Vorrichtung zum Entwässern von vorzugsweise Hydraulikflüssigkeit
[ Stand der Technik] Wasser in Hydraulikf lussigkeiten von Hydraul ikanl agen ist aus 5 mehreren Gründen schädlich : •> verdampfendes Wasser macht die Hydrauli k wei ch , Stellvorgange werden ungenau, β Kavitationsvorgange durch Wasserdampfbi l dung in Unter- druckgebieten von Strömungen fuhren zu Schaden , 10 • bei tiefen Temperaturen kann Wasser einfrieren und Pfropfen bilden , die Stellorgane oder Leitungen außer Funktion setzen können , • Eisablagerungen können zu Schaden fuhren , wenn sie durch die hohen Drucke bewegt werden und angefrorene Komponen- 15 ten wie Dichtungen dabei abgerissen werden • Wasser fuhrt zur Korrosion • m biologisch abbaubaren Hydraulikflussigkeiten fuhrt Wasser zum Bakterienwachstum, die die Hydraulikflussig- keit zersetzen. 20 Auch m anderen technischen Anlagen und Fl ssigkeiten ist Wasser schädlich. Gerade m Flugzeugen s nd Vorrichtungen zum Entwässern von Hydraulikflussigkeiten und anderen Flüssigkeiten sehr notwendig, auch, weil dort sehr tiefe Temperaturen auftreten kon- 25 nen. Die Anlagen für die Entwässerung müssen bei geringer Masse sicher wirken und einfach zu warten sein.
In DE 19605433 ist vorgeschlagen worden, einen Nebenstromfil- t_er einzusetzen, wobei die Filterwicklung Vlies oder Gewebe- 30 material enthalt, in das polymere Superabsorber für Wasser eingebettet, sind. Die Hydraulikflussigkeit durchströmt: diesen Filter und Wassermolekule werden von dem Absorber gebunden.
Bei dieser Lösung ist zu erwarten, dass die hohe chemische Aggressivität der in Flugzeugen verwendeten Hydraulikflüssigkeiten (z.B. solcher auf Basis von Phosphatsäureestern) die Polymere angreift, deren gelöste Bestandteile sich dann im Hydrauliksystem verbreiten. Die Absorbermaterialien können quellen und es besteht grundsätzlich sowohl die Gefahr der Filterverstopfung wie auch des Filterdurchschlages und damit der Wirkungslosigkeit .
Andere Verfahren wie Vakuumfilter oder eine Umkehrosmose der Hydraulikflüssigkeit sind aufwändig. Zellulosefilter binden auch Wasser, doch besteht hier die Gefahr der Vereisung bei höherem Wassergehalt und tiefen Temperaturen.
[Aufgabe der Erfindung]
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Ent- wässern von vorzugsweise Hydraulikflüssigkeit anzugeben, die sicher zur Entwässerung führt, leicht und kostengünstig ist und die einfach zu warten ist. Eine derartige Vorrichtung soll auch benutzt werden, um Öle, Treibstoffe und andere Flüssigkeiten, bei denen ein Wassergehalt funktionsmindernd wirkt, zu entwässern. Die Hydraulikflüssigkeit dient als Beispiel für weitere Anwendungen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein mineralisches Adsorbermaterial und dabei vorzugsweise ein entwässertes Zeolith in die Hydraulikflüssigkeit eingebracht wird. Das adsorbierende entwässerte Mineral befindet sich bei der Anwendung in der Hydraulikflüssigkeit im Kontakt mit dieser. Es befindet sich dabei vorzugsweise in einer Hülle die für Flüssigkeiten durchlässig ist und die das Adsorberma- terial zurückhält.
Es wurde gefunden, dass es zur Erzielung der Wasserbindung ausreicht, das Adsorbermaterial und dabei vorzugsweise entwässertes Zeolith in die Hydraulikflüssigkeit einzubringen,
z.B. einzutauchen. Wenn dies an einer Stelle erfolgt, die von aller im System vorhandenen Hydraulikflüssigkei durchströmt wird, z.B. in einem zentralen Vorratstank, dann wird das im System enthaltene Wasser aufgabengemäß am Adsorbermaterial, vorzugsweise am anfangs vollständig entwässerten Zeolith, gebunden.
Überraschenderweise wurde weiter gefunden, dass die Umströ- πrαng des adsorbierenden Minerals durch die gesamte Flüssig- keit nicht zwingend notwendig ist. Der entstehende starke
Dichtegradient des Wassergehaltes in der Nähe des Adsorbermaterials zieht die Wassermoleküle auch aus entfernten Systemteilen an den erfindungsgemäßen Adsorber.
Durch Auswechseln des mineralischen Adsorbermaterials, vorzugsweise des Zeoliths, wird das bereits gebundene Wasser entfernt. Ist die Bindefähigkeit erschöpft, setzt neues Adsorbermaterial nach Entfernung des verbrauchten Materials die Entwässerung fort. Der Austausch kann nach Testwerten für die Standzeit, nach Erfahrungswerten oder nach Zustand der erfindungsgemäßen Lösung erfolgen.
