WO2022233495A1 - Vorrichtung und verfahren zum entgasen von ölflüssigkeiten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum entgasen von ölflüssigkeiten Download PDF

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WO2022233495A1
WO2022233495A1 PCT/EP2022/057381 EP2022057381W WO2022233495A1 WO 2022233495 A1 WO2022233495 A1 WO 2022233495A1 EP 2022057381 W EP2022057381 W EP 2022057381W WO 2022233495 A1 WO2022233495 A1 WO 2022233495A1
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degassing
housing
oil liquid
auxiliary
gas
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PCT/EP2022/057381
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French (fr)
Inventor
Christian Mohr
Nikolai Strokow
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Sms Group Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • 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
    • 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
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/61—Secondary circuits
    • F15B2211/611—Diverting circuits, e.g. for cooling or filtering

Definitions

  • the invention relates to a degassing device for oil liquids according to the preamble of claim 1 and a corresponding method for degassing oil liquids using such a device.
  • the object of the invention is to optimize the degassing of oil liquids with the simplest and most inexpensive means possible
  • a degassing device serves—according to its name—for the purpose of suitably degassing oil liquids and thereby significantly reducing the proportion of air or air bubbles that can be contained in an oil liquid.
  • a degassing device comprises a housing in which an oil liquid is contained or through which an oil liquid flows, the housing for the oil liquid having at least one inlet opening and one outlet opening, and at least one degassing auxiliary element which is provided in the housing and from which Oil liquid can flow against or through it.
  • a characteristic feature of this degassing device is defined by the fact that the auxiliary degassing element has an outer surface finish such that when the oil liquid flows past or through the auxiliary degassing element, gas or air bubbles contained in the oil liquid meet and unite .
  • the aforementioned combination of gas or air bubbles advantageously increases their volume and, as a result, the buoyancy force for the enlarged gas or air bubbles increases.
  • an improved rising of such enlarged gas or air bubbles within the oil liquid is thus ensured, as a result of which the desired degassing of the oil liquid is ultimately achieved.
  • gas or air bubbles contained in the oil liquid can also adhere to the surface of an auxiliary degassing element.
  • Such adhesion of the gas or air bubbles to the surface of a degassing auxiliary member can take place temporarily.
  • the gas or air bubbles contained in the oil liquid may adhere to the surface of a degassing aid, it is pointed out here that as the size of the gas or air bubbles increases, the buoyant force of these bubbles also increases the square of the increase in size or increase in diameter.
  • the invention is based on the essential knowledge that it is achieved on the basis of the characteristic outer surface condition of the auxiliary degassing element that its entire surface, with the gas or air bubbles contained in an oil liquid flowing past or through it can, interact, is many times larger than in the Comparison to the base area of this degassing auxiliary element.
  • Such an enlargement of the effective total surface area for the degassing auxiliary element can be implemented in a simple manner in that a fiber material is attached or provided on the outside.
  • the outer peripheral surface of the individual fibers of the fiber material then defines the effective total surface of the auxiliary degassing element, with which gas or air bubbles can interact and to which the gas or air bubbles can then preferably adhere temporarily.
  • the degassing auxiliary element can be fitted in the housing in such a way that oil fluid flows past it.
  • the oil liquid flows through an auxiliary degassing element.
  • the auxiliary degassing element consists of a perforated plate to which the fiber material is attached on the outside, as explained.
  • the fiber material itself can also be permeable to air and oil, so that the oil liquid can flow through this material.
  • an associated perforated plate can be made of metal.
  • the fiber material can be structured fiber material.
  • the fiber material which is attached or provided on the outside of the degassing auxiliary element, can also have a loop-like structure.
  • this fiber material can consist of looped goods or have parts of looped goods.
  • this fiber material consists of a woven material or has such a woven material.
  • said fiber material which is attached to the outside of the degassing auxiliary element, can consist of carpet material or have such a carpet material
  • the fiber material can be made of plastic fibers, for example polyamide fibers.
  • plastic fibers for example polyamide fibers.
  • the above-mentioned possibilities with regard to the nature of the fiber material and its open position all pursue the purpose of enlarging as much as possible the effective total surface of such a fiber material which is attached or provided on the outside of the degassing auxiliary element. This is done before the flinter reason that gas or air bubbles that can be contained in an oil liquid, as numerous as possible can adhere to the outer peripheral surfaces of the individual fibers when the oil liquid on the degassing liquid element and the attached or provided fiber material either flows past or flows through this degassing auxiliary element together with the fiber material.
  • the degassing effect achieved with the present invention for an oil liquid is based on the following effect: to the same extent as the surface of the degassing auxiliary element or the fiber material attached to it increases, small formations of air or gas, called “air - or gas bubbles”, get caught and stick.
  • air - or gas bubbles small formations of air or gas
  • the small bubbles regularly combine to form larger bubbles, which as a result of their larger volume and the resulting greater buoyancy force rise up through the medium of the oily liquid and through the structure of the fibrous material. This results in a desired degassing of air or gas from the oil liquid.
  • the present invention is therefore aimed at achieving the largest possible surface area for the auxiliary degassing element through the technical design of its surface, preferably and as explained through the use of fiber material, so that initially small air or gas bubbles adhering to it become larger Bubbles close together, for which there is then a correspondingly greater buoyancy force.
  • the at least one degassing auxiliary element can be arranged in the housing in such a way that gas or air bubbles, which are caused by adhering to the surface of the Have accumulated degassing auxiliary element is guaranteed in the upward direction.
  • a degassing auxiliary element is elongate and is not arranged vertically with its longitudinal extension, ie for example obliquely or at an angle either to the vertical and/or to the flow direction of the oil liquid.
  • the housing of the degassing device can have a highest point in the vertical direction thanks to its arrangement and/or shape.
  • a ventilation device is provided at this highest point, by means of which only gas or air can be discharged from the housing to the outside to the outside.
  • an air or gas guiding device is formed within the housing and in a ceiling area thereof, which leads in the direction of the ventilation device.
  • a degassing auxiliary element which is arranged in the housing in its ceiling area, is expediently connected to the air or gas guiding device.
  • the amount of gas or air that has been separated from the oil liquid is measured at the said highest point of the housing. In this way it is possible to verify the effectiveness of the present invention in relation to the degassing of an oily liquid.
  • the present invention provides a hydraulic line through which an oil liquid (eg hydraulic oil) flows and in which at least one degassing device is incorporated or integrated.
  • an oil liquid eg hydraulic oil
  • At least one degassing device can also be incorporated or integrated into a hydraulic circuit for a machine, in which a liquid, in particular in the form of an oil liquid or hydraulic oil, is circulated.
  • the housing of the degassing device can also be provided with only one connection. This means that such a connection can be used in the same way for filling and emptying the housing.
  • an inlet opening and an outlet opening of the housing can be integrated into a common opening.
  • the desired degassing of the oil liquid can be further improved or intensified by moving the housing and/or the auxiliary degassing elements provided therein. Such movement may conveniently be rhythmic or in be done in a different way. This applies equally to the variants that either contain an oil liquid in the housing of the degassing device or that a liquid flows through this housing from an inlet opening in the direction of an outlet opening.
  • An actuator with which it is possible to move the housing or a degassing auxiliary element can, for example, be designed as an electric motor, in the form of a hydraulic cylinder or in the form of a pneumatic cylinder.
  • an associated actuator which is in operative connection with the housing, is arranged outside this housing.
  • the housing it may also be appropriate for the housing to be mounted in an articulated manner within a frame device, a foundation or the like, so that the housing then moves about the axis of rotation of this articulated mounting during operation of the actuator.
  • the auxiliary degassing elements it may be advisable for them to be arranged or attached in an articulated or rotatable manner within the housing, for example on an inner wall of the housing.
  • an actuator which is in operative connection with at least one auxiliary degassing element is then arranged inside the housing. It can also be advantageous that it can be used with just one Actuator is possible to move a plurality of auxiliary degassing elements simultaneously.
  • the present invention also provides a method for degassing an oil liquid, in which the oil liquid is contained in a housing or flows through the housing, it being achieved in the housing with the aid of at least one degassing auxiliary element that gas contained in the oil liquid or air bubbles meet and unite and/or that such gas or air bubbles are guided from the volume flow of the oil liquid into an area of the housing in which the flow velocity is at least reduced or equal to zero.
  • the gas or air bubbles contained in the oil liquid can then cross a barrier that permanently removes them from the oil liquid, resulting in the desired degassing of the oil liquid is reached.
  • the degassing of the oil liquid can be optimized by moving the housing and/or at least one auxiliary degassing element contained therein or setting it in motion, for example rhythmically or otherwise.
  • an actuator is used, which is in operative connection with the housing or an associated auxiliary degassing element.
  • more intensive degassing of gas or air bubbles out of the oily liquid can also be achieved by stirring the oily liquid.
  • a stirrer or the like can be arranged inside the housing, which is immersed in the oil liquid and thus, when actuated appropriately, causes stirring or stirring. Circulation of the oil liquid causes.
  • Such stirring can be provided in the same way for the two variants mentioned above, in which either an oil liquid is contained in the housing of the degassing device or a liquid flows through this housing from an inlet opening in the direction of an outlet opening.
  • Fig. 3.1, Fig. 3.2 each plan view of a perforated plate that can be used for a venting auxiliary element in a degassing device of Fig. 1 and/or Fig. 2,
  • Fig. 4.1 - Fig. 4.5 side views of different fiber materials that can be attached to a degassing auxiliary body of a degassing device from Fig. 1 and/or Fig. 2,
  • FIGS. 4.1 - 4.5 shows a simplified view of a partial area of a fiber of the fiber material from FIGS. 4.1 - 4.5 when air or gas bubbles or an enlarged air bubble are adhering to it,
  • 11a-11d are each schematic simplified views of a hydraulic line in which the degassing devices according to the invention are incorporated or integrated, and
  • FIG. 12 shows a schematically simplified view of a hydraulic circuit in which the degassing devices according to the invention are integrated.
  • a degassing device 10 according to the invention including associated components and possible arrangements thereof, are shown and explained, with which an oil liquid, for example hydraulic oil, can be degassed effectively and with simple means .Gas can be achieved.
  • the same features in the drawing are each provided with the same reference symbols. At this point it is pointed out separately that the drawing is merely simplified and in particular is not shown to scale.
  • the degassing device 10 comprises a housing 12, which can have various shapes.
  • a housing 12 which can have various shapes.
  • an oil liquid is accommodated in the housing, for which effective degassing is achieved with the aid of the present invention in relation to gas or air bubbles, if such are contained in the oil liquid.
  • the housing 12 can be designed in the form of a rectangular and elongated box.
  • An inlet opening 14 is formed on one end face of the housing 12 , with an outlet opening 15 being formed on an opposite end face of the housing 12 .
  • An oil liquid is introduced into the housing 12 through the inlet opening 14 and discharged again accordingly through the outlet opening 15 .
