РЕЗЕРВУАР СМАЗОЧНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
LUBRICANT TANK FOR HYDRAULIC SYSTEM

Изобретение относится к резервуару смазочного средства для гидравлической системы, имеющему корпус резервуара и интегрированный в корпус резервуара фильтр смазочного средства.
Резервуары смазочного средства, называемые в последующем также масляными резервуарами, используются, например, в автомобильной технике для хранения направляемого в контуре циркуляции через резервуар смазочного средства, например, масла. Однако, поскольку фильтрация продуктов истирания или возможных загрязнений из масла является обязательной для защиты компонентов гидравлической системы, то должен быть предусмотрен соответствующий фильтр. Из уровня техники уже известны масляные резервуары с интегрированным, расположенным внутри масляного резервуара масляным фильтром.
Так, в DE 102007054901 В4 раскрыт масляный резервуар для гидравлической системы, который состоит из корпуса резервуара с нижней часть корпуса и с соединенной с силовым или геометрическим замыканием с нижней частью корпуса крышкой корпуса, и из расположенного в корпусе резервуара масляного фильтра. На корпусе резервуара образован масляный входной патрубок и по меньшей мере один масляный выходной патрубок для соединения масляного резервуара по меньшей мере с одним контуром циркуляции гидравлической системы.
Для предотвращения отрицательного влияния на систему охлаждения за счет содержащегося в масле в виде воздушных пузырьков воздуха, в DE 102007054901 В4 предлагается располагать в корпусе резервуара с закреплением по меньшей мере на одной внутренней стенке корпуса резервуара по меньшей мере одного расположенного вокруг масляного фильтра направляющего элемента, который образует круговую направляющую траекторию для масла, с помощью которой масло, после прохождения масляного фильтра и перед выходом из масляного резервуара через один или несколько масляных выходных патрубков, вынужденно совершает вращательное движение для отделения содержащегося в нем воздуха. При этом отделенный воздух выходит из масляного резервуара через расположенное в стенке крышки резервуара или в колпачке масляного входного патрубка выходное отверстие для воздуха. С помощью одного или нескольких направляющих элементов образуется окружающее цилиндрический масляный фильтр полое цилиндрическое пространство, внутренние стенки которого образуют открывающуюся в направлении по меньшей мере одного масляного выходного патрубка круговую направляющую траекторию. Круговая направляющая траектория проходит в виде шнека с более чем одним витком вокруг масляного фильтра.
В DE 102010035054 А1 раскрыт масляный резервуар, который имеет по существу круглый цилиндрический корпус, в котором размещен по меньшей мере один направляющий элемент, с помощью которого образован по меньшей мере в основном спиральный проточный канал для удаления газа из масла. При этом проточный канал проходит от расположенного примерно посредине в дне корпуса входного ввода к расположенному вне середины дна выходному выводу. Корпус и направляющий элемент выполнены из металла. Кроме того, раскрыта гидравлическая система, содержащая такой масляный фильтр и расположенный перед входным вводом обратный фильтр, который предпочтительно является линейным фильтром.
В DE 19925635 В4 раскрыт резервуар гидравлического масла для транспортных средств, содержащий масляный фильтр, который установлен в имеющийся в резервуаре гидравлического масла, отдельный корпус фильтра по меньшей мере с одним входным отверстием и по меньшей мере с одним выходным отверстием для гидравлического масла, при этом корпус фильтра установлен в резервуаре гидравлического масла с такой герметизацией, что масляный фильтр также при наклонном положении транспортного средства всегда расположен полностью ниже уровня масла к корпусе фильтра.
Данное изобретение основывается на понимании заявителями того, что недостатком известных устройств является то, что в этих системах могут возникать не желательные потоки короткого замыкания масла между масляным впускным патрубком и масляным выпускным патрубком в корпусе резервуара. Под потоком короткого замыкания, т.е. путем потока короткого замыкания, понимается ситуация, при которой масло из масляного впускного патрубка через фильтр и из него, при необходимости, через направляющий элемент непосредственно, т.е. по самому короткому пути, проходит к масляному выпускному патрубку, без создания желаемого вращательного движения внутри резервуара смазочного средства. За счет связанных с этим сокращений эффективной длины пути отделения газа внутри резервуара, из масла отделяется меньше воздуха, и тем самым ухудшается коэффициент полезного действия системы относительно отделения воздуха.
Таким образом, задачей изобретения является создание улучшенного резервуара смазочного средства, с помощью которого могут быть предотвращены недостатки обычных резервуаров смазочного средства. Задачей изобретения является, в частности, создание резервуара смазочного средства простой конструкции, который способен обеспечивать улучшенное и надежное отделение воздуха внутри резервуара смазочного средства.
Эта задача решена с помощью резервуара смазочного средства с признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и применения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и поясняются ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.
Согласно изобретению, предлагается резервуар смазочного средства для гидравлической системы, содержащий корпус резервуара с нижней частью корпуса и с соединенной с нижней частью корпуса верхней частью корпуса, которые могут быть соединены друг с другом с замыканием материала, с геометрическим и/или силовым замыканием, и расположенный в корпусе резервуара, в частности в нижней части корпуса, фильтр смазочного средства. Кроме того, резервуар смазочного средства содержит по меньшей мере один входной патрубок смазочного средства и по меньшей мере один выходной патрубок смазочного средства для соединения резервуара смазочного средства по меньшей мере с одним контуром циркуляции гидравлической системы, которые расположены каждый в донной зоне нижней части корпуса. Кроме того, в корпусе резервуара расположен направляющий элемент, который образует направляющую траекторию, с помощью которой смазочное средство - после прохождения фильтра смазочного средства и перед выходом из корпуса резервуара - через выходной патрубок смазочного средства принуждается для отделения от содержащегося в нем газа в движение потока.
