NO155160B

NO155160B - DEVICE FOR AA REDUCE THE AMOUNT OF FLUID LEAKING FROM A COMPONENT IN A HYDRAULIC SYSTEM IF THE COMPONENT FAILS.

Info

Publication number: NO155160B
Application number: NO831003A
Authority: NO
Inventors: Donald James Reid
Original assignee: British Gas Corp
Priority date: 1983-03-22
Filing date: 1983-03-22
Publication date: 1986-11-10
Also published as: NO831003L; NO155160C

Description

Manuelle hydrauliske verktøy slik som asfaltbor og fjellbor tilføres det hydrauliske drivfluid ved hjelp av slanger som via en kraftkilde, slik som en diesel- eller bensinmotor, Manual hydraulic tools such as asphalt drills and rock drills are supplied with the hydraulic drive fluid by means of hoses which via a power source, such as a diesel or petrol engine,

er tilkoblet en tank som utgjør reservoar for fluidet. is connected to a tank which forms a reservoir for the fluid.

Slike slanger utsettes for stor slitasje under bruk, og brister derfor ofte. Ettersom det hydrauliske fluid sirku-lerer kontinuerlig gjennom disse slanger under trykk på i det minste 14 Kp/cm 2 også når verktøyene ikke er i bruk, Such hoses are exposed to great wear and tear during use, and therefore often burst. As the hydraulic fluid circulates continuously through these hoses under a pressure of at least 14 Kp/cm 2 even when the tools are not in use,

det vil si i vente- eller hvilkeperioder, lekker fluidet med høy hastighet gjennom slike sprekker i slangeveggen. Dette kan føre til et meget betydelig tap av det kostbare drivfluid, og utgjør en uakseptabel fare for operatørene og omgivelsene. that is to say, during waiting or other periods, the fluid leaks at high speed through such cracks in the hose wall. This can lead to a very significant loss of the expensive drive fluid, and constitutes an unacceptable danger for the operators and the environment.

I noen tilfeller kan lekkasjen holdes på et akseptabelt In some cases, the leakage can be kept at an acceptable level

nivå dersom en operatør legger merke til lekkasjen hurtig nok og stanser drivkilden. I de fleste tilfeller, og sær-lig når slangene er lange, vil imidlertid operatøren ikke legge merke til lekkasjen før en betydelig mengde fluid har gått tapt. level if an operator notices the leak quickly enough and stops the drive source. In most cases, however, and especially when the hoses are long, the operator will not notice the leak until a significant amount of fluid has been lost.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelse å komme frem til en innretning for å minske mengden av fluid som lekker fra en komponent i et hydraulisk system ved svikt i komponenten. It is therefore an object of the present invention to come up with a device to reduce the amount of fluid that leaks from a component in a hydraulic system in the event of failure of the component.

I henhold til et aspekt ved oppfinnelsen er det kommet frem til en innretning for å minske mengden av fluid som lekker fra en komponent i et hydraulisk system når komponenten svik-ter, og apparatet omfatter en tank som utgjør reservoar for fluider, idet tanken har et første kammer for lagring av størstedelen av fluidet og et annet kammer som kommuniserer med det første kammer, for lagring av et referansevolum av fluidet over hovedvolumet, idet det er anordnet midler for å stanse drivkilden når mengden av fluid i det annet kammer har sunket til eller under et bestemt nivå som et resultat av lekkasje fra systemet, og kamrene er slik dimensjonert at for en gitt mengde fluid som strømmer inn i eller ut av tanken er fluidnivå-forandringen i det annet kammer større enn den nivå-forandring som ville finne sted i det første kammer dersom fluidet bare strømmet inn i eller ut av det første kammer. According to one aspect of the invention, a device has been arrived at to reduce the amount of fluid that leaks from a component in a hydraulic system when the component fails, and the device comprises a tank that constitutes a reservoir for fluids, the tank having a first chamber for storing the majority of the fluid and a second chamber communicating with the first chamber for storing a reference volume of the fluid above the main volume, means being provided to stop the drive source when the amount of fluid in the second chamber has decreased to or below a certain level as a result of leakage from the system, and the chambers are dimensioned so that for a given amount of fluid flowing into or out of the tank, the fluid level change in the other chamber is greater than the level change that would take place in the first chamber if the fluid only flowed into or out of the first chamber.

Fortrinnsvis omfatter midlene for å stanse drivkilden en nivåbryter som befinner seg i det annet kammer. Preferably, the means for stopping the drive source comprise a level switch located in the second chamber.

Tanken omfatter hensiktsmessig et ekspansjonskammer sem' kommuniserer med det annet kammer. The tank appropriately comprises an expansion chamber which communicates with the other chamber.

I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen omfatter det hydrauliske system innretningen som er angitt ovenfor. According to another aspect of the invention, the hydraulic system comprises the device indicated above.