  • a direction of flow occurs for the oil liquid within the housing 12 from the inlet opening 14 to the outlet opening 15 , which is symbolized by an arrow “S” in FIG. 1 .
  • Auxiliary degassing elements 16 are attached to a top area 12.1 and to a bottom area 12.2 of the housing 12, respectively. Specifically, these Gassing auxiliary elements 16 are each attached at one end to a wall region W of the housing, ie at the ceiling region 12.1 or at the bottom region 12.2, and at the other end, ie. with their respective free ends E oriented toward an opposite wall portion W.
  • auxiliary degassing elements 16 are selected such that their free ends E point against the direction of flow S or in the direction of the inlet opening 14 .
  • the auxiliary degassing elements 16 are each elongate and can be embodied in the form of a folded sheet metal.
  • auxiliary degassing elements 16 With regard to the attachment of the respective auxiliary degassing elements 16 to the top region 12.1 or bottom region 12.2 of the housing 12, it should be emphasized that the longitudinal extension of the auxiliary degassing elements 16 are each aligned at an angle to the vertical. In other words, the auxiliary degassing elements 16 are attached to the wall regions W of the housing 12 in such a way that their longitudinal extension does not run vertically. The reason for the above-described arrangement of the auxiliary degassing elements 16 within the housing 12 will be explained separately below.
  • auxiliary degassing elements 16 can each consist of a perforated plate.
  • Such a perforated plate 19 can be uniformly provided with passage openings (unspecified) as illustrated in the view of FIG. 3.1.
  • This is in the view of Fig. 3.2 illustrated.
  • a perforated plate 19 according to FIG. 3.1 or a perforated plate 19' according to FIG. 3.2 can be used in order to form an auxiliary degassing element 16 therewith.
  • An essential feature of the degassing device 10 is that the individual degassing auxiliary elements 16 each have an outer surface finish such that gas or air bubbles, if they are contained in the oil liquid, adhere when the oil liquid flows past.
  • Such a surface finish for the auxiliary degassing elements 16 can be achieved in a simple manner in that fiber material F is attached to the outside of each of the auxiliary degassing elements 16 .
  • This is preferably a structured fiber material.
  • a structured fiber material F can have individual fibers 17, in particular on its outer surface, which are aligned parallel to one another and each in the same direction. Exemplary embodiments for such a structured fiber material F are shown in greatly simplified form in the representations of FIGS. 4.1-4.5.
  • the individual fibers F of the structured fiber material F can each be straight in their longitudinal direction and are aligned parallel to one another in a specific direction.
  • a fiber material F which is attached to the degassing auxiliary elements 16, can also be designed in the form of looped goods or, in the simplest case, as a carpet-like material.
  • the fiber material F can be attached not only to the auxiliary degassing elements 16, but also separately to the inner wall regions W of the housing 12, for example - as in FIG. 1 - at the top area 12.1 and at the bottom area 12.2 of the housing 12.
  • the degassing device 10 according to the invention according to the first embodiment now functions as follows: If the oil liquid is guided along its flow direction S through the housing 12, the oil liquid flows past both the wall regions W and the degassing auxiliary elements 16, to which, as explained, fiber material F is attached. In the event that the oil liquid contains gas or air bubbles B, when the oil liquid flows past the fiber material F, the oil liquid also flows through the fiber material F. As a result of the relatively large total surface area of the fiber material F, taking into account the outer peripheral surfaces of all individual fibers 17, gas or air bubbles B adhere to the fibers 17 or are deposited on them.
  • FIG. 4.6 The adhesion or deposition of gas or air bubbles B on the outer peripheral surface 18 of a single fiber 17 is shown as an example and greatly simplified in FIG. 4.6. It is important here that a plurality of relatively small gas or air bubbles B adhering to a fiber 17 adjacent to one another (shown to the right of the fiber 17 in FIG. 4.6) can coalesce or unite to form a larger bubble B' (on the left in Fig. 4.6 shown by fiber 17). A larger buoyancy force then results for such an enlarged bubble B', so that this bubble B' can rise upwards along or within the fiber material F.
  • FIG. 4.6 It is important here that a plurality of relatively small gas or air bubbles B adhering to a fiber 17 adjacent to one another (shown to the right of the fiber 17 in FIG. 4.6) can coalesce or unite to form a larger bubble B' (on the left in Fig. 4.6 shown by fiber 17). A larger buoyancy force then results for such an enlarged bubble B', so that
  • the housing 12 which as explained is designed in the form of an elongate box, along its length—seen from the inlet opening 14 to the outlet opening 15—is arranged inclined downwards. The consequence of this is that the housing has a highest point on its upper side 13.
  • a ventilation device 20 is introduced.
  • an air or gas guide device 22 is also formed in the top area 12.1 of the housing 12. This air or gas guide device 22 preferably extends along the entire length of the housing 12 and leads to the aforesaid ventilation device 20.
  • the air or gas guide device 22 is, in the simplest case, a duct through which air or gas leads to the ventilation device 20 can be performed or transported.
  • the auxiliary degassing elements 16 are connected to the air or gas guide device 22 in the area of the ceiling area 12.1 in such a way that air bubbles B′, which rise or have risen on the respective auxiliary degassing elements 16, then flow into the air or gas guide device 22 are convertible.
  • air bubbles B' which have formed in the fiber material F which is attached to the inner wall areas W of the housing.
  • the ventilation device 20 can have a float which only allows air or gas to escape from the housing to the environment and prevents oil liquid from escaping to the environment.
  • FIG. 2 shows the degassing device 10 according to a second embodiment in a lateral cross-sectional view.
  • This second embodiment largely corresponds to the first embodiment in terms of its design and mode of operation and differs therefrom only in that in addition to the auxiliary degassing elements 16, which, as explained, point with their free ends E in the direction of the inlet opening 14, other auxiliary degassing elements 16' are provided, which extend through the housing between opposite wall areas W, ie from the ceiling area 12.1 to the bottom area 12.2 of the housing 12.
  • auxiliary degassing elements 16′ It is characteristic of these further auxiliary degassing elements 16′ that they have a “kink” along their length, so that the individual sections of these auxiliary degassing elements 16′ each run obliquely relative to the vertical. This kink is denoted by “K” in the representation of FIG.
  • auxiliary degassing elements 16′ With regard to the auxiliary degassing elements 16′, it is pointed out separately at this point that the oil liquid first flows against them and then flows through them.
  • these auxiliary degassing elements 16' are formed from a perforated plate 19 according to FIG. 3.1 or from a perforated plate 19' according to FIG. 3.2.
  • the oil liquid can then pass through the passage openings of a perforated plate 19, 19'.
  • the modified Entga sungs-auxiliary elements 16 ' which are now flowed through by the oil liquid, be provided in the same way as the already mentioned degassing auxiliary elements 16 with fiber material F, so that the outside of the degassing -Auxiliary elements 16 'to achieve the largest possible surface or effective area on which gas or air bubbles can deposit as already explained by adhesion.
  • This fiber material F can also be a material that has already been shown and explained above in FIGS. 4.1-4.5. If the oil liquid now flows through the housing 12 of the second embodiment according to FIG. 2 along its flow direction S from the inlet opening 14 to the outlet opening 15, adhesion or depositing occurs in the same way as in the first embodiment of FIG. 1 already explained of gas or air bubbles B on the fibers 17 of the fiber material F, which can be attached to the following points or areas:
  • auxiliary degassing elements 16' which, as explained, are provided with a "kink" K along their length and through which the oil fluid flows; and - On other inner wall areas W of the housing 12, in particular the top area 12.1 and on the inside of the rear end face adjoining the outlet opening 15 (as shown in Fig. 2), and possibly also on the bottom area 12.2 of the housing 12 (in Fig. 2 not shown for simplicity).
  • the housing 12 is arranged with its longitudinal extent inclined downwards in the direction of the outlet opening 15 and at its highest point, which is located on the upper side 13 adjacent to the front end face or the inlet opening 14, a ventilation opening 20 is located, to which an air or gas guide device 22 leads in the ceiling area 12.1 of the housing 12.
  • FIG. 5 shows a side cross-sectional view through the housing 12, while Figures 6-8 each show a longitudinal cross-sectional view of the housing 12 (according to a plan view).
  • the components provided within the housing 12, such as the auxiliary degassing elements 16, 16', are the fibrous material which is attached to the auxiliary degassing elements 16, 16 and/or to the wall regions W , and the air or gas guiding device 22 is not shown for the sake of simplicity. In this regard, it is understood that these components are not shown here in the
  • Embodiments of Figs. 5-8 can be designed either according to the first embodiment of Fig. 1 or according to the second embodiment of Fig. 2.
  • the housing 12 according to the embodiment of FIG. 5 has a gable-shaped roof area, so that the highest point of the housing 12 at which the ventilation device 20 is attached is approximately in the middle of the housing 12.
  • a guide element 24 is provided within the housing 12 and adjacent to the inlet opening 14, which about an axis of rotation D is pivotally movable.
  • the axis of rotation D runs vertically and thus perpendicularly to the plane of the drawing shown in FIG. 6.
  • the guide element 24 is shown in FIG pivoted to the left so that the oil liquid entering the housing 12 is directed to the right.
  • the guide element In a dashed line, the guide element is in a position—seen in the flow direction S of the oil fluid—pivoted to the right—accordingly, the oil fluid is directed in the other direction, namely to the left, after entering the housing 12 .
  • FIG. 7 shows a variant of FIG. 6, in which a guide element 24 ' , which can be rotated about an axis of rotation D, is also provided inside the housing 12, adjacent to the inlet opening 14.
  • the guide element 24' is designed in the form of a vane wheel, which rotates about the vertical axis of rotation D either - in relation to the plane of the drawing shown - counterclockwise (symbolized by the arrow in solid line) or clockwise (by the symbolized by dashed lines) can be rotated.
  • the oil liquid flows into the housing either in the direction to the right (symbolized by the flow arrow in solid line) or in the direction towards on the left (symbolized by the dashed flow arrow). This is done for the same purpose as explained above for the embodiment of FIG. 6, namely to calm the flow of the oil liquid on a respective longitudinal side of the housing 12, which is not actively being flown at.
  • the rotatable guide element 24 ' in the form of the vane cell wheel can be operated in a specific direction of rotation, either continuously rotating or only rotating cyclically.
  • two inlet openings 14 are formed adjacent to one another on the left end face of the housing 12, namely a first inlet opening 14.1 and a second inlet opening 14.2.
  • an operating mode of the degassing device 10 according to the invention is possible, according to which the oil liquid is always conducted into the housing 12 only through one of these two inlet openings, preferably alternately and in cyclical and in particular uniform time sequences. This ensures that the flow for the
  • Oil liquid can calm down in an extension to the respective "inactive" inlet opening, whereby the explained degassing for the oil liquid is promoted.