Согласно изобретению, направляющий элемент проходит от донной зоны нижней части корпуса до верхней концевой зоны нижней части корпуса и имеет в верхней концевой зоне по меньшей мере одно выходное отверстие. При этом направляющий элемент выполнен так, что он придает смазочному средству, которое выходит из фильтра смазочного средства, движение потока вдоль направляющего элемента к верхней концевой зоне нижней части корпуса и по меньшей мере через одно выходное отверстие.
За счет этого предпочтительно достигается, что имеющееся в распоряжении внутри корпуса резервуара пространство эффективно применяется для разделения смазочного средства и газа, и что эффективно предотвращаются потоки короткого замыкания. Поток короткого замыкания, т.е. путь потока короткого замыкания, при котором в нижней концевой зоне резервуара смазочного средства входящее через входной патрубок смазочное средство проходит через фильтр, а затем вдоль нижней донной зоны за счет действия всасывания выходного патрубка попадает после прохождения направляющего элемента тотчас к выходному патрубку, без использования верхней зоны нижней части корпуса для удлинения пути потока, исключается с помощью изобретения. Причиной этому является то, что выполнение направляющего элемента, согласно изобретению, образует, соответственно, задает путь прохождения потока выходящего из фильтра смазочного средства к верхней концевой зоне нижней части корпуса и по меньшей мере через одно выходное отверстие. За счет этого фильтрованное смазочное средство всегда должно проходить по меньшей мере путь потока от верхней зоны нижней части корпуса до выходного патрубка. За счет этого предотвращаются пути прохождения потока короткого замыкания.
При этом направляющий элемент может быть расположен вокруг боковой поверхности фильтра смазочного средства, так что между фильтром смазочного средства и направляющим элементом образуется первое промежуточное пространство для смазочного средства, и между направляющим элементом и наружной стенкой нижней части корпуса образуется другое промежуточное пространство, в которое смазочное средство попадает лишь после прохождения по меньшей мере через одно выходное отверстие. Направляющий элемент может быть выполнен в виде одной части или в виде нескольких частей. Направляющий элемент может быть выполнен в виде оболочки фильтра или в виде части оболочки фильтра. Направляющий элемент может быть закреплен по меньшей мере на одной внутренней стенке резервуара смазочного средства и/или на фильтре смазочного средства.
Кроме того, резервуар смазочного средства может быть выполнен так, что между нижней частью корпуса и верхней частью корпуса расположена успокоительная пластина, которая имеет проходные отверстия для газа.
Использование успокоительной пластины в корпусе резервуара имеет то преимущество, что собирающийся в верхней части корпуса газ отделяется от собирающегося в нижней части корпуса смазочного средства, и что при внешних влияниях на движение резервуара смазочного средства, например, за счет воздействия сил за счет движения транспортного средства, не может происходить снова не желательное смешивание отделенного ранее газа со смазочным средством. Поскольку успокоительная пластина имеет проходные отверстия для газа, то освобождаемый за счет процесса разделения из смазочного средства газ может подниматься в направлении нижней стороны успокоительной пластины и там лучше подниматься далее вверх в верхнюю часть корпуса через имеющиеся в успокоительной пластине проходные отверстия для газа. Успокоительные пластины в плоском выполнении в резервуарах смазочного средства сами по себе известны. В данном случае также применяется обычное понятие «успокоительная пластина», однако в рамках данного изобретения оно должно охватывать, в частности, также не плоские и не пластинообразные конструктивные элементы. Это понятие следует понимать в рамках изобретения широко, так что под него попадают в целом конструктивные элементы, которые выполняют функцию защиты от наплыва.
Направляющий элемент, согласно изобретению, который проходит от донной зоны нижней части корпуса до верхней концевой зоны нижней части корпуса, имеет в верхней концевой зоне по меньшей мере одно выходное отверстие и при этом выполнен так, что он придает смазочному средству, которое выходит из фильтра смазочного средства, движение потока вдоль направляющего элемента к верхней концевой зоне нижней части корпуса и по меньшей мере через одно выходное отверстие, может быть реализован с помощью различных конструктивных вариантов выполнения. Описание наиболее предпочтительных вариантов выполнения приводится ниже.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения резервуара смазочного средства, по меньшей мере одно выходное отверстие может быть образовано с помощью выходного канала, который выполнен изогнутым и предпочтительно в виде трубы, в частности так, что поток текучей среды при выходе из выходного канала приводится во вращательное движение или спиральное движение вдоль внутренней стенки нижней части корпуса к успокоительной пластине. Кроме того, выходной канал может быть изогнут и предпочтительно выполнен в виде трубы так, что поток текучей среды выходит из выходного канала приблизительно тангенциально к внутренней стенке нижней части корпуса.
Особое преимущество выходного канала состоит в том, что выходящий из выходного канала фильтрованный поток текучей среды приводится в направленное вниз спиральное вращательное движение вдоль наружной стенки нижней части корпуса и вокруг направляющего элемента. За счет этого создается особенно длинный путь прохождения потока смазочного средства внутри резервуара смазочного средства, что является особенно предпочтительным для выделения возможно содержащегося в смазочном средстве воздуха, поскольку эффективная длина пути отделения газа увеличивается по сравнению с прямым путем. С одной стороны, спиральное движение текучей среды вдоль внутренней стороны наружной стенки корпуса резервуара приводит к тому, что за счет центробежной силы твердые частицы выносятся наружу к стенке резервуара, в то время как газ за счет сравнительно небольшой плотности собирается во внутренней зоне резервуара. За счет коалесценции пузырьков газа они поднимаются в корпусе резервуара очень быстро вверх в направлении корпуса резервуара. У поверхности жидкости находится зона, в которой пузырьки газа могут временно собираться и объединяться, так что образуется газовая масса. Этой газовой массой предпочтительно увлекается приходящий позднее газ, при этом образуются сравнительно большие пузыри, которые затем на основании более высокой подъемной силы быстрее поднимаются на поверхность.