En utførelsesform av oppfinnelsen skal i det følgende be-skrives, under henvisning til den vedføyde tegning. Fig. 1 viser skjematisk innretningen sett i perspektiv og delvis gjennomskåret, slik at det indre av innretningen er vist. Fig. 2 viser innretningen sett forfra, og viser fluidnivået under normal drift. Fig. 3 viser på lignende måte som fig. 2 fluidnivået etter at systemet er ute av drift. An embodiment of the invention will be described below, with reference to the attached drawing. Fig. 1 schematically shows the device seen in perspective and partially cut through, so that the interior of the device is shown. Fig. 2 shows the device seen from the front, and shows the fluid level during normal operation. Fig. 3 shows in a similar way as fig. 2 the fluid level after the system is out of service.

Innretningen omfatter en tank 1 som utgjør reservoar for et hydraulisk fluid som utgjør drivfluid i et konvensjonelt hydraulisk system som omfatter slanger og andre lignende komponenter samt en drivkilde, slik som en diesel- eller The device comprises a tank 1 which constitutes a reservoir for a hydraulic fluid which constitutes the drive fluid in a conventional hydraulic system which comprises hoses and other similar components as well as a drive source, such as a diesel or

bensinmotor. gasoline engine.

Tanken .1 omfatter et nedre kammer 2 for lagring av det meste av fluidvolumet, et øvre kammer 3 for lagring av et mindre referansevolum av fluidet og et øvre kammer 4 som kommuniserer med kammeret 3 og utgjør et ekspansjonskammer. De øvre kamrene 3 og 4 befinner seg i en forlengelse 5 av det nedre kammer 2. The tank .1 comprises a lower chamber 2 for storing most of the fluid volume, an upper chamber 3 for storing a smaller reference volume of the fluid and an upper chamber 4 which communicates with the chamber 3 and forms an expansion chamber. The upper chambers 3 and 4 are located in an extension 5 of the lower chamber 2.

Den øvre vegg 6 i det nedre kammer 2 er utstyrt med en inn-løp 7 for fluid som returnerer fra systemet etter bruk, mens den nedre vegg 8 i kammeret er utstyrt med et utløp 9 for å tilføre fluid til systemet. The upper wall 6 of the lower chamber 2 is equipped with an inlet 7 for fluid that returns from the system after use, while the lower wall 8 of the chamber is equipped with an outlet 9 to supply fluid to the system.

Det øvre kammer 3 befinner seg mellom frontveggen 10 og et vertikalt kanalelement 11 med åpen ende sem er sveiset til veggen 10. Ekspansjonskammeret 4 er dannet inne i forlengelsen 5 ved hjelp av en flens 12 som rager fra den nedre ende av kanalelementet 11 og er sveiset til veggene 10, 13, 14 og 15 i tankten 1. The upper chamber 3 is located between the front wall 10 and a vertical channel element 11 with an open end which is welded to the wall 10. The expansion chamber 4 is formed inside the extension 5 by means of a flange 12 which projects from the lower end of the channel element 11 and is welded to walls 10, 13, 14 and 15 in tank 1.

Kanalelementet 11 ender like under den øvre vegg 16 til forlengelsen 5, og en rekke hull 17 er dannet i hver av veggene 18, 19 og 20 til elementent 11, nær den nedre ende av denne. Hullene 17 muliggjør av fluidet kan strømme inn i ekspansjonskammeret 4 fra kammeret 3 eller ut av ekspansjonskammeret 4 og inn i kammeret 3. Hengende ned fra den øvre vegg 16 til forlengelsen 5 er et konvensjonelt oljefilterelement 21 for et oljefilter eller en ventilator, og elementet 21 rager inn i kammeret 3 dannet av kanalelementet 11. Montert på veggen 15 til tanken 1 er en konvensjonell fluidnivå-måler 22, som gir visuell indikasjon av fluidnivået i ekspansjonskammeret 4. Anbragt i en stilling like over hullene 17 er en konvensjonell fluidnivå-grensebryter 23 plassert,vist skjematisk. Denne bryter 23 er ved hjelp av ikke viste midler elektrisk tilkoblet kraftkilden, f.eks. en bensin- eller dieselmotor, slik at når fluidet i kammeret 3 synker til nivået for bryteren 23, stanser bryteren 23 kraftkilden for å bevirke at sirkulasjonen av fluid inne i systemet opphører. The channel element 11 ends just below the upper wall 16 of the extension 5, and a series of holes 17 are formed in each of the walls 18, 19 and 20 of the element 11, near the lower end thereof. The holes 17 enable the fluid to flow into the expansion chamber 4 from the chamber 3 or out of the expansion chamber 4 and into the chamber 3. Hanging down from the upper wall 16 of the extension 5 is a conventional oil filter element 21 for an oil filter or ventilator, and the element 21 projecting into the chamber 3 formed by the channel element 11. Mounted on the wall 15 of the tank 1 is a conventional fluid level gauge 22, which provides a visual indication of the fluid level in the expansion chamber 4. Placed in a position just above the holes 17 is a conventional fluid level limit switch 23 placed, shown schematically. This switch 23 is electrically connected to the power source by means not shown, e.g. a petrol or diesel engine, so that when the fluid in the chamber 3 drops to the level of the switch 23, the switch 23 stops the power source to cause the circulation of fluid within the system to cease.