  • FIGS. 9 and 10 extend
  • FIGS. 11 a-11 d different configurations for a hydraulic line H are shown, in which at least one Degassing device 10 is involved or integrated according to the above-mentioned embodiments.
  • the direction of flow for the oil liquid is indicated by arrows.
  • a switching valve 26 to be provided upstream of a degassing device 10 (or the degassing device 10), with which the oil liquid can be routed through at least one specific branch of the hydraulic line H can.
  • the oil liquid With the aid of the switching valve 26, it is also possible here for the oil liquid to temporarily no longer flow through a specific branch of the hydraulic line H, so that the oil liquid, which is already in this then “shut down” branch, can calm down. This has a positive effect on air or gas bubbles B adhering to the fibers 17 of the fiber material, and in the same way on the resulting formation of air bubbles B' and their rising upwards in order to achieve the desired degassing of the oil liquid.
  • FIG. 1 A hydraulic circuit H' for a machine M is shown in simplified form in FIG. 1
  • the hydraulic circuit H' includes a reservoir for the oil liquid, indicated with "R" in Fig. 12.
  • one or more degassing devices 10 can be incorporated or integrated into the hydraulic circuit H'. This is explained by the following letter nomenclature:
  • Degassing device 10 are integrated.
  • a degassing device 10 according to the invention can be connected to the
  • Hydraulic circuit H' must be connected in the bypass flow, preferably with its own pump P.
  • a degassing device 10 Upstream of the reservoir R, a degassing device 10 according to the invention is integrated into the circuit.
  • a degassing device 10 according to the invention is connected directly to the oil reservoir of the machine M and/or to the reservoir R, preferably with its own pump P.
  • the degassing device according to the invention can also be used to clean the oil liquid by dirt particles that may be contained in the liquid getting caught in the fiber material of the degassing auxiliary element and then remaining there permanently. This cleaning effect is based on the fact that the flow rate for the oil liquid is reduced to zero in the fiber material of the degassing auxiliary element. In this respect, dirt particles that have separated out from the oily liquid in the fiber material do not receive any further momentum in order to be moved out of the fiber material again.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entgasungsvorrichtung (10) für Ölflüssigkeiten und ein Verfahren zum Entgasen einer Ölflüssigkeit mit einer solchen Vorrichtung. Die Entgasungsvorrichtung (10) umfasst ein Gehäuse (12), in dem eine Ölflüssigkeit enthalten ist oder das von einer Ölflüssigkeit durchströmt wird, wobei das Gehäuse (12) für die Ölflüssigkeit zumindest eine Einlassöffnung (14) und eine Auslassöffnung (15) aufweist, und zumindest ein Entgasungs-Hilfselement (16), das in dem Gehäuse (12) vorgesehen und von der Ölflüssigkeit anströmbar oder durchströmbar ist. Das Entgasungs-Hilfselement (16) hat eine äußere Oberflächenbeschaffenheit, derart, dass beim Vorbei- oder Durchströmen der Ölflüssigkeit an dem oder durch das Entgasungs-Hilfselement (16) in der Ölflüssigkeit enthaltene Gas- oder Luftbläschen sich treffen und vereinigen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Entgasen von Ölflüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Entgasungsvorrichtung für Ölflüssigkeiten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren zum Entgasen von Ölflüssigkeiten unter Verwendung einer solchen Vorrichtung.
In Hydrauliksystemen oder Maschinen, in deren Betrieb Ölflüssigkeiten verwendet werden, ist es im Allgemeinen unerwünscht, dass im Öl bzw. in der Ölflüssigkeit Luft bzw. Luftbläschen enthalten sind. Der Grund dafür besteht in bekannter Weise darin, dass in einem tribologischen System die ansonsten einwandfreie Funktion von Bauteilen verloren geht, falls in dem Öl bzw. in der Ölflüssigkeit wesentliche Teile von Luft enthalten sind. Entsprechend ist dafür Sorge zu tragen, dass in einem Hydrauliksystem Öl mit möglichst wenig oder bestenfalls ohne Luft enthalten ist bzw. zur Verfügung gestellt wird.
Im Falle einer Verfügbarkeit von großen Reservoirs bzw. Behälter, in denen Öl für Hydrauliksysteme enthalten ist, kann durch ein Ruhen-Lassen des Öls erreicht werden, dass darin enthaltene Luft bzw. Luftbläschen von alleine aus dem Öl entgasen und somit „verschwinden“. Gleichwohl beansprucht ein solcher Entgasungsvorgang, der allein durch ein Ruhen-Lassen des Öls einsetzt, eine nachteilige lange Zeitdauer und setzt im Übrigen große bis sehr große Volumina für die Reservoirs bzw. Behälter voraus. Dies ist mit einem gewünschten wirtschaftlichen Betrieb von Hydrauliksystemen ggf. nur problematisch in Einklang zu bringen.
Aus US 5326386 A ist eine gattungsgemäße Entgasungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Hierbei kommt ein Entgasungs-Hilfselement in Form eines gewebten Siebmaterials zum Einsatz, welches von einem Hydraulikfluid angeströmt wird und gegenüber Luft durchlässig ist. Eine Luftfraktion, die hiermit von bzw. aus dem Hydraulikfluid abgeschieden wird, kann dann durch ein Entlüftungsventil aus einem Gehäuse dieser Entgasungs vorrichtung ausgebracht werden. Gleichwohl ist eine solche Entgasungs vorrichtung dahingehend mit dem Nachteil verbunden, dass mit dem gewebten Siebmaterial beim Anströmen durch das Hydraulikfluid ein vergleichsweise großer Gegendruck aufgebaut wird, was die Effizienz für das gewünschte Entgasen des Hydraulikfluids einschränkt.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen und preiswerten Mitteln das Entgasen von Ölflüssigkeiten zu optimieren
Die obige Aufgabe wird durch eine Entgasungsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein Verfahren mit den im Anspruch 19 und 20 definierten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Eine erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung dient - ihrer Bezeichnung entsprechend - zu dem Zweck, Ölflüssigkeiten geeignet zu entgasen und hierbei den Anteil von Luft oder Luftbläschen, die in einer Ölflüssigkeit enthalten sein können, signifikant zu vermindern. Eine solche Entgasungsvorrichtung umfasst ein Gehäuse, in dem eine Ölflüssigkeit enthalten ist oder das von einer Ölflüssigkeit durchströmt wird, wobei das Gehäuse für die Ölflüssigkeit zumindest eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist, und zumindest ein Entgasungs- Hilfselement, das in dem Gehäuse vorgesehen und von der Ölflüssigkeit anströmbar oder durchströmbar ist. Ein charakteristisches Merkmal für diese Entgasungsvorrichtung ist dadurch definiert, dass das Entgasungs-Hilfselement eine äußere Oberflächenbeschaffenheit aufweist, derart, dass beim Vorbei- oder Durchströmen der Ölflüssigkeit an dem oder durch das Entgasungs-Hilfselement in der Ölflüssigkeit enthaltene Gas- oder Luftbläschen sich treffen und vereinigen. Die vorstehend genannte Vereinigung von Gas- oder Luftbläschen führt vorteilhaft dazu, dass sich deren Volumen vergrößert und in Folge dessen die Auftriebskraft für die vergrößerten Gas- oder Luftbläschen zunimmt. Entsprechend ist damit ein verbessertes Aufsteigen solcher vergrößerten Gas- oder Luftbläschen innerhalb der Ölflüssigkeit gewährleistet, wodurch letztlich das gewünschte Entgasen der Ölflüssigkeit erreicht wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann im Zuge dessen, dass sich Gas oder Luftbläschen treffen und vereinigen, auch ein Anhaften von in der Ölflüssigkeit enthaltenen Gas- oder Luftbläschen an der Oberfläche eines Ent gasungs-Hilfselements eintreten. Ein solches Anhaften der Gas- oder Luftbläschen an der Oberfläche eines Entgasungs-Hilfselements kann temporär stattfinden. Dies bedeutet, dass sich Gas- oder Luftbläschen, wenn diese sich vereinigt und entsprechend im Durchmesser vergrößert haben, dann in Folge der höheren Auftriebskraft wieder von der Oberfläche eines Entgasungs-Hilfselements lösen, um innerhalb der Ölflüssigkeit in Richtung nach oben aufzusteigen, um damit ein Entgasen der Ölflüssigkeit zu erreichen.
Ungeachtet der Möglichkeit, dass es für die in der Ölflüssigkeit enthaltenen Gas oder Luftbläschen zu einem Anhaften an der Oberfläche eines Entgasungs- Hilfselements kommt, wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass mit der Zunahme der Größe der Gas- oder Luftbläschen die Auftriebskraft dieser Bläschen mit dem Quadrat zum Größengewinn bzw. der Zunahme im Durchmesser größer wird. Hierin liegt die physikalische Grundlage für das verbesserte Bestreben der Gas- oder Luftbläschen, innerhalb der Ölflüssigkeit in Richtung nach oben aufzusteigen, nachdem es zu einer Vereinigung von kleinen und kleinsten Gas- oder Luftbläschen gekommen ist.
Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass es auf Basis der charakteristischen äußeren Oberflächenbeschaffenheit des Entgasungs-Hilfs elements erreicht wird, dass dessen Gesamt-Oberfläche, mit der Gas- bzw. Luft- bläschen, die in einer vorbei- oder durchströmenden Ölflüssigkeit enthalten sein können, in Wechselwirkung treten, um ein Vielfaches vergrößert ist als im Vergleich zur Grundfläche dieses Entgasungs-Hilfselement. Eine solche Vergrößerung der wirksamen Gesamt-Oberfläche für das Entgasungs- Hilfselement kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass hieran außen ein Fasermaterial angebracht oder vorgesehen ist. Entsprechend wird dann durch die Außenumfangsfläche der einzelnen Fasern des Fasermaterials die wirksame Gesamt-Oberfläche des Entgasungs-Hilfselements definiert, mit der Gas- bzw. Luftbläschen in Wechselwirkung treten können und an denen dann ein vorzugsweise temporäres Anhaften der Gas- bzw. Luftbläschen erfolgen kann. Im Betrieb der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung kann das Entgasungs- Hilfselement derart in dem Gehäuse angebracht sein, dass Ölflüssigkeit daran vorbeiströmt. Ergänzend oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Ölflüssigkeit ein Entgasungs-Hilfselement durchströmt. Letzerenfalls ist es zweck mäßig, wenn das Entgasungs-Hilfselement aus einer Lochplatte besteht, an der aussen das Fasermaterial wie erläutert angebracht ist. Das Fasermaterial selbst kann ebenfalls luft- und öldurchlässig sein, so dass ein Durchströmen dieses Materials von der Ölflüssigkeit gewährleistet ist.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann eine zugehörige Lochplatte aus Metall hergestellt sein. Alternativ hierzu ist es auch möglich, eine Lochplatte aus Kunststoff herzustellen, was sich vorteilhaft auf geringe Herstellungskosten auswirkt.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann es sich bei dem Fasermaterial um strukturiertes Fasermaterial handeln. Dies bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass einzelne Fasern des strukturierten Fasermaterials, insbesondere an einem äußeren Randbereich davon, gezielt nach außen gerichtet sind. Hierbei kann vorgesehen sein, dass einzelne Fasern des strukturierten Fasermaterials an dessen Randbereich jeweils in der gleichen Richtung und/oder parallel zueinander ausgerichtet sind. Dies begünstigt ein angestrebtes Anhaften von Gas- bzw. Luft- bläschen an einer Außenumfangsfläche der einzelnen Fasern, um dadurch die gewünschte Entgasung für die Ölflüssigkeit zu erreichen.