Выходной канал может быть выполнен в форме части тора и/или может проходить в угловом диапазоне от 30° до 120°, предпочтительно в угловом диапазоне от 45° до 100°.
В особенно предпочтительной модификации варианта выполнения с выходным каналом предусмотрено, что успокоительная пластина образует выходной канал. Например, успокоительная пластина может быть выполнена из двух частей с верхней частью и нижней частью, при этом нижняя часть образует нижний участок канала, а верхняя часть - верхний участок выходного канала. Кроме того, верхняя часть образует служащий в качестве защиты от наплыва закрывающий элемент.
Такое выполнение выходного канала в успокоительной пластине имеет то преимущество, что в одном устройстве объединяются две функции. С одной стороны, успокоительная пластина реализует функцию, например, обычной защиты от наплыва, соответственно успокоительного листа, и с другой стороны, с помощью успокоительной пластины может быть реализован выходной канал. За счет этого может быть уменьшено количество конструктивных элементов резервуара смазочного средства, а также уменьшена стоимость. Выполнение из двух частей выходного канала имеет то преимущество, что обе части успокоительной пластины можно просто изготавливать, например, с помощью способа литья под давлением.
Кроме того, в рамках изобретения существует возможность, что направляющий элемент имеет полый цилиндр, который расположен вокруг боковой поверхности предпочтительно имеющего цилиндрическую форму фильтра смазочного средства. Полый цилиндр имеет в своей обращенной к верхней части корпуса, соответственно к успокоительной пластине, концевой зоне по меньшей мере одно выходное отверстие, которое обеспечивает выход потока текучей среды из полого цилиндра. По меньшей мере одно выходное отверстие может быть выполнено в виде обычного проходного отверстия, так что смазочное средство выходит в радиальном направлении из полого цилиндра. Однако по меньшей мере одно выходное отверстие может быть выполнено в виде изогнутого выходного канала, как указывалось выше.
Выполнение в форме цилиндра фильтра смазочного средства имеет то преимущество, что текучая среда направляется в верхнюю зону нижней части корпуса, куда поднимаются имеющиеся газовые пузырьки, при низкой скорости потока. За счет большого поперечного сечения потока устанавливается медленная скорость течения текучей среды. Радиальные завихрения при низких скоростях потока после подъема вдоль направляющего элемента вызывают повторное движение вверх текучей среды во внутренней зоне нижней части корпуса. Это способствует подъему газовых пузырьков, в частности воздушных пузырьков, и улучшает характеристики отделения за счет геометрической формы резервуара.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, направляющий элемент содержит внутренний полый цилиндр и наружный полый цилиндр, которые выполнены коаксиально друг другу и окружают оба фильтр смазочного средства. При этом внутренний полый цилиндр образует первое промежуточное пространство между фильтром смазочного средства и внутренним полым цилиндром, и наружный полый цилиндр образует второе промежуточное пространство между внутренним и наружным полым цилиндром. По меньшей мере одно выходное отверстие расположено в верхней концевой зоне наружного полого цилиндра. Кроме того, лишь в нижней концевой зоне внутреннего полого цилиндра предусмотрено по меньшей мере одно проходное отверстие, через которое первое промежуточное пространство соединено по текучей среде со вторым промежуточным пространством. Другими словами, текучая среда может лишь в нижней концевой зоне внутреннего полого цилиндра переходить во второе промежуточное пространство, т.е. у дна нижней части корпуса, и оттуда принудительно направляется к пути прохождения потока вверх к верхней концевой зоне наружного полого цилиндра, поскольку лишь там имеется выходное отверстие.
Концентричное расположение внутреннего и наружного полых цилиндров имеет то преимущество, что текучая среда направляется вниз в направлении дна нижней части корпуса, прежде чем она проходит через проходные отверстия, с целью выполнения затем движения вверх. Через выходное отверстие в верхней концевой зоне наружного полого цилиндра может выходить текучая среда, в то время как отделенный от текучей среды газ может выходить вверх во втором промежуточном пространстве. Кроме того, за счет конструктивного выполнения удлиняется путь прохождения потока текучей среды.
Кроме того, резервуар смазочного средства может быть выполнен так, что по меньшей мере одно проходное отверстие имеет отклоняющее приспособление, с помощью которого переходящий из первого во второе промежуточное пространство поток текучей среды приводится во вращательное движение.
За счет отклоняющего приспособления может достигаться закручивающее действие, соответственно, выход по касательной на нижней стороне пространства завихрения по потоку после проходных отверстий, так что по потоку после проходных отверстий возникает направленная вниз спиральная траектория потока. Возникающий за счет разделения фаз содержащий газ поток текучей среды направляется в промежуточной камере в верхнюю зону нижней части корпуса к успокоительной пластине, в то время как очищенная от газа текучая среда выходит предпочтительно радиально через отверстия в наружной стенке второго полого цилиндра.
Отклоняющее приспособление может быть образовано с помощью множества отклоняющих ребер и/или завихряющих лопаток, которые расположены предпочтительно в виде лопаточного колеса в зоне по меньшей мере одного проходного отверстия.