Under normal drift av systemet, vist i fig. 2, fyller fluidet 24 det nedre kammer 2 og danner en søyle 25 i kammeret 3, over nivået for bryteren 23. Fluidnivået 26 i kammeret 3 forblir hovedsakelig konstant dersom driften er normal, og fluidsøylen 25 utgjør et referansevolum, og på grunn av de relative dimensjoner til kamrene 2 og 3 er fluidnivå-forandringene i referansekammeret 3 mye større enn nivåforandringéne i det nedre kammer 2 ville ha vært dersom det samme fluidvolum strømmet inn i eller ut av bare det nedre kammer. Således vil en liten mengde fluid som strømmer ut av kammeret 2 bevirke en hurtig og betydelig forandring av fluidnivået i refe-ranse volumet. During normal operation of the system, shown in fig. 2, the fluid 24 fills the lower chamber 2 and forms a column 25 in the chamber 3, above the level of the switch 23. The fluid level 26 in the chamber 3 remains essentially constant if the operation is normal, and the fluid column 25 constitutes a reference volume, and because of the relative dimensions of the chambers 2 and 3, the fluid level changes in the reference chamber 3 are much greater than the level changes in the lower chamber 2 would have been if the same volume of fluid flowed into or out of only the lower chamber. Thus, a small amount of fluid flowing out of the chamber 2 will cause a rapid and significant change in the fluid level in the reference volume.

Fig. 3 viser at dersom det oppstår en lekkasje i systemet som et resultat av en brist i en slange eller lignende, vil fluid strømme ut av tanken 1, og fluidnivået 26 i referansekammeret 3 vil synke inntil det når grensebryt-eren, slik som vist i fig. 3. Derved vil bryteren 23 stanse kraftkilden, for å hindre fortsatt lekkasje av fluid fra systemet. Hullene 17 er slik dimensjonert at de hindrer fylling av referansevolumet fra ekspansjonskammeret 3, ved at fluidstrømmen gjennom disse hullene er mye mindre enn utstrømningen fra referansevolumet når en alvorlig lekkasje oppstår i systemet. Fig. 3 shows that if a leak occurs in the system as a result of a rupture in a hose or the like, fluid will flow out of the tank 1, and the fluid level 26 in the reference chamber 3 will drop until it reaches the limit switch, as shown in fig. 3. Thereby, the switch 23 will stop the power source, to prevent continued leakage of fluid from the system. The holes 17 are dimensioned in such a way that they prevent filling of the reference volume from the expansion chamber 3, in that the fluid flow through these holes is much smaller than the outflow from the reference volume when a serious leak occurs in the system.

Ved passende valg av dimensjonene til referansekammeret By appropriate selection of the dimensions of the reference chamber

3 kan det volum av fluid som lekker ut av tanken 1 ved svikt i en komponent begrenses til en meget liten mengde. 3, the volume of fluid that leaks out of the tank 1 in the event of a component failure can be limited to a very small amount.

Nivåbryteren bør kunne settes ut av funksjon manuelt for å hindre stans av kraftkilden når fluidreservoaret skal fylles opp etter vedlikeholdsarbeid eller reparasjoner. Innretningen eliminerer hovedsakelig fullstendig problemet med fluidekspansjon i det temperaturområde som opptrer ved utendørs arbeid. The level switch should be able to be disabled manually to prevent the power source from stopping when the fluid reservoir is to be filled up after maintenance work or repairs. The device essentially completely eliminates the problem of fluid expansion in the temperature range that occurs during outdoor work.

Claims

1. Device for reducing the amount of fluid that leaks from a component in a hydraulic system upon failure of the component, characterized in that it comprises a tank (1) which forms a reservoir for the fluid, which tank has a first chamber (2) for storage of a main volume of the fluid and another chamber (3) which is located immediately above the first chamber and communicates with it, for storing a reference volume of the fluid, as well as means (23) for stopping the drive source in the system when the amount of fluid in it second chamber has sunk to or below a certain level as a result of leakage from the system, and that the chambers are so dimensioned that when a given amount of fluid flows into or out of the tank (1), the fluid level change in the second chamber (3) greater than the level change that would take place in the first chamber (2) if the fluid only flowed into or out of the first chamber.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the means for stopping the drive source comprise a fluid level switch (23) arranged in the second chamber.

3. Device as stated in claim 1 or 2, characterized in that the tank (1) comprises an expansion chamber (4) which communicates with the other chamber (3).