Ergänzend oder alternativ kann das Fasermaterial, welches außen an dem Ent- gasungs-Flilfselement angebracht bzw. vorgesehen ist, auch eine schlingenartige Struktur aufweisen. Anders ausgedrückt, kann dieses Fasermaterial aus Schlingenware bestehen oder Teile aus Schlingenware aufweisen.
Ergänzend oder alternativ kann für das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Fasermaterial auch vorgesehen sein, dass dieses Fasermaterial aus einem gewebten Material besteht oder solch ein gewebtes Material aufweist.
In einer besonders einfachen Variante kann das besagte Fasermaterial, welches aussen an dem Entgasungs-Flilfselement angebracht ist, aus Teppichmaterial bestehen oder ein solches Teppichmaterial aufweisen
Das Fasermaterial kann aus Kunststofffasern hergestellt sein, beispielsweise aus Polyamidfasern. Die vorstehend genannten Möglichkeiten hinsichtlich der Beschaffenheit des Fasermaterials und dessen Fierstellung verfolgen alle gemeinsam den Zweck, die wirksame Gesamt-Oberfläche eines solchen Fasermaterials, welches außen an dem Entgasungs-Flilfselement angebracht bzw. vorgesehen ist, möglichst stark zu vergrößern. Dies erfolgt vor dem Flintergrund, dass damit Gas- bzw. Luftbläschen, die in einer Ölflüssigkeit enthalten sein können, möglichst zahlreich an den Außen umfangsflächen der einzelnen Fasern anhaften können, wenn die Ölflüssigkeit an dem Entgasungs-Flilfselement und dem daran angebrachten bzw. vorgesehenen Fasermaterial entweder vorbeiströmt oder dieses Entgasungs-Flilfselement mitsamt des Fasermaterials durchströmt. Die mit der vorliegenden Erfindung für eine Ölflüssigkeit erzielte Entgasungswirkung beruht auf folgendem Effekt: In gleichem Maße, wie sich die Oberfläche des Entgasungs-Hilfselements bzw. des daran angebrachten Fasermaterials vergrößert, können sich daran vermehrt kleine Gebilde aus Luft bzw. Gas, genannt „Luft- oder Gasbläschen“, verfangen und anhaften. In Anbetracht dessen, dass sich ein solcher Vorgang eines Anhaftens vielfach wiederholt und es dadurch zu einer Agglomeration von vielen kleinen Luft- oder Gasbläschen kommt, verbinden sich die kleinen Bläschen regelmäßig zu größeren Blasen, die in Folge ihres größeren Volumens und einer hieraus resultierenden größeren Auftriebskraft durch das Medium der Ölflüssigkeit und durch die Struktur des Fasermaterials nach oben aufsteigen. Somit kommt es zu einem gewünschten Entgasen von Luft bzw. Gas aus der Ölflüssigkeit.
Somit stellt die vorliegende Erfindung darauf ab, für das Entgasungs-Hilfselement durch die technische Ausgestaltung von dessen Oberfläche, vorzugsweise und wie erläutert durch die Verwendung von Fasermaterial, eine möglichst große Oberfläche zu erreichen, damit daran anhaftende zunächst kleine Luft- oder Gasbläschen sich zu größeren Blasen zusammenschließen, für die dann eine entsprechend größere Auftriebskraft gegeben ist. Je größer dabei die Blasen werden, die sich durch ein Zusammenschließen von Luft- oder Gasbläschen bilden, desto besser können diese in der Ölflüssigkeit bzw. in der an dem Entgasungs-Hilfselement angebrachten Faserstruktur aufsteigen. Wie vorstehend an anderer Stelle bereits erläutert, kann ein solches Aufsteigen von größeren bzw. vergrößerten Gas- bzw. Luftbläschen auch in der Weise erfolgen, dass sich diese Bläschen, nachdem sie sich ggf. an der Oberfläche eines Entgasungs- Hilfselements angelagert haben, dann wieder von der Oberfläche eines solchen Entgasungs-Hilfselements lösen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das zumindest eine Entgasungs- Hilfselement derart in dem Gehäuse angeordnet sein, dass ein Aufsteigen von Gas- oder Luftbläschen, die sich durch Anhaften an der Oberfläche des Entgasungs-Hilfselements angesammelt haben, in Richtung nach oben gewährleistet ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein solches Entgasungs-Hilfselement länglich ausgebildet ist und mit seiner Längserstreckung nicht senkrecht angeordnet ist, also beispielsweise schräg bzw. in einem Winkel entweder zur Vertikalen und/oder zur Strömungsrichtung der Ölflüssigkeit.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Gehäuse der Entga sungsvorrichtung dank seiner Anordnung und/oder Formgebung eine höchste Stelle in vertikaler Richtung aufweisen. Hierbei ist an dieser höchsten Stelle eine Entlüftungseinrichtung vorgesehen, mittels der ausschließlich Gas oder Luft aus dem Gehäuse nach außen an die Umgebung ausgebracht werden kann.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Gehäuses und in einem Deckenbereich davon eine Luft- oder Gasleiteinrichtung ausgebildet ist, die in Richtung der Entlüftungseinrichtung führt. Zweckmäßigerweise ist ein Entgasungs-Hilfselement, welches in dem Gehäuse in dessen Deckenbereich angeordnet ist, mit der Luft- oder Gasleiteinrichtung verbunden. Entsprechend wird hiermit der Vorteil erreicht, dass eine Menge an Luft bzw. Gas, die aus der Ölflüssigkeit nach oben ausgetreten ist, dann mittels der Luft- oder Gasleiteinrichtung gezielt in Richtung der Entlüftungseinrichtung transportiert wird, um dort aus dem Gehäuse heraus an die Umgebung ausgebracht zu werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Menge an Gas bzw. Luft, die aus der Ölflüssigkeit abgeschieden worden ist, an der besagten höchsten Stelle des Gehäuses gemessen wird. In dieser Weise ist es möglich, die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Entgasung einer Ölflüssigkeit festzustellen bzw. zu überprüfen. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin möglich, die Menge an Luft bzw. Gas im Bereich der Auslassöffnung zu messen, beispielsweise mittels optischer oder elektronischer Verfahren. Des Weiteren ist es möglich, eine Differenzmessung in Bezug auf die Menge an Luft bzw. Gas zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung des Gehäuses durchzuführen. In jedem Fall ist es möglich, die erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung in Bezug auf die Menge an entgaster bzw. ausgebrachter Luft zu überwachen und im Falle einer nachlassenden Wirksamkeit rechtzeitig geeignete Maßnahmen zu ergreifen, beispielsweise durch einen Austausch von zumindest einem Entgasungs-Hilfskörper in Verbindung mit dem daran angebrachten Fasermaterial. Im Ergebnis wird hierdurch ein maximaler Schutz von Komponenten eines hydraulischen Systems in Bezug auf die Problematik Luftgehalt/Tragfähigkeit des Mediums Öl (bzw. der Ölflüssigkeit) erreicht.
Des Weiteren sieht die vorliegende Erfindung eine Hydraulikleitung vor, die von einer Ölflüssigkeit (z. B. ein Hydrauliköl) durchströmt wird und in der zumindest eine Entgasungsvorrichtung eingebunden bzw. integriert ist.
In gleicher Weise kann bei einer Realisierung der vorliegenden Erfindung auch in einen Hydraulikkreislauf für eine Maschine, in dem eine Flüssigkeit insbesondere in Form einer Ölflüssigkeit oder eines Hydrauliköls umgewälzt wird, zumindest eine Entgasungsvorrichtung eingebunden bzw. integriert werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Gehäuse der Entgasungs vorrichtung auch mit nur einem Anschluss versehen sein. Dies bedeutet, dass ein solcher Anschluss in gleicher Weise für die Befüllung und eine Entleerung des Gehäuses dienen kann. Für diesen Fall können eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung des Gehäuses zu einer gemeinsamen Öffnung integriert ausgebildet sein.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das gewünschte Entgasen der Ölflüssigkeit weiter dadurch verbessert bzw. intensiviert werden, dass das Gehäuse und/oder die darin vorgesehene Entgasungs-Hilfselemente bewegt werden. Ein solches Bewegen kann zweckmäßigerweise rhythmisch oder in anderer Art erfolgen. Dies gilt in gleicher Weise für die Varianten, dass entweder in dem Gehäuse der Entgasungsvorrichtung eine Ölflüssigkeit enthalten ist, oder dass eine Flüssigkeit durch dieses Gehäuse von einer Einlassöffnung in Richtung einer Auslassöffnung hindurchströmt.
Im Zusammenhang mit der vorstehend genannten Bewegung, in die das Gehäuse der Entgasungsvorrichtung und/oder deren Entgasungs-Hilfselemente versetzt werden können, darf gesondert darauf hingewiesen werden, dass hierzu gemäß der vorliegenden Erfindung geeignete Aktuatoren vorgesehen sein können, mit denen ein gewünschtes Bewegen für das Gehäuse und/oder die Entgasungs- Hilfselemente erreicht wird.
Ein Aktuator, mit dem ein Bewegen des Gehäuses bzw. eines Entgasungs- Hilfselements möglich ist, kann beispielsweise elektromotorisch, in Form eines Hydraulikzylinders oder in Form eines Pneumatikzylinders ausgebildet sein.
Für den Fall, dass das Gehäuse der Entgasungsvorrichtung bewegt wird bzw. in Bewegung gebracht wird, versteht sich, dass ein zugeordneter Aktuator, der in Wirkverbindung mit dem Gehäuse steht, außerhalb dieses Gehäuses angeordnet ist. Für diesen Fall kann sich weiter anbieten, dass das Gehäuse innerhalb einer Rahmeneinrichtung, eines Fundaments oder dergleichen gelenkig gelagert aufge nommen ist, so dass dann im Betrieb des Aktuators ein Bewegen des Gehäuses um die Drehachse dieser gelenkigen Lagerung erfolgt. Für den Fall, dass die Entgasungs-Hilfselemente bewegt werden, kann sich empfehlen, dass diese gelenkig bzw. drehbeweglich innerhalb des Gehäuses angeordnet bzw. angebracht sind, beispielsweise an einer Innenwandung des Gehäuses. Für diesen Fall versteht sich, dass ein Aktuator, der in Wirkverbindung mit zumindest einem Entgasungs-Hilfselement steht, dann innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Weiter vorteilhaft kann sein, dass es mit nur einem Aktuator möglich ist, auch eine Mehrzahl von Entgasungs-Hilfselementen gleichzeitig zu bewegen.
Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Entgasen einer Ölflüssigkeit vor, bei dem die Ölflüssigkeit in einem Gehäuse enthalten ist oder durch das Gehäuse hindurchströmt, wobei in dem Gehäuse mit Hilfe von zumindest einem Entgasungs-Hilfselement erreicht wird, dass in der Ölflüssigkeit enthaltene Gas- oder Luftbläschen sich treffen und vereinigen und/oder dass solche Gas- oder Luftbläschen aus dem Volumenstrom der Ölflüssigkeit in einen Bereich des Gehäuses geleitet werden, in dem die Strömungsgeschwindigkeit zumindest verringert oder gleich Null ist. Im Falle der Variante, dass die Ölflüssigkeit in einen Bereich mit entweder verringerter Strömungsgeschwindigkeit oder gar Strömungsgeschwindigkeit = Null geleitet wird, können die in der Ölflüssigkeit enthaltenen Gas- oder Luftbläschen dann eine Barriere überschreiten, die diese der Ölflüssigkeit dauerhaft entzieht, wodurch das gewünschte Entgasen der Ölflüssigkeit erreicht wird.
In vorteilhafter Weiterbildung des zuletzt genannten Verfahrens kann, wie vorstehend an anderer Stelle bereits erläutert, eine Optimierung des Entgasens der Ölflüssigkeit dadurch erreicht werden, dass das Gehäuse und/oder zumindest ein darin enthaltenes Entgasungs-Hilfselement bewegt werden bzw. in Bewegung versetzt werden, beispielsweise rhythmisch oder in anderer Weise. Zu diesem Zweck kann vorgesehen kann, dass ein Aktuator eingesetzt wird, der mit dem Gehäuse bzw. einem zugehörigen Entgasungs-Hilfselement in Wirkverbindung steht.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ein intensiveres Entgasen von Gas- bzw. Luftbläschen heraus aus der Ölflüssigkeit auch dadurch erreicht werden, dass die Ölflüssigkeit gerührt wird. Zu diesem Zweck kann innerhalb des Gehäuses ein Rührer oder dergleichen angeordnet sein, der in die Ölflüssigkeit eingetaucht ist und bei einer geeigneten Aktuierung somit ein Rühren bzw. Umwälzen der Ölflüssigkeit bewirkt. Ein solches Rühren kann in gleicher Weise für die beiden vorstehend genannten Varianten vorgesehen sein, bei denen entweder in dem Gehäuse der Entgasungsvorrichtung eine Ölflüssigkeit enthalten ist oder eine Flüssigkeit durch dieses Gehäuse von einer Einlassöffnung in Richtung einer Auslassöffnung hindurchströmt.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematisch vereinfachten Zeichnung im Detail beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen
Entgasungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen
Entgasungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, Fig. 3.1 , Fig. 3.2 jeweils Draufsichten auf eine Lochplatte, die für ein Entlüftungs- Hilfselement bei einer Entgasungsvorrichtung von Fig. 1 und/oder Fig. 2 eingesetzt werden kann,
Fig. 4.1 - Fig. 4.5 jeweils Seitenansichten von verschiedenen Fasermaterialien, die an einem Entgasungs-Hilfskörper einer Entgasungsvorrichtung von Fig. 1 und/oder Fig. 2 anbringbar sind,
Fig. 4.6 eine vereinfachte Ansicht eines Teilbereichs einer Faser des Fasermaterials von Fig. 4.1 - Fig. 4.5, wenn daran Luft- oder Gasbläschen bzw. eine vergrößerte Luftblase anhaften,
Fig. 5 - Fig. 10 jeweils Querschnittsansichten eines Gehäuses von weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung,
Fig. 11 a-11 d jeweils schematisch vereinfachte Ansichten einer Hydraulik leitung, in der erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtungen eingebunden bzw. integriert sind, und
Fig. 12 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines Hydraulikkreislaufes, in den erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtungen eingebunden bzw. integriert sind. Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Fig. 1-12 bevorzugte Ausführungs formen einer erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung 10 einschließlich zuge höriger Komponenten und möglicher Anordnungen hiervon dargestellt und erläutert, mit der für eine Ölflüssigkeit, beispielsweise ein Hydrauliköl, wirkungsvoll und mit einfachen Mitteln ein Entgasen von Luft bzw. Gas erreicht werden kann. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.
In allen der nachstehend noch erläuterten Ausführungsformen umfasst die Entga sungsvorrichtung 10 ein Gehäuse 12, das verschiedene Formen aufweisen kann. Jedenfalls ist in dem Gehäuse eine Ölflüssigkeit aufgenommen, für die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung in Bezug auf Gas- bzw. Luftbläschen, falls solche in der Ölflüssigkeit enthalten sind, eine wirkungsvolle Entgasung erreicht wird.
Fig. 1 zeigt die Entgasungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform in einer seitlichen Querschnittsansicht. Das Gehäuse 12 kann im einfachsten Fall in Form eines rechteckigen und länglichen Kastens ausgebildet sein. An einer Stirnseite des Gehäuses 12 ist eine Einlassöffnung 14 ausgebildet, wobei an einer entgegensetzten Stirnseite des Gehäuses 12 eine Auslassöffnung 15 ausgebildet ist. Durch die Einlassöffnung 14 wird eine Ölflüssigkeit in das Gehäuse 12 eingeleitet, und entsprechend durch die Auslassöffnung 15 wieder ausgebracht. Entsprechend stellt sich für die Ölflüssigkeit innerhalb des Gehäuses 12 von der Einlassöffnung 14 zur Auslassöffnung 15 eine Strömungsrichtung ein, die in der Fig. 1 mit einem Pfeil „S“ symbolisiert ist. An einem Deckenbereich 12.1 und an einem Bodenbereich 12.2 des Gehäuses 12 sind jeweils Entgasungs-Hilfselemente 16 angebracht. Konkret sind diese Ent- gasungs-Hilfselemente 16 jeweils einenends an einem Wandbereich W des Gehäuses, d.h. am Deckenbereich 12.1 bzw. am Bodenbereich 12.2, angebracht und anderenends, d .h. mit ihren jeweiligen freien Enden E, in Richtung eines gegenüberliegenden Wandbereichs W ausgerichtet.
Des Weiteren ist die Anordnung der Entgasungs-Hilfselemente 16 derart gewählt, dass sie mit ihren freien Enden E entgegen der Strömungsrichtung S bzw. in Richtung der Einlassöffnung 14 weisen. Die Entgasungs-Hilfselemente 16 sind jeweils länglich ausgebildet und können in Form eines gekanteten Blechs ausgebildet sein.
In Bezug auf die Anbringung der jeweiligen Entgasungs-Hilfselemente 16 an dem Deckenbereich 12.1 bzw. Bodenbereich 12.2 des Gehäuses 12 ist hervorzuheben, dass hierbei die Entgasungs-Hilfselemente 16 mit ihrer Längserstreckung jeweils schräg zur Vertikalen ausgerichtet sind. Anders ausgedrückt, sind die Entgasungs- Hilfselemente 16 an den Wandbereichen W des Gehäuses 12 derart angebracht, dass ihrer Längserstreckung nicht vertikal bzw. senkrecht verläuft. Der Grund für die vorstehend erläuterte Anordnung der Entgasungs-Hilfselemente 16 innerhalb des Gehäuses 12 wird nachfolgend noch gesondert erläutert.
Des Weiteren wird in Bezug auf die Entgasungs-Hilfselemente 16 darauf hinge wiesen, dass diese jeweils aus einer Lochplatte bestehen können.
Eine solche Lochplatte 19 kann gleichmäßig mit (nicht näher bezeichneten) Durch lassöffnungen versehen sein, wie es in der Ansicht von Fig. 3.1 veranschaulicht ist. Alternativ hierzu ist es möglich, eine solche Lochplatte 19' derart mit Durchlassöffnungen zu versehen, dass der Durchmesser dieser Durchlass- Öffnungen veränderlich ist und beispielsweise in Richtung einer Seite der Lochplatte 19' hin abnehmend ist. Dies ist in der Ansicht von Fig. 3.2 veranschaulicht. Diesbezüglich versteht sich, dass eine Lochplatte 19 gemäß Fig. 3.1 oder eine Lochplatte 19' gemäß Fig. 3.2 eingesetzt werden kann, um damit ein Entgasungs-Hilfselement 16 zu bilden. Ein wesentliches Merkmal für die Entgasungsvorrichtung 10 besteht darin, dass die einzelnen Entgasungs-Hilfselemente 16 jeweils eine äußere Oberflächen beschaffenheit aufweisen, derart, dass beim Vorbeiströmen der Ölflüssigkeit ein Anhaften von Gas - oder Luftbläschen, falls solche in der Ölflüssigkeit enthalten sind, eintritt.
Eine solche Oberflächenbeschaffenheit für die Entgasungs-Hilfselemente 16 kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass außen an den Entgasungs- Hilfselementen 16 jeweils Fasermaterial F angebracht ist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein strukturiertes Fasermaterial.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein strukturiertes Fasermaterial F insbesondere an seiner äußeren Oberfläche einzelne Fasern 17 aufweisen, die parallel zueinander und jeweils in der gleichen Richtung ausgerichtet sind. Beispielhafte Ausführungsformen für ein solches strukturiertes Fasermaterial F sind stark vereinfacht in den Darstellungen von Fig. 4.1 - Fig. 4.5 gezeigt.
In den Fig. 4.1 - Fig. 4.3 ist zu erkennen, dass die einzelnen Fasern F des struktu rierten Fasermaterials F in ihrer Längsrichtung jeweils gerade ausgebildet sein können und in einer bestimmten Richtung parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bei den Varianten gemäß Fig. 4.4 und Fig. 4.5 verhält es sich so, dass die einzelnen Fasern des strukturierten Fasermaterials in ihrer Längsrichtung jeweils gekrümmt ausgebildet sind, und ebenfalls in einer bestimmten Richtung parallel zueinander ausgerichtet sind (in Fig. 4.4 gekrümmt nach rechts, und gemäß Fig. 4.5 gekrümmt nach links). Ergänzend oder alternativ zu den Darstellungen von Fig. 4.1 - Fig. 4.5 kann ein Fasermaterial F, welches an den Entgasungs-Flilfselementen 16 angebracht ist, auch in Form von Schlingenware oder im einfachsten Fall als teppichartiges Material ausgebildet sein.
In Bezug auf die erste Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist weiter hervorzuheben, dass das Fasermaterial F nicht nur an den Entgasungs-Flilfselementen 16 angebracht sein kann, sondern auch separat davon an den inneren Wandbereichen W des Gehäuses 12, beispielsweise -wie in der Fig. 1 gezeigt - an dem Deckenbereich 12.1 und an dem Bodenbereich 12.2 des Gehäuses 12.