Es wird weiter vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Lösung auch zur Entwässerung weiterer Flüssigkeiten einzusetzen, die aus Molekülen bestehen, die signifikant größer sind .als
Wassermoleküle. Eine besondere Anwendung findet die erfindungsgemäße Lösung bei der Entwässerung der Bremsflüssigkeit von Automobilen und anderen Fahrzeugen. Derzeit erfordert der hygroskopische Charakter der als Bremsflüssigkeit eingesetz- ten Flüssigkeit ein zyklisches Austauschen der Bremsflüssigkeit, die eine spezielle Form einer Hydraulikflüssigkeit darstellt. Obwohl bei dem Bremssystem kein Ort zu finden ist, der wiederholt durch alles im System enthaltene Öl durchströmt wird, wurde gefunden, dass es ausreicht, die erfin-
dungsgemäße Lösung im Vorrats- oder Ausgleichsbehälter des Systems anzuordnen. Der durch die Wirkung der erfindungsgemä- ßen Lösung bewirkte Gradient des Wassergehaltes reicht aus, die Wassermoleküle auch aus entfernten Systemteilen zur erfindungsgemäßen Einrichtung zu ziehen, wo sie gebunden werden.
Eine weitere -Anwendung ist die Entwässerung von Schmierstoffen, deren Schmierwirkung durch Wassergehalt vermindert wird. Eine zusätzliche Anwendung ergibt sich bei der Entwässerung von Treibstoffen, wie z.B. Dieselöl, Benzin oder Kerosin. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist ihre lageunabhängige Wirkung. Bei dieser Anwendung kann die erfindungsgemäße Lösung im Tank des Fahrzeuges oder in der Kraftstoffleitung angeordnet sein. Eine weitere Anwendung findet sich bei Kälteanlagen, bei denen die erfindungsgemäße Lösung in das Leitungssystem des Kältemittels eingebunden ist.
Grundsätzlich kann die erfindungsgemaße Lösung an einera Punkt des Flüssigkeitssystem eingesetzt werden, sie kann sich im Hauptstrom oder Nebenstrom befinden.
[Beispiele]
Die folgenden Figuren zeigen: Fig. 1 : Ein erstes Ausführungsbeispiel Fig. 2: Einen porösen Körper
Fig. 3: Eine Überwachungseinrichtung.
Fig. 1 stellt ein erstes Ausführungsbeispiel dar. Ein Rahmen 1 ist durch zwei Siebe 2 abgeschlossen, zwischen denen sich das mineralische Adsorbermaterial, vorzugsweise das entwässerte Zeolith 3 befindet. Der Rahmen ist ganz oder teilweise in die Hydraulikflüssigkeit 4 eines im Hydrauliksystem zentralen Öltanks 12 eingetaucht. Das Öl, die Hydraulikflüssigkeit, umströmt den Rahmen, Wasser wird gebunden.
Der entstehende Dichtegradient des Wassers führt zum Nachwandern von Wasser, das dann auch gebunden wird. Mehrere derartiger Rahmen können parallel oder an mehreren Stellen des Hydraulik- oder Ölsystems eingesetzt werden. Ein Deckel 11, eingeschraubt in die Wandung des Öltanks 12, und verbunden mit dem Rahmen 1 erlaubt den Austausch des Rahmens und damit des Adsorbers.
Fig. 2 zeigt einen Körper 10, der unter Einsatz eines offenporigen porösen Bindemittels 9 mit dem adsorbiernden Materi- al, vorzugsweise Zeolith 3, derart geformt ist, dass Wasser in das Innere des Körpers gelangen kann. Bei diesem Körper entfallen die Siebe. Eine Befestigungseinrichtung 8 erlaubt die Fixierung des Körpers 10. Fig. 3 zeigt einen Plattenkondensator gebildet aus den Kon- densatorplatten 5 im adsorbierenden Material 3, das mit dem gebundenen Wasser das Dielektrikum des Kondensators bildet. Bei steigenden Wassergehalt des adsorbierenden Materials im Laufe der Einsatzzeit wird sich die Dielektrizitätskonstante und damit die Kapazität verändern. Dies kann messtechnisch durch eine bekannte elektronische Auswerteschaitung 7 erkannt werden, die mit den Kondensatorplatten 5 über elektrische Leitungen 6 verbunden ist. Das Erreichen eines Grenzwertes von Signalen der an sich bekannten Auswerteschaltung 7 signalisiert die Notwendigkeit des Austausches des Adsorbermateri- als weil dieses mit Wasser weitgehend gesättigt ist.
Auch der gemessene Wassergehalt der zu entwässernden Flüssigkeit kann zum Bestimmen des Zeitpunktes des Wechseins herangezogen werden. Der Wassergehalt wird bei leistungsfähigem Adsorber sehr niedrig sein und bei dessen Erschöpfung anstei- gen. Die zeitliche Bestimmung dieses beginnenden Anstiegs zeigt an, dass der Adsorber zu wechseln ist. Der Transport der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Fertigung mit dem entwässerten Zeolith und vor dem unmittelbaren Einsatz muss in einem Gefäß oder in einer Umhüllung
erfolgen, die für Wasser und Wasserdampf weitestgehend undurchlässig ist. Ansonsten wird das entwässerte Mineral mit Wasser beladen und hat eine geringere Bindefähigkeit für Wasser beim Einsatz vorzugsweise in einer Hydraulikflüssigkeit.
[Bezugszeichenliste] Liste der Bezugs zeichen : 1 Rahmen 2 Sieb 3 Adsorbermaterial , vorzugsweise das Mineral Zeolith 4 Hydrauli kf lüssigkeit 5 Kondensatorplatte 6 Anschlussdrähte 7 Elektronische Auswerteschaltung 8 Befestigung 9 Offenporiges Bindemittel , mit dem das Adsorbermaterial 3 zu einem festen Körper 10 geformt ist 10 Fester Körper bestehend aus dem Adsorbermaterial und einem of fenporigen Bindemi ttel 11 Deckel , Einschraubung in eine Behälterwand 12 12 Behälterwand