druckbegrenzungsventil 6 mit der Abluftaustrittsöffnung 7 in Verbindung. Zwischen dem in dem Gehäuse 8 den Aerosolabscheider 3 umschließenden Raum und den Anschluß 10 ist ein erstes Rückschlagventil 12 geschaltet, bei dessen Offen-Stellung einströmende Luft den Aerosolabscheider 3 umgeht. Weiter ist zwischen den innerhalb des Aerosolabscheiders 3 gebildeten Raum und eine weitere Abluftaustrittsöffnung 13 ein zweites Rückschlagventil 14 geschaltet, bei dessen Offen-Stellung abströmende Luft den Aerosolabscheider 3 umgeht.
In dem Schaltbild nach Fig. 3 ist einer Druckluftquelle 21 ein Druckregler 22 nachgeschaltet. Diesem ist ein Ejektor 23, diesem wiederum ein Aerosolabscheider 24 und diesem schließlich eine Abluftaustrittsöffnung 27 nachgeschaltet. Nach dem Druckregler 22 zweigt eine Leitungsverbindung ab, die über ein Unterdruck-Begrenzungsventil 31 zu einem Einlaß 25 eines Vorratstanks 26 führt. An diese Leitungsverbindung ist zwischen Einlaß 25 und Unterdruck-Begrenzungsventil 31 ein Druckbegrenzungsventil 28 angeschlossen, das zu einem Abluftaustritt 29 führt. An den Ejektor 23, und zwar an dessen Sauganschluß, ist schließlich über eine weitere Leitungsverbindung ein Auslaß 30 des Vorratstanks 26 angeschlossen. Aus dem Vorratstank 26 wird Flüssigkeit abgezogen und in diesen strömt Flüssigkeit zurück, wie durch Pfeile angedeutet.

Claims (10)

  1. Belüftungseinrichtung eines geschlossenen Vorratstanks (5, 26) einer Druckflüssigkeitsanlage mit veränderlichem Druckflüssigkeitsniveau innerhalb des Vcrratstanks (5, 26); bei der
    eine Fluidleitung den Vorratstank (5, 26) mit einer Druckluftquelle (1, 21) verbindet,
    in der Fluidleitung zwischen der Druckluftquelle (1, 21) und dem Vorratstank (5, 26) ein Druckregelventil (2, 22) vorgesehen ist,
    das Druckregelventil (2, 22) auf eine Entspannung der Druckluft auf annähernd Atmosphärendruck in Richtung des Vorratstankes (5, 26) eingestellt ist,
    die Fluidleitung einen zur Atmosphäre führenden, mit einem zur Atmosphäre öffnenden Druckbegrenzungsventil (6, 28) versehenen Ausgang (7, 29) besitzt.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Druckluftquelle (1, 21) als Abzweigung von einer außerhalb der Druckflüssigkeitsanlage erforderlichen Drucklufterzeugungsanlage ausgebildet ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem Druckregler (2) und dem Vorratstank (5) ein Aerosol-Abscheider (3) eingefügt ist.
  4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Druckregler (2), ein an die Druckluftquelle (1) angeschlossener Drucklufteintrittsanschluß (9), ein als Einlaß (4) und Auslaß des Vorratstanks (5) dienender Anschluß (6) und eine Abluftaustrittsöffnung (7) mit vorgeschaltetem Druckbegrenzungsventil (6) in einer auf dem Vorratstank (5) montierbaren Baueinheit (11) zusammengefaßt sind.
  5. Einrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Baueinheit (11) zusätzlich ein zwischen dem Druckregler (2) und dem Anschluß (10) an den Vorratstank (5) geschaltetes erstes Rückschlagventil (12) vorgesehen ist, bei dessen Offen-Stellung einströmende Luft den Aerosolabscheider (3) umgeht.
  6. Einrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Baueinheit (11) zusätzlich ein zwischen den Anschluß (10) an den Vorratstank (5) und eine weitere Abluftaustrittsöffnung (13) geschaltetes zweites Rückschlagventil (14) vorgesehen ist, bei dessen Offen-Stellung abströmende Luft den Aerosolabscheider (3) umgeht.
  7. Einrichtung mit den Merkmalen nach den Ansprüchen 5 und 6.
  8. Lüftungseinrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch die Merkmale,
    die Fluidleitung ist in ihrem zwischen dem Druckregler (22) und dem zur Atmosphäre öffnenden Druckbegrenzungsventil (28) liegenden Bereich über eine durch einen Ejektor (23) führende Zusatzleitung zusätzlich mit der Atmosphäre verbunden,
    der Unterdruckbereich des Ejektors (23) ist an den Vorratstank (26) angeschlossen.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß stromab des Ejektors (23) ein Aerosolabscheider (24) vorgesehen ist.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der ejektorfreien Fluidleitung zwischen dem Druckbegrenzungsventil (28) an dem atmosphärischen Ausgang (29) und dem Druckregelventil (22) ein zum Vorratstank hin öffnendes Druckbegrenzungsventil (31) vorgesehen ist.
EP97105577A 1996-04-19 1997-04-04 Einrichtung zur Belüftung eines Vorratstanks Expired - Lifetime EP0802329B1 (de)

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EP0802329A3 EP0802329A3 (de) 1998-02-11
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