Die erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungs form funktioniert nun wie folgt: Falls die Ölflüssigkeit entlang ihrer Strömungsrichtung S durch das Gehäuse 12 geleitet wird, kommt es dabei zu einem Vorbeiströmen der Ölflüssigkeit sowohl an den Wandbereichen W als auch an den Entgasungs-Flilfselementen 16, an denen wie erläutert Fasermaterial F angebracht ist. Für den Fall, dass in der Ölflüssigkeit Gas- oder Luftbläschen B enthalten sind, kommt es bei dem Vorbeiströmen der Ölflüssigkeit an dem Fasermaterial F auch dazu, dass das Fasermaterial F von der Ölflüssigkeit durchströmt wird. In Folge der relativ großen Gesamt-Oberfläche des Fasermaterials F unter Berücksichtigung der Aussenumfangsflächen aller einzelnen Fasern 17 kommt es dazu, dass Gas- oder Luftbläschen B jeweils an den Fasern 17 anhaften bzw. sich daran ablagern.
Das Anhaften bzw. Ablagern von Gas- oder Luftbläschen B an der Außen umfangsfläche 18 einer einzelnen Faser 17 ist beispielhaft und stark vereinfacht in der Fig. 4.6 gezeigt. FHierbei ist von Bedeutung, dass dann eine Mehrzahl von relativ kleinen Gas- oder Luftbläschen B, die angrenzend zueinander an einer Faser 17 anhaften (in Fig 4.6 rechts von der Faser 17 gezeigt), sich zu einer größeren Blase B‘ zusammenschließen bzw. vereinigen können (in Fig 4.6 links von der Faser 17 gezeigt). Für eine solch vergrößerte Blase B‘ ergibt sich dann eine größere Auftriebskraft, so dass diese Blase B‘ entlang bzw. innerhalb des Fasermaterials F nach oben aufsteigen kann. Bei der ersten Ausführungsform der Entgasungsvorrichtung 10 ist vorgesehen, dass das Gehäuse 12, welches wie erläutert in Form eines länglichen Kastens ausgebildet ist, entlang seiner Längserstreckung - von der Einlassöffnung 14 zur Auslassöffnung 15 gesehen - nach unten geneigt angeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass das Gehäuse an seiner Oberseite 13 eine höchste Stelle aufweist Diese höchste Stelle befindet sich bei der Ausführungsform von Fig. 1 angrenzend zu der Stirnseite, an der die Einlassöffnung 14 vorgesehen ist, wobei an dieser höchsten Stelle in dem Deckenbereich 12.1 des Gehäuses 12 eine Entlüftungs einrichtung 20 eingebracht ist. Bei der ersten Ausführungsform ist im Deckenbereich 12.1 des Gehäuses 12 des Weiteren eine Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 ausgebildet. Diese Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 erstreckt sich vorzugsweise entlang der gesamten Länge des Gehäuses 12 und führt zu der genannten Entlüftungseinrichtung 20. Bei der Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 handelt es sich im einfachsten Fall um einen Kanal, durch den Luft bzw. Gas zu der Entlüftungseinrichtung 20 geführt bzw. transportiert werden kann. Hierbei sind die Entgasungs-Hilfselemente 16 im Bereich des Deckenbereichs 12.1 derart mit der Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 verbunden, dass Luftblasen B‘, die an den jeweiligen Entgasungs-Hilfselementen 16 nach oben aufsteigen bzw. aufgestiegen sind, dann in die Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 überführbar sind. Gleiches gilt auch für die Luftblasen B‘, die sich in dem Fasermaterial F gebildet haben, welches an den inneren Wandbereichen W des Gehäuses angebracht ist.
Falls sich wie erläutert einzelne Luft- oder Gasbläschen B an den Fasern 17 des Fasermaterials F angelagert haben und sich dort zu größeren Luftblasen B‘ vereinigt haben, kommt es zu einem Aufsteigen dieser größeren Luftblasen B‘, die, nachdem sie aus der Ölflüssigkeit ausgetreten bzw. ausgegast sind, dann durch die Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 in Richtung der Entlüftungseinrichtung 20 geführt werden. Durch ein gezieltes Öffnen der Entlüftungseinrichtung 20 ist es im Anschluss daran möglich, dass eine Menge an Luft bzw. Gas, die aus der Ölflüssigkeit im Zuge der Entgasung ausgebracht worden ist, dann gezielt aus dem Gehäuse 12 heraus an die Umgebung abgegeben wird.
Beispielsweise kann die Entlüftungseinrichtung 20 einen Schwimmer aufweisen, der lediglich ein Entweichen von Luft oder Gas aus dem Gehäuse an die Umgebung zulässt und ein Entweichen von Ölflüssigkeit an die Umgebung verhindert.
Mit der vorstehend angesprochenen charakteristische Anordnung der Entgasungs- Hilfselemente 16, wonach diese mit ihrer Längserstreckung nicht-senkrecht, sondern stattdessen beispielsweise relativ zur Vertikalen schräg verlaufen und mit ihren freien Enden E in Richtung der Einlassöffnung 14 weisen, werden mehrere Zwecke verfolgt bzw. Wirkungen erreicht:
- Ein Aufsteigen von vergrößerten Gas- oder Luftblasen B‘ vorzugsweise vertikal nach oben wird begünstigt.
- Die Anströmfläche für die Ölflüssigkeit, wenn diese entlang ihrer Strömungsrichtung S durch das Gehäuse 12 geleitet wird, wird durch diese Anordnung der Entgasungs-Hilfselemente 16 nochmals vergrößert.
- In den Winkelsegmenten, die sich zwischen den jeweiligen Fußabschnitten der Entgasungs-Hilfselemente 16 und den angrenzenden Wandbereichen W des Gehäuses 12 bilden, kommt es zu einer Strömungsberuhigung für die Ölflüssigkeit, was sich weiterhin vorteilhaft auf ein Anhaften bzw. Ablagern von Luft- oder Gasbläschen B aussen an den Fasern 17 des
Fasermaterials F auswirkt. In Fig. 2 ist die Entgasungsvorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer seitlichen Querschnittsansicht gezeigt. Diese zweite Ausführungsform entspricht in ihrem Aufbau und ihrer Funktionsweise ganz überwiegend der ersten Ausführungsform und unterscheidet sich hiervon lediglich dadurch, dass neben den Entgasungs-Flilfselementen 16, die wie erläutert mit ihren freien Enden E in Richtung der Einlassöffnung 14 weisen, auch weitere Entgasungs-Flilfselemente 16' vorgesehen sind, die sich durch das Gehäuse hindurch zwischen gegen überliegenden Wandbereichen W erstrecken, d.h. vom Deckenbereich 12.1 bis zum Bodenbereich 12.2 des Gehäuses 12 reichen. Für diese weiteren Entgasungs-Flilfselemente 16' ist charakteristisch, dass sie entlang ihrer Längserstreckung einen „Knick“ aufweisen, so dass die einzelnen Abschnitte dieser Entgasungs-Hilfselementen 16' relativ zur Vertikalen jeweils schräg verlaufen. Dieser Knick ist in der Darstellung von Fig. 2 mit „K“ bezeichnet.
In Bezug auf die Entgasungs-Hilfselemente 16' wird an dieser Stelle gesondert darauf hingewiesen, dass diese von der Ölflüssigkeit zunächst angeströmt und dann durchströmt werden. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn diese Entgasungs- Hilfselemente 16' aus einer Lochplatte 19 gemäß Fig. 3.1 oder aus einer Lochplatte 19' gemäß Fig. 3.2 gebildet sind. Entsprechend kann die Ölflüssigkeit dann durch die Durchlassöffnungen einer Lochplatte 19, 19' hindurchtreten.
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 können die modifizierten Entga sungs-Hilfselemente 16‘, die nun von der Ölflüssigkeit durchströmt werden, in gleicher Weise wie die bereits genannten Entgasungs-Hilfselemente 16 mit Faser material F versehen sein, um damit aussen an den Entgasungs-Hilfselementen 16' eine möglichst große Oberfläche bzw. Wirkfläche zu erreichen, an der sich Gas oder Luftbläschen wie bereits erläutert durch Anhaften ablagern können. Bei diesem Fasermaterial F kann es sich ebenfalls um ein Material handeln, das vorstehend bereits in den Fig. 4.1 - 4.5 gezeigt und erläutert worden ist. Falls die Ölflüssigkeit nun durch das Gehäuse 12 der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 entlang ihrer Strömungsrichtung S von der Einlassöffnung 14 zur Auslassöffnung 15 strömt, kommt es in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform von Fig. 1 bereits erläutert zu einem Anhaften bzw. Ablagern von Gas- oder Luftbläschen B an den Fasern 17 des Fasermaterials F, das hier an folgenden Stellen bzw. Bereichen angebracht sein kann:
- An den Entgasungs-Hilfselementen 16, die mit ihrer Längserstreckung ent gegen der Strömungsrichtung ausgerichtet sind, mit einem freien Ende E hiervon in Richtung der Einlassöffnung 14 weisen und an denen die
Ölflüssigkeit vorbeiströmt;
- An den Entgasungs-Hilfselementen 16‘, die wie erläutert entlang ihrer Längserstreckung mit einem „Knick“ K versehen sind und von der Ölflüssigkeit durchströmt werden; und - An weiteren inneren Wandbereichen W des Gehäuses 12, insbesondere dem Deckenbereich 12.1 und an der Innenseite der an die Auslassöffnung 15 angrenzenden hinteren Stirnseite (wie in Fig. 2 gezeigt), und ggf. auch am Bodenbereich 12.2 des Gehäuses 12 (in Fig. 2 zur Vereinfachung nicht gezeigt).
Auch bei der zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gehäuse 12 mit seiner Längserstreckung in Richtung der Auslassöffnung 15 nach unten geneigt angeordnet ist und an seiner höchsten Stelle, die sich an der Oberseite 13 angrenzend zur vorderen Stirnseite bzw. zur Einlassöffnung 14 befindet, eine Entlüftungsöffnung 20 befindet, zu der im Deckenbereich 12.1 des Gehäuses 12 eine Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 hinführt.
Im Hinblick darauf, dass es auch bei der zweiten Ausführungsform zu einem Aufsteigen von größeren Luftblasen B‘ kommt, auf Grundlage einer Vielzahl von kleineren Gas- oder Luftbläschen B, die sich ausweislich der vereinfachten Darstellung von Fig. 4.6 zuvor an einzelnen Fasern 17 des Fasermaterials F durch Anhaften abgelagert bzw. agglomeriert haben, darf darauf hingewiesen werden, dass das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform jener der ersten Ausführungsform von Fig. 1 entspricht, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen hierauf verwiesen werden darf.