С помощью расположенных в проходных отверстиях завихряющих лопаток текучая среда приводится в движение по спирали, соответственно, во вращательное движение. Кроме того, за счет этого сужается поперечное сечение между завихряющими лопатками, так что жидкость ускоряется. Завихренная текучая среда поднимается во втором промежуточном пространстве спирально вверх к успокоительной пластине. Гидравлическое поперечное сечение здесь значительно больше, чем на отклоняющих ребрах или завихряющих лопатках, так что текучая среда слегка расширяется. Во время этого процесса происходит разделение фаз, поскольку имеющийся в гидравлической жидкости газ выделяется из текучей среды и улетучивается.
Например, по меньшей мере одно проходное отверстие и/или отклоняющее приспособление может иметь высоту меньше 20 мм, особенно предпочтительно меньше 15 мм. При высоте, например, 15 мм происходит особенно эффективное завихрение и ускорение текучей среды в спиральное движение.
Если успокоительная пластина не используется для образования выходного канала, то она может быть выполнена в виде плоского, соответственно, пластинообразного конструктивного элемента. Однако особенно предпочтительным является выполнение успокоительной пластины, в котором она выполнена в виде колпака, предпочтительно конической или в форме усеченного конуса. Выполнение в виде колпака, предпочтительно в форме конуса или в форме усеченного конуса, имеет преимущество, поскольку эта геометрическая форма вызывает прохождение газовых пузырьков у нижней стороны успокоительной пластины к середине корпуса резервуара. Большие пузыри газа, которые образуются вдоль успокоительной пластины, движутся быстрее в направлении середины, чем меньшие газовые пузырьки. Если большие пузыри газа на своем пути к середине сталкиваются с меньшими газовыми пузырьками, то маленькие пузырьки объединяются с большими пузырями газа, что приводит к тому, что большие пузыри газа дополнительно увеличиваются в объеме и с еще большей скоростью перемещаются в направлении середины. В частности, форма усеченного конуса является предпочтительной, поскольку закрывающая поверхность конической успокоительной пластины имеет проходное отверстие для газа, через которое большие пузыри газа могут быстро выходить вверх.
Кроме того, проходные отверстия для газа успокоительной пластины могут иметь различные размеры, при этом расположенные над фильтром смазочного средства или граничащие с ним проходные отверстия для газа выполнены наиболее большими. Это имеет то преимущество, что небольшие газовые пузырьки могут выходить через небольшие проходные отверстия для газа, в то время как скопления больших пузырей газа могут выходить через большие проходные отверстия для газа. Поскольку за счет постепенного слияния малых газовых пузырьков образуются большие пузыри газа, и они перемещаются на основании, например, выполнения в форме усеченного конуса успокоительной пластины, в положение над фильтром смазочного средства, то предпочтительно, когда в этом месте выполнены большие проходные отверстия для газа. Большие проходные отверстия для газа могут быть реализованы в успокоительной пластине предпочтительно вблизи фильтра смазочного средства.
Кроме того, резервуар смазочного средства может быть выполнен так, что направляющий элемент имеет крышку направляющего элемента, которая перекрывает обращенную к успокоительной пластине концевую зону фильтра смазочного средства и расположена с образованием по меньшей мере одной выходной щели для газа в направлении успокоительной пластины.
Это имеет то преимущество, что вдоль выходной щели для газа могут выходить также большие количества газа из нижней части корпуса к верхней части корпуса. Крышка направляющего элемента выполняет в данном случае, с одной стороны, функцию крышки и, с другой стороны, функцию направляющего газ элемента. Она образует эффективное приспособление, которое обеспечивает возможность выхода газа из нижней части корпуса в верхнюю часть корпуса.
Согласно другому варианту выполнения, эта по меньшей мере одна выходная щель для газа может быть образована с помощью по меньшей мере частичного радиального перекрывания крышки направляющего элемента и успокоительной пластины, при этом успокоительная пластина лежит по меньшей мере на одном расположенном на крышке успокоительной пластины опорном ребре так, что в зоне перекрывания предусмотрена по меньшей мере одна выходная щель для газа для отвода выделяемого из смазочного средства газа. Это имеет то преимущество, что газ имеет дополнительную возможность, наряду с проходными отверстия в успокоительной пластине, выхода из нижней части корпуса в верхнюю часть корпуса. Таким образом, в радиальной зоне перекрывания образуются ступенчатые переходы между крышкой направляющего элемента и успокоительной пластиной.
Кроме того, резервуар смазочного средства может быть выполнен так, что донная зона нижней части корпуса имеет подключение утечки для приема утечки смазочного средства, при этом донная зона выполнена наклонной, и подключение утечки расположено в наиболее глубоком месте донной зоны нижней части корпуса.
В этом предпочтительном варианте выполнения в зоне подключения утечки находится наиболее глубокое место, при этом всасывающее подключение находится на более высоком уровне. Это имеет то, преимущество, что всасывающее подключение не может всасывать твердые частицы загрязнения и воду, поскольку твердые частицы загрязнения и вода оседают в наиболее глубоком месте. Таким образом, можно, например, противодействовать засорению трубы всасывания. Кроме того, наклонное дно способствует выпуску объема смазочного средства в случае технического обслуживания.
Кроме того, резервуар смазочного средства может быть выполнен так, что фильтр смазочного средства соединен в обращенной к верхней части корпуса концевой зоне через пружину с рукояткой для вставки и извлечения фильтра смазочного средства, которая опирается на верхнюю часть корпуса, при этом с помощью пружины образуется предохранительный клапан фильтра так, что при превышении заданного предельного значения давления внутри фильтра смазочного средства фильтр приподнимается против действия пружины, и освобождается место контакта с нижней частью корпуса для потока текучей среды, и тем самым образуется обводной канал.