In den Fig. 5-10 sind für das Gehäuse 12 der erfindungsgemäßen Entgasungs vorrichtung 10 und deren Komponenten weitere Ausführungsformen gezeigt. Hierzu im Einzelnen:
- Die Fig. 5 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht durch das Gehäuse 12, wobei die Fig. 6-8 von dem Gehäuse 12 jeweils eine Längsschnittansicht (gemäß einer Draufsicht) zeigen. - In den Fig. 5-8 sind die innerhalb des Gehäuses 12 vorgesehenen Kompo nenten, wie beispielsweise die Entgasungs-Hilfselemente 16, 16‘, das Fasermaterial, welches an den Entgasungs-Hilfselemente 16, 16 und/oder an den Wandbereichen W angebracht ist, und die Luft- oder Gasleiteinrichtung 22 zur Vereinfachung nicht gezeigt. Diesbezüglich versteht sich, dass diese hier nicht gezeigten Komponenten bei den
Ausführungsformen der Fig. 5-8 entweder gemäß der ersten Ausführungsform von Fig. 1 oder gemäß der zweiten Ausführungsform von Fig. 2 ausgebildet sein können. - Das Gehäuse 12 gemäß der Ausführungsform von Fig. 5 weist einen giebe lförmigen Dachbereich auf, so dass die höchste Stelle des Gehäuses 12, an der die Entlüftungseinrichtung 20 angebracht ist, sich in etwa in der Mitte des Gehäuses 12 befindet.
Bei der Ausführungsform von Fig. 6 ist innerhalb des Gehäuses 12 und angrenzend zur Einlassöffnung 14 ein Leitelement 24 vorgesehen, welches um eine Drehachse D schwenkbar beweglich ist. Hierbei verläuft die Drehachse D vertikal und somit senkrecht zur dargestellten Zeichnungsebene von Fig. 6. Das Leitelement 24 ist in Fig. 6 in zwei möglichen Betriebsstellungen gezeigt: In Volllinie ist das Leitelement 24 in eine - in Strömungsrichtung S der Ölflüssigkeit gesehen - in eine Position nach links geschwenkt, so dass die in das Gehäuse 12 eintretende Ölflüssigkeit nach rechts geleitet wird. In gestrichelter Linie ist das Leitelement in eine - in Strömungsrichtung S der Ölflüssigkeit gesehen - in eine Position nach rechts geschwenkt - entsprechend wird die Ölflüssigkeit nach dem Eintreten in das Gehäuse 12 in die andere Richtung, nämlich nach links geleitet. Mit Hilfe von zusätzlichen Leitplatten 25, die innerhalb des Gehäuses 12 in Verlängerung der Einlassöffnung 14 vorzugsweise feststehend angeordnet sind, wird erreicht, dass die Ölflüssigkeit gezielt in Richtung eines rechten bzw. linken Rands des Gehäuses 12 geleitet wird. In Abhängigkeit von den beiden genannten Betriebsstellungen des Leitelements 24 wird erreicht, dass es die Ölflüssigkeit in jeweils einem Randbereich des Gehäuses 12 zu einer Strömungsberuhigung kommt, was für die gewünschte Entgasung der Ölflüssigkeit mittels eines Anhaftens von Gas- oder Luftbläschen B an den Fasern 17 des Fasermaterials F und einer hieraus resultierenden Bildung von größeren Luftblasen B‘ förderlich ist.
- Fig. 7 zeigt eine Variante zur Fig. 6, bei der innerhalb des Gehäuses 12 ebenfalls ein um eine Drehachse D drehbares Leitelement 24' angrenzend zur Einlassöffnung 14 vorgesehen ist. Bei der Variante von Fig. 7 ist das Leitelement 24‘ in Form eines Flügelzellenrads ausgebildet, das um die vertikal verlaufende Drehachse D entweder - in Bezug auf die gezeigte Zeichnungsebene - im Gegenuhrzeigersinn (durch den Pfeil in Volllinie symbolisiert) oder im Uhrzeigersinn (durch den gestrichelten symbolisiert) drehbar ist. In Abhängigkeit der jeweiligen Drehrichtung des Leitelement 24' wird die Ölflüssigkeit in das Gehäuse entweder in Richtung nach rechts (durch den Strömungspfeil in Volllinie symbolisiert) oder Einrichtung nach links (durch den gestrichelten Strömungspfeil symbolisiert) hinein geleitet. Dies erfolgt zu dem gleichen Zweck wie vorstehend bereits zur Ausführungsform von Fig. 6 erläutert, nämlich zur Strömungsberuhigung für die Ölflüssigkeit an einer jeweiligen Längsseite des Gehäuses 12, die gerade nicht aktiv angeströmt wird.
- Zur Ausführungsform von Fig. 7 wird ergänzend darauf hingewiesen, dass das drehbare Leitelement 24' in Form des Flügelzellenrads, in jeweils einer bestimmten Drehrichtung, entweder kontinuierlich drehend oder aber nur zyklisch drehend betrieben werden kann.
- Bei der Ausführungsform von Fig. 8 sind an der linken Stirnseite des Gehäuses 12 angrenzend zueinander zwei Einlassöffnungen 14 ausgebildet, nämlich eine erste Einlassöffnung 14.1 und eine zweite Einlassöffnung 14.2. Mit diesen beiden Einlassöffnungen 14.1 und 14.2 ist eine Betriebsweise der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung 10 möglich, wonach die Ölflüssigkeit stets nur durch eine dieser beiden Einlassöffnungen in das Gehäuse 12 hinein geleitet wird, vorzugsweise abwechselnd und in zyklischen und insbesondere gleichmäßigen Zeitabfolgen. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Strömung für die
Ölflüssigkeit in Verlängerung zu der jeweils „inaktiven“ Einlassöffnung beruhigen kann, wodurch die erläuterte Entgasung für die Ölflüssigkeit gefördert wird. - Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 9 und 10 erstrecken sich
Entgasungs-Hilfselemente 16 von den seitlichen Wandbereichen W her jeweils in die Mitte des Gehäuses 12. Hierbei kann in gleicher Weise wie bei den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 vorgesehen sein, dass Faser material F beiderseits der Entgasungs-Hilfselemente 16 angebracht ist.
In den einzelnen Darstellungen von Fig. 11 a-11 d sind verschiedene Konfigurationen für eine Hydraulikleitung H gezeigt, in welche zumindest eine Entgasungsvorrichtung 10 gemäß der vorstehend genannten Ausführungsformen eingebunden bzw. integriert ist. Hierbei ist die Strömungsrichtung für die Ölflüssigkeit jeweils durch Pfeile angedeutet. Bei allen dieser möglichen Konfigurationen gemäß der Fig. 11 a-11 d kann vorgesehen sein, dass stromaufwärts einer Entgasungsvorrichtung 10 (bzw. der Entgasungsvorrichtung 10) ein Schaltventil 26 vorgesehen ist, mit dem die Ölflüssigkeit durch zumindest einen bestimmten Zweig der Hydraulikleitung H geleitet werden kann. Hierbei ist es mit Hilfe des Schaltventils 26 auch möglich, dass ein bestimmter Zweig der Hydraulikleitung H temporär nicht weiter von der Ölflüssigkeit geströmt wird, so dass die Ölflüssigkeit, die sich bereits in diesem dann „stillgelegten“ Zweig befindet, sich beruhigen kann. Dies wirkt sich positiv auf ein Anhaften von Luft oder Gasbläschen B an den Fasern 17 des Fasermaterials aus, und in gleicher Weise auf die hieraus resultierende Bildung von Luftblasen B‘ und deren Aufsteigen nach oben, um damit die gewünschte Entgasung für die Ölflüssigkeit zu erzielen.
In Bezug auf die einzelnen Konfigurationen für eine Hydraulikleitung H gemäß der Fig. 11 a-11 d wird an dieser Stelle gesondert darauf hingewiesen, dass diese gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung 10 auch in einem Gehäuse zusammengefasst sein können, nämlich in einer beliebigen Kombination der Konfigurationen nach den Fig. 11 a-11 d.
Unter Verwendung der vorstehend genannten Hydraulikleitung H gemäß der Fig. 11 a-11 d ist die Durchführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, bei dem die Ölflüssigkeit mittels des Schaltventils 26, das in der Hydrau likleitung H stromaufwärts der Entgasungsvorrichtungen 10 vorgesehen ist, zyklisch in vorbestimmten Zeitabständen und abwechselnd nur durch jeweils eine der Entgasungsvorrichtungen 10 geleitet wird. Hierdurch wird in gleicher Weise, wie es bereits für die Ausführungsformen gemäß der Fig. 6-8 erläutert worden ist, eine Strömungsberuhigung für die Ölflüssigkeit erreicht, was sich dann vorteilhaft auf die gewünschte Entgasung für die Ölflüssigkeit auswirkt.
In der Fig. 12 ist ein Hydraulikkreislauf H‘ für eine Maschine M vereinfacht darge- stellt, in dem eine Ölflüssigkeit - ausweislich der jeweils gezeigten Pfeilrichtungen
- umgewälzt wird.
Der Hydraulikkreislauf H‘ umfasst ein Reservoir für die Ölflüssigkeit, das in Fig. 12 mit „R“ bezeichnet ist.
In den Hydraulikkreislauf H‘ können erfindungsgemäß eine oder mehrere Entga sungsvorrichtungen 10 gemäß der vorstehend genannten Ausführungsformen eingebunden bzw. integriert sein. Dies sei durch folgende Buchstaben- Nomenklatur erläutert:
- (a): In das Reservoir R für die Ölflüssigkeit kann eine erfindungsgemäße
Entgasungsvorrichtung 10 integriert werden.
- (b): Eine erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung 10 kann an den
Hydraulikkreislauf H‘ im Nebenstrom angeschlossen sein, vorzugs weise mit eigener Pumpe P.
- (c): Stromaufwärts des Reservoirs R ist eine erfindungsgemäße Entga sungsvorrichtung 10 in den Kreislauf eingebunden.
- (d): An das Ölreservoir der Maschine M und/oder an das Reservoir R ist unmittelbar eine erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung 10 angeschlossen, vorzugsweise mit eigener Pumpe P.
In Bezug auf die vorstehend genannten Möglichkeiten gemäß der Buchstaben (a)
- (e), nach denen erfindungsgemäß die Einbindung einer Entgasungsvorrichtung 10 in einen Hydraulikkreislauf H‘ möglich ist, versteht sich, dass diese Varianten gemäß der Buchstaben (a) bis (e) auch eine Kombination in beliebiger Form möglich ist. Schließlich darf an dieser Stelle gesondert darauf hingewiesen werden, dass mit der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung auch eine Reinigung der Ölflüssigkeit möglich ist, indem Schmutzpartikel, die in der Flüssigkeit enthalten sein können, sich in dem Fasermaterial des Entgasungs-Flilfselements verfangen und dann dauerhaft darin verbleiben. Dieser Reinigungseffekt beruht darauf, dass in dem Fasermaterial des Entgasungs-Flilfselements die Strömungsgeschwindigkeit für die Ölflüssigkeit auf Null reduziert wird. Insoweit erhalten Schmutzpartikel, die sich aus der Ölflüssigkeit in dem Fasermaterial abgeschieden haben, dann keinen weiteren Impuls, um aus dem Fasermaterial wieder heraus bewegt zu werden.
Bezugszeichenliste
10 Entgasungsvorrichtung
12 Gehäuse 12.1 Deckenbereich (des Gehäuses 12)
12.2 Bodenbereich (des Gehäuses 12)
13 Oberseite (des Gehäuses 12)
14 Einlassöffnung
14.1/14.2 erste/zweite Einlassöffnung (des Gehäuses 12) 15 Auslassöffnung 16 Entgasungs-Hilfselement
17 Faser(n)
18 Oberfläche
19, 19' Lochplatte 20 Entlüftungseinrichtung
22 Luft- oder Gasleiteinrichtung
24, 24' bewegliches Leitelement
25 Leitplatte
26 Schaltventil B Gas- oder Luftbläschen
D Drehachse (für das Leitelement 24, 24‘)
E freies Ende (eines Entgasungs-Hilfselements 16)
F Fasermaterial
H Hydraulikleitung H‘ Hydraulikkreislauf
M Maschine
P Pumpe
R Reservoir
S Strömungsrichtung W Wandbereich (des Gehäuses 12)

Claims

Patentansprüche
1. Entgasungsvorrichtung (10) für Ölflüssigkeiten, umfassend ein Gehäuse (12), in dem eine Ölflüssigkeit enthalten ist oder das von einer Ölflüssigkeit durchströmt wird, wobei das Gehäuse (12) für die Ölflüssigkeit zumindest eine Einlassöffnung (14) und eine Auslassöffnung (15) aufweist, und zumindest ein Entgasungs-Hilfselement (16), das in dem Gehäuse (12) vorgesehen und von der Ölflüssigkeit anströmbar oder durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgasungs-Hilfselement (16) eine äußere Oberflächenbeschaffen heit aufweist, derart, dass beim Vorbei- oder Durchströmen der Ölflüssigkeit an dem oder durch das Entgasungs-Hilfselement (16) in der Ölflüssigkeit enthaltene Gas- oder Luftbläschen sich treffen und vereinigen.
2. Entgasungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgasungs-Hilfselement (16) eine äußere Oberflächenbeschaffenheit aufweist, derart, dass beim Vorbei- oder Durchströmen der Ölflüssigkeit an dem oder durch das Entgasungs-Hilfselement (16) ein vorzugsweise temporäres Anhaften von in der Ölflüssigkeit enthaltenen Gas- oder Luftbläschen an der Oberfläche (18) des Entgasungs-Hilfselements (16) eintritt.
3. Entgasungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass außen an dem Entgasungs-Hilfselement (16) Fasermaterial (F) angebracht oder vorgesehen ist, so dass mit diesem Fasermaterial (F) die Oberfläche (18) des Entgasungs-Hilfselements (16) gebildet wird, vorzugsweise, dass es sich bei dem Fasermaterial um strukturiertes Fasermaterial (F) handelt.
4. Entgasungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Fasern (17) des strukturierten Fasermaterials (F) insbesondere an dessen Randbereich gezielt nach aussen ausgerichtet sind, vorzugsweise, dass einzelne Fasern (17) des strukturierten Fasermaterials (F) an dessen Randbereich jeweils in der gleichen Richtung und/oder parallel zueinander ausgerichtet sind, weiter vorzugsweise, dass die einzelnen Fasern (17) des strukturierten Fasermaterials (F) in ihrer Längsrichtung jeweils gerade oder gekrümmt ausgebildet sind.
5. Entgasungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass das Fasermaterial (F) eine schlingenartige Struktur aufweist.
6. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgasungs-Hilfselement (16) derart in dem Gehäuse (12) angeordnet ist, dass ein Aufsteigen von Gas- oder Luft bläschen, die sich durch Anhaften an der Oberfläche des Entgasungs- Hilfselements (16) angesammelt haben, in Richtung nach oben gewährleistet ist.
7. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Entgasungs-Hilfselement (16) länglich ausgebildet ist und in dem Gehäuse (12) derart angeordnet ist, dass es mit seiner Längserstreckung relativ zur Vertikalen oder relativ zu der Strömungsrichtung (S), welche die Ölflüssigkeit von der Einlassöffnung (14) zur Auslassöffnung (15) hat, schräg verläuft.
8. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Entgasungs-Hilfselement (16) sich durch das Gehäuse (12) hindurch zwischen gegenüberliegenden Wand- bereichen (W) erstreckt und dabei Flächenbereiche aufweist, die relativ zur
Vertikalen oder relativ zu der Strömungsrichtung (S), welche die Ölflüssigkeit von der Einlassöffnung (14) zur Auslassöffnung (15) hat, jeweils schräg verlaufen.
9. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgasungs-Hilfselement (16) in Form einer Lochplatte (19) oder eines Siebs ausgebildet ist, vorzugsweise, dass die Lochplatte (19) oder das Sieb aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.
10. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) dank seiner Anordnung und/oder Formgebung eine höchste Stelle in vertikaler Richtung aufweist, wobei an dieser höchsten Stelle eine Entlüftungseinrichtung (20) vorgesehen ist, mittels der ausschließlich Gas oder Luft aus dem Gehäuse (12) nach außen an die Umgebung ausbringbar ist, vorzugsweise, dass die Entlüftungseinrichtung (20) einen Schwimmer umfasst, der lediglich ein
Entweichen von Luft oder Gas aus dem Gehäuse (12) an die Umgebung zulässt und ein Entweichen von Ölflüssigkeit an die Umgebung verhindert.
11. Entgasungsvorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (12 und in einem Deckenbereich (12.1) davon eine Luft- oder Gasleiteinrichtung (22) ausgebildet ist, die in Richtung der Entlüftungseinrichtung (20) führt, vorzugsweise, dass ein Entgasungs-Hilfs element (16), welches in dem Gehäuse (12) in dessen Deckenbereich (12.1) angeordnet ist, mit der Luft- oder Gasleiteinrichtung (22) verbunden ist.
12. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) länglich ausgebildet ist, vorzugsweise, dass in dem Gehäuse (12) entlang von dessen Längs erstreckung eine Mehrzahl von Entgasungs-Hilfselementen (16) vorgesehen sind, weiter vorzugsweise, dass die Entgasungs-Hilfselemente (16) jeweils einenends an einem Wandbereich (W) des Gehäuses (12 angebracht sind und mit ihrem anderen freien Ende (E) in Richtung eines gegenüberliegenden Wandbereichs (W) des Gehäuses (12 weisen, weiter vorzugsweise, dass die Entgasungs-Hilfselemente (16) an gegenüberliegenden Wandbereichen (W) des Gehäuses (12), insbesondere einem Deckenbereich (12.1) und einem Bodenbereich (12.2), und alternierend zueinander angebracht sind.
13. Entgasungsvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) mit seiner Längserstreckung relativ zur Horizontalen geneigt positioniert ist.
14. Entgasungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gehäuse (12) mit seiner Längserstreckung derart geneigt positioniert ist, dass die Einlassöffnung (14) in vertikaler Richtung oberhalb der Auslassöffnung (15) angeordnet ist, vorzugsweise, dass die Entlüftungs einrichtung (20) an einer Oberseite (13) des Gehäuses (12 angrenzend zur Einlassöffnung (14) angeordnet ist.
15. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuse (12) und angrenzend zur Einlassöffnung (14) ein um eine Drehachse (D) drehbar gelagertes Leitelement (24; 24‘) vorgesehen ist, wobei in Abhängigkeit von einer Stellung oder einer Bewegung des Leitelements (24, 24‘) eine Richtung, in der die Ölflüssigkeit nach dem Durchströmen der Einlassöffnung (14) in das Gehäuses (12 eintritt, beeinflussbar ist, vorzugsweise, dass die Drehachse (D) für das Leitelement (24; 24‘) vertikal verläuft.
16. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) für die Ölflüssigkeit eine erste Einlassöffnung (14.1) und eine zweite Einlassöffnung (14.2) aufweist, wobei die erste und zweite Einlassöffnung (14.1, 14.2) jeweils beabstandet zueinander an einer Stirnseite des Gehäuses (12) angeordnet sind.
17. Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) und/oder das zumindest eine Entgasungs-Hilfselement (16) bewegbar sind, vorzugsweise, dass zumindest ein Aktuator vorgesehen ist, der in Wirkverbindung mit dem Gehäuse (12) bzw. einem Entgasungs-Hilfselement (16) steht, so dass mittels des Aktuators ein gezieltes Bewegen des Gehäuses bzw. des Entgasungs-Hilfselements (16) möglich ist.
18. Hydraulikleitung (H), die von einer Ölflüssigkeit durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hydraulikleitung (H) zumindest eine Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 eingebunden bzw. integriert ist, vorzugs weise, dass in die Hydraulikleitung (H) zumindest zwei Entgasungsvorrich tungen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 eingebunden sind, wobei diese Entgasungsvorrichtungen (10) zueinander parallel geschaltet sind, weiter vorzugsweise, dass stromaufwärts der Entgasungsvorrichtungen (10) ein Schaltventil (26) angeordnet ist, mit dem eine Strömung der Ölflüssigkeit in einen bestimmten Zweig der Hydraulikleitung (H) schaltbar ist.
19. Verfahren zum Entgasen einer Ölflüssigkeit, wobei zumindest zwei Entga sungsvorrichtungen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 in einer Hydrau- likleitung (H) parallel zueinander geschaltet sind und die Ölflüssigkeit mittels eines Schaltventils (26), das in der Hydraulikleitung (H) stromaufwärts der Entgasungsvorrichtungen (10) vorgesehen ist, zyklisch in vorbestimmten Zeitabständen und abwechselnd nur durch jeweils eine der Entgasungsvorrichtungen (10) geleitet wird.
20. Verfahren zum Entgasen einer Ölflüssigkeit, bei dem die Öflüssigkeit in einem Gehäuse (12) enthalten ist oder durch das Gehäuse (12) hindurchströmt, wobei in dem Gehäuse (12) mit Hilfe von zumindest einem Entgasungs-Hilfselement (16) erreicht wird, dass in der Ölflüssigkeit enthaltene Gas- oder Luftbläschen sich treffen und vereinigen und/oder dass solche Gas- oder Luftbläschen aus dem Volumenstrom der Öflüssigkeit in einen Bereich des Gehäuses (12) geleitet werden, in dem die Strömungsgeschwindigkeit zumindest verringert oder gleich Null ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) und/oder zumindest ein in dem Gehäuse (12) vorgesehenes Entgasungs-Hilfselement (16) in Bewegung versetzt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, das mit einer Entgasungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 durchgeführt wird.
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