Предохранительный клапан фильтра или обходной клапан имеет преимущество в случае возникновения в корпусе резервуара слишком высокого давления. Это может происходить, прежде всего, если смазочное средство является холодным, и за счет этого повышается давление системы. Тем самым необходим конструктивный элемент, который может противодействовать повышающемуся давлению системы внутри фильтра смазочного средства. Следовательно, при повышении давления текучей среды внутри, например, гидравлической системы, фильтр смазочного средства приподнимается с преодолением действия пружины, и освобождается место контакта с нижней частью корпуса для объемного потока. Таким образом, просто реализуется предохранительный элемент для защиты фильтра смазочного средства.
Кроме того, резервуар смазочного средства может быть выполнен так, что пружина не направляется. Преимущество не направляемой пружины состоит в том, что сама пружина выполняет задачу соединительного элемента между рукояткой и фильтром смазочного средства. На основании небольшой длины пружины возможно стабильное свободное состояние. Кроме того, может быть уменьшена стоимость, поскольку не требуется соединительный элемент, который соединяет рукоятку с фильтром смазочного средства.
Кроме того, предлагается транспортное средство, в частности транспортное средство промышленного назначения, с указанным резервуаром смазочного средства.
Ниже приводится более подробное пояснение примеров выполнения резервуара смазочного средства, согласно изобретению, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - разрез возможного первого варианта выполнения резервуара смазочного средства, согласно изобретению, в изометрической проекции;
фиг.2 - первый вариант выполнения в разнесенной изометрической проекции;
фиг.3 - разрез успокоительной пластины первого варианта выполнения, на виде сверху;
фиг.4 - разрез второго варианта выполнения, в изометрической проекции;
фиг.5 - разрез третьего варианта выполнения, в изометрической проекции; и
фиг.6 - разрез третьего варианта выполнения, в изометрической проекции.
Одинаковые или функционально эквивалентные элементы обозначены на всех фигурах одинаковыми позициями и частично особо не поясняются.
На фиг.1 схематично показан первый вариант выполнения резервуара 100 смазочного средства, согласно изобретению. Резервуар 100 смазочного средства имеет корпус 1 резервуара, имеющий нижнюю часть 2 корпуса и верхнюю часть 3 корпуса, при этом нижняя часть 2 корпуса и верхняя часть 3 корпуса соединены друг с другом с замыканием материала, с геометрическим или силовым замыканием. Соединение может быть реализовано, например, с помощью способа сварки. Однако, естественно понятно, что вместо способа сварки можно применять для этого другие неразъемные соединения, например, способ склеивания, способ клепки, и разъемные виды соединения, например, с помощью способа пайки или способа свинчивания. Резервуар 100 смазочного средства, согласно изобретению, предпочтительно изготовлен из пластмассы, однако не ограничен материалом пластмассы. Можно применять в данном случае также другие материалы, такие как, например, металл, вместо пластмассы. На нижней части 2 корпуса предусмотрен входной патрубок 5 смазочного средства для подачи смеси смазочного средства и газа в резервуар. Входной патрубок 5 смазочного средства имеет такую конфигурацию, что он имеет несколько выпускных отверстий 17 во внутреннее пространство фильтра 4 смазочного средства, что обеспечивает возможность эффективного распределения подаваемой текучей среды, в частности, смазочного средства, такого как, например, гидравлическое масло. Однако, естественно, возможно, что входной патрубок 5 смазочного средства может иметь другую конфигурацию. Так, входной патрубок 5 смазочного средства может иметь лишь одно выпускное отверстие 17.
Кроме того, корпус 1 резервуара имеет всасывающее подключение, соответственно, выходной патрубок 6 смазочного средства для отвода отделенного в резервуаре от газа смазочного средства, в частности, масла. Кроме того, донная зона нижней части 2 корпуса имеет подключение 16 утечки для приема утечки смазочного средства. Донная зона нижней части 2 корпуса является наклонной, и подключение 16 утечки расположено в наиболее глубоком месте донной зоны нижней части 2 корпуса. За счет этого конструктивного выполнения подключения 16 утечки обеспечивается возможность осаждения твердых частиц загрязнения и воды в самом глубоком месте нижней части 2 корпуса. Кроме того, наклонное дно способствует выпуску объема смазочного средства вместе с твердыми частицами загрязнения и водой в случае технического обслуживания.
Через входной патрубок 5 смазочного средства в корпус 1 резервуара подается смазочное средство из гидравлической системы, в частности, открытой гидравлической системы. Открытый гидравлический контур циркуляции характеризуется тем, что масло из напорного источника протекает через потребителя в резервуар, прежде чем оно снова попадает в напорный источник. При открытом контуре циркуляции применяемый резервуар находится под атмосферным давлением. При этом давление в резервуаре получается из обратного давления. Выходной патрубок 6 смазочного средства предусмотрен для подачи отделенного от газа смазочного средства, в частности масла, снова в гидравлическую систему. Дно корпуса резервуара предпочтительно наклонно, так что самое глубокое место находится в зоне подключения 16 утечки, что облегчает выпуск объема масла в случае технического обслуживания. Кроме того, корпус 1 резервуара имеет наполнительный патрубок 8 смазочного средства, который может быть закрыт крышкой 7 корпуса резервуара.
Корпус 1 резервуара содержит расположенный посредине в корпусе резервуара имеющий форму цилиндра фильтр 4 смазочного средства. Фильтр 4 смазочного средства имеет фильтровальную систему в оболочке фильтра, и в данном варианте выполнения закрыт в верхней зоне крышкой 10 фильтра. На своей нижней стороне фильтр 4 смазочного средства имеет круглое отверстие, которое соединяет внутреннюю зону фильтра 4 смазочного средства с наружной зоной фильтра 4 смазочного средства.
Фильтр смазочного средства окружен полым цилиндрическим участком направляющего элемента 9, при этом направляющий элемент 9 закреплен на нижней стороне нижней части 2 корпуса. На противоположной стороне направляющий элемент 9 закрыт крышкой 11 направляющего элемента. Крышка 11 направляющего элемента имеет отверстие, через которое рукоятка 18 через пружину 19 соединена с крышкой 10 фильтра смазочного средства. Таким образом, фильтр 4 смазочного средства соединен с рукояткой 18 лишь с помощью пружины 19. На основании короткой длины пружины достигается стабильное свободное состояние фильтра 4 смазочного средства. Рукоятка 18, на которую действует сила пружины, опирается на верхнюю часть 3 корпуса. Для работ по техническому обслуживанию, например, при смене фильтра 4 смазочного средства, можно отвинчивать крышку корпуса резервуара, и вынимать фильтр 4 смазочного средства вместе с пружиной 19, крышкой 11 направляющего элемента на рукоятке 18 из корпуса 1 резервуара, и в обратном порядке снова вставлять. Основанное на пружине соединение имеет, среди прочего, то преимущество, что нет необходимости в жестком соединительном элементе между рукояткой 18 и крышкой 10 фильтра смазочного средства.
Как правило, фильтр смазочного средства нуждается в обводном клапане, например, для уменьшения увеличивающегося при холодном масле давления системы. При повышении внутри фильтра 4 смазочного средства давления смазочного средства определенного уровня, для предотвращения разрушения фильтровальной системы, фильтр 4 смазочного средства против действия пружины 19 приподнимается, и освобождается место контакта с нижней частью 2 корпуса для объемного потока смазочного средства в виде обводного канала. Если давление смазочного средства снова уменьшается, то фильтр 4 смазочного средства с помощью пружины 19 прижимается с геометрическим замыканием к нижней части 2 корпуса, так что предотвращается прохождение смазочного средства мимо фильтра 4 смазочного средства.
В данном примере выполнения имеется успокоительная пластина 13, которая размещена в корпусе 1 резервуара между нижней частью 2 корпуса и верхней частью 3 корпуса. Успокоительная пластина 13 соединена на наружной стороне с нижней частью 2 корпуса и с верхней частью 3 корпуса. Успокоительная пластина 13 имеет задачу успокаивать приводимое в движение за счет внешних влияний, например, за счет возникающих при движении транспортного средства сил, текучую среду. Успокоительная пластина 13 имеет множество проходных отверстий 14 для газа, при этом проходные отверстия 14 для газа выполнены в виде сквозных сверлений через наплавную пластину 13 и имеют различные размеры. Кроме того, успокоительная пластина 13 соединена на своей наружной стороне с внутренней стенкой корпуса 1 резервуара, а на своей внутренней стороне - с полым цилиндрическим участком направляющего элемента 9. В верхней внутренней концевой зоне успокоительной пластины 13, которая примыкает к полому цилиндрическому участку направляющего элемента 9, успокоительная пластина 13 имеет множество отверстий в виде круглых кольцевых вырезов.
На фиг.2 схематично показан в разнесенной изометрической проекции первый вариант выполнения резервуара 100 смазочного средства, согласно изобретению. Успокоительная пластина 13 состоит из верхней части 20 и нижней части 21, при этом они соединены друг с другом так, что они совместно образуют выходной канал 22 (называемый в последующем также коротко каналом). Таким образом, верхняя часть 20 и нижняя часть 21 образуют выходной канал 22 в качестве части направляющего элемента 9, в который смазочное средство входит после прохождения полого цилиндрического участка направляющего элемента 9.
Верхняя часть 20 состоит из действующего в качестве защиты от наплыва закрывающего элемента 20b, а также из открытого вниз изогнутого участка 20а половины канала, который вместе с соответствующим участком 21а половины канала нижней части 21 образует выходной канал 22. Нижняя часть 21 состоит из кольцеобразного внутреннего участка 21b, который насаживается на полый цилиндрический участок направляющего элемента 9, и из участка 21а половины канала, как показано на фиг.2. При монтаже резервуара смазочного средства на нижнюю часть 2 корпуса насаживается нижняя часть 21, а затем верхняя часть 20.
После попадания масла через входной патрубок 5 для смазочного средства во внутреннюю зону фильтра 4 смазочного средства, масло протекает через фильтр 4 смазочного средства, где оно очищается, например, от загрязнения. Затем выходящее из фильтра 4 смазочного средства масло принудительно приводится в движение вверх вдоль внутренней стенки полого цилиндрического участка направляющего элемента 9 в направлении верхней концевой зоны нижней части корпуса, при этом масло затем входит в выходной канал 22. Выходящее из выходного канала 22 смазочное средство попадает затем в зону между направляющим элементом 9 и наружной стенкой нижней части 2 корпуса.
Механизм отделения газа действует в данном случае за счет вихревого движения масла, при этом вихрь создается с помощью изогнутого выходного канала 22. Кривизна выходного канала 22 выбрана так, что выходящий из выходного канала 22 поток текучей среды выходит из выходного канала 22 приблизительно тангенциально к внутренней стенке нижней части 2 корпуса. За счет этого поток текучей среды, в данном случае смазочное средство с возможно содержащимся в нем воздухом, при выходе из выходного канала 22 приводится во вращательное движение и/или спиральное движение вдоль внутренней стенки нижней части 2 корпуса и успокоительной пластины 13. За счет этого твердые вещества в масле выносятся наружу к внутренней стенке корпуса 1 резервуара, в то время как, с другой стороны, газ за счет сравнительно меньшей плотности собирается во внутренней зоне нижней части 2 корпуса. За счет коалесценции газовых пузырьков они поднимаются внутри корпуса 1 резервуара к поверхности жидкости. У поверхности жидкости имеется зона, в которой газовые пузырьки временно собираются и объединяются, так что образуется газовая масса. Этой возникающей газовой массой снова увлекается газ, при этом образуются сравнительно большие пузыри газа, которые затем на основании большей подъемной силы поднимаются, в частности, на поверхность масла. Большие газовые пузыри проходят вдоль нижней стороны к середине поднимающейся успокоительной пластины 13 и выходят предпочтительно в зоне над фильтром 4 смазочного средства через выполненные в успокоительной пластине 13 проходные отверстия 14, 15 для газа.
На фиг.3 схематично показан в разрезе еще раз путь прохождения потока в выходном канале 22. Канал 22 проходит в данном примере выполнения в виде трубы и с изгибом, исходя из наружной зоны окружающей фильтр смазочного средства полой цилиндрической части направляющего элемента 9 к внутренней стенке наружной стенки корпуса 1 резервуара, при этом выход для потока канала 22 проходит в направлении, приблизительно тангенциальном внутренней стенке корпуса 1 резервуара, так что проходящий через канал 22 поток масла попадает возможно более тангенциально на внутреннюю стенку нижней части 2 корпуса. Поток масла при выходе из канала 22 приводится во вращательное движение и спиральное движение вдоль внутренней стенки наружной стенки нижней части 2 корпуса и проходит так в направлении донной зоны нижней части 2 корпуса к выходному патрубку 6 смазочного средства. Как показано на фиг. 3, канал 22 соединен с возможностью прохождения текучей среды с направляющим элементом 9 так, что масло, которое приходит в верхнюю концевую зону направляющего элемента 9, направляется в направлении канала 22 и проходит во входную зону канала 22.
На фиг.4 показан второй вариант выполнения резервуара 200 смазочного средства, согласно изобретению. В этом варианте выполнения выполнение нижней части 2 корпуса, верхней части 3 корпуса, входного патрубка 5 смазочного средства, выходного патрубка 6 смазочного средства и наклонное выполнение дна корпуса резервуара аналогично выполнению в первом варианте выполнения.
В данном варианте выполнения изобретения направляющий элемент 9 имеет полый цилиндр, который расположен вокруг боковой поверхности цилиндрического фильтра 4 смазочного средства и имеет в своей обращенной к успокоительной пластине 13 концевой зоне множество проходных отверстий 12, которые обеспечивают возможность выхода потока масла наружу из полого цилиндра. Выходные отверстия 12 имеют в данном случае прямоугольное поперечное сечение, что, однако, является лишь примером.
Направляющий элемент 9 имеет крышку 11 направляющего элемента, которая покрывает обращенную к успокоительной пластине 13 концевую зону фильтра 4 смазочного средства и расположена с образованием множество выходных щелей 23 для газа к успокоительной пластине 13. Выходные щели 23 для газа образованы за счет частичного радиального перекрывания крышки 11 направляющего элемента и успокоительной пластины 13, при этом успокоительная пластина 13 лежит на расположенных на крышке 11 направляющего элемента опорных ребрах 26, так что в зоне перекрывания предусмотрена выходная щель 23 для отвода отделенного от смазочного средства газа. За счет расположения крышки 11 направляющего элемента с опорными ребрами 26 и успокоительной пластины 13 образуются ступеньки, которые действуют в качестве выходных щелей 23 для газа.
В данном варианте выполнения множество выходных отверстий 12 выполнено через боковую поверхность направляющего элемента 9 в верхней концевой зоне направляющего элемента 9 рядом друг с другом и на одной высоте, как показано в качестве примера на фиг.4.
После прохождения через фильтр смазочного средства масло принудительно направляется вдоль внутренней стенки направляющего элемента 9 к верхней концевой зоне направляющего элемента 9, поскольку промежуточное пространство между фильтром 4 смазочного средства и внутренней стенкой направляющего элемента 9 закрыто в своей нижней краевой зоне. Поскольку полый цилиндрический направляющий элемент 9 вверху закрыт крышкой 11 направляющего элемента, то текучая среда может выходить из полого цилиндрического пространства исключительно через предусмотренные в верхней краевой зоне направляющего элемента 9 выходные отверстия 12. Следовательно, текучая среда вынуждена проходить через множество выходных отверстий 12 в зоне между полым цилиндрическим направляющим элементом 9 и внутренней стенкой наружной стенки нижней части 2 корпуса. Потоки текучей среды проходят, в частности, в радиальном направлении к наружной стенке нижней части 2 корпуса.
За счет сравнительно небольшого поперечного сечения каждого отдельного выходного отверстия 12 по сравнению с проточным поперечным сечением в зоне между фильтром 4 смазочного средства и внутренней стенкой направляющего элемента 9 повышается скорость потока масла при прохождении через выходные отверстия 12. Это повышение скорости потока масла приводит к тому, что в пространстве между направляющим элементом 9 и внутренней стенкой нижней части 2 корпуса масло отводится из каждого выходного отверстия 12 в направлении внутренней стенки нижней части 12 корпуса и в направлении донной зоны нижней части 2 корпуса. За счет относительно большого промежуточного пространства между направляющим элементом 9 и внутренней стенкой нижней части 2 корпуса, в этой зоне уменьшается скорость потока масла. Протекающее в направлении донной зоны нижней части 2 корпуса масло остается более длительное время в этом промежуточном пространстве и отклоняется из донной зоны нижней части 2 корпуса к полому цилиндрическому направляющему элементу 9, откуда оно затем течет вдоль наружной стороны полого цилиндрического направляющего элемента 9 к верхней концевой зоне полого цилиндрического направляющего элемента 9. Таким образом, поток текучей среды проходит в промежуточном пространстве между полым цилиндрическим направляющим элементом 9 и внутренней стенкой нижней части 2 корпуса со спиральным, соответственно завихренным движением, т.е. масло движется приблизительно вокруг виртуальной горизонтальной оси. Поэтому масло снова направляется обратно к верхней концевой зоне нижней части 2 корпуса, где имеющиеся пузырьки газа могут подниматься вверх при небольшой скорости потока.
Поднимающиеся вверх газовые пузырьки могут выходить через множество выходных щелей 23 для газа между крышкой 11 фильтра смазочного средства и успокоительной пластиной 13. Кроме того, в успокоительной пластине 13, которая на наружной стороне соединена с нижней частью 2 корпуса и верхней частью 3 корпуса, имеется множество проходных отверстий 14 для газа, через которые также газ может выходить через успокоительную пластину 13. Успокоительная пластина показана здесь в виде плоского конструктивного элемента. Однако, согласно не показанному здесь варианту выполнения, успокоительная пластина может быть выполнена в форме плоско усеченного конуса, при этом боковая поверхность слегка поднимается к середине. За счет этого высвобождающиеся за счет выделения газа газовые пузырьки перемещаются из наружной зоны нижней стороны успокоительной пластины 13 к выходным щелям 23 для газа. Отделенный от смазочного средства газ собирается внутри верхней части 3 корпуса.
Кроме того, например, возможно, что множество выходных отверстий 12 расположены на различной высоте в верхней концевой зоне на боковой поверхности направляющего элемента 9 и имеют, например, не прямоугольную форму поперечного сечения.
На фиг.5 показан третий вариант выполнения резервуара 300 смазочного средства, согласно изобретению. В этом варианте выполнения нижняя часть 2 корпуса, верхняя часть 3 корпуса, входной патрубок 5 смазочного средства, выходной патрубок 6 смазочного средства, подключение 16 утечки, имеющая форму усеченного конуса успокоительная пластина 13 с множеством проходных отверстий 14 для газа и с центральными проходными отверстиями 15 для газа, выполненные на крышке 11 направляющего элемента опорные ребра 26, а также выходные щели 23 для газа между успокоительной пластиной 13 и крышкой 11 направляющего элемента выполнены аналогично второму варианту выполнения изобретения.
Данный третий вариант выполнения отличается от показанного на фиг.4 второго варианта выполнения тем, что направляющий элемент 9 содержит внутренний полый цилиндр 9а и наружный полый цилиндр 9b, которые расположены концентрично друг другу. Кроме того, в данном третьем варианте выполнения изобретения содержится крышка 11 направляющего элемента, которая покрывает внутренний полый цилиндр 9а в верхней концевой зоне. Внутренний полый цилиндр 9а образует первое промежуточное пространство между фильтром 4 смазочного средства и внутренним полым цилиндром 9а. Наружный полый цилиндр 9b образует второе промежуточное пространство между внутренним и наружным полыми цилиндрами 9а и 9b. Множество выходных отверстий 12 расположено в верхней концевой зоне наружного полого цилиндра 9b. Лишь в нижней концевой зоне внутреннего полого цилиндра 9а предусмотрено множество проходных отверстий 24, через которые первое промежуточное пространство соединено по текучей среде со вторым промежуточным пространством. Поэтому направляющий элемент 9 приводит в данном варианте выполнения к тому, что выходящий из фильтра 4 поток смазочного средства выполняет движение вдоль внутреннего полого цилиндра 9а к его нижней концевой зоне и через множество проходных отверстий 24, а затем вдоль наружного полого цилиндра 9b к верхней концевой зоне наружного полого цилиндра 9b и через множество выходных отверстий 12.
Проходящая через фильтр 4 смазочного средства текучая среда принудительно направляется в первом промежуточном пространстве на основании установленной на верхней концевой зоне крышки 11 направляющего элемента вниз вдоль внутреннего полого цилиндра 9а. Текучая среда на основании крышки 11 направляющего элемента не может выходить вверху между фильтром 4 смазочного средства и внутренним полым цилиндром 9а, так что она направляется далее к проходным отверстиям 24. В показанном на фиг.5 и 6 варианте выполнения в каждом проходном отверстии 24 предусмотрено отклоняющее приспособление 25.
Отклоняющее приспособление 25 образовано в данном случае с помощью нескольких отклоняющих ребер, соответственно, завихряющих лопаток 25, которые расположены в зоне каждого проходного отверстия 24, как показано в качестве примера в разрезе на фиг.6. Множество отклоняющих ребер позиционировано приблизительно в виде лопаточного колеса. Радиально расположенные отклоняющие ребра 25 приводят поток масла в спиральное движение. Поперечное сечение для прохождения текучей среды через отклоняющие ребра 25 сужается, так что масло ускоряется. Поэтому масло с ротационным движением направляется во второе промежуточное пространство, за счет чего образуется направленная вверх, спиральная траектория потока. За счет завихрения масло поднимается по спирали во втором промежуточном пространстве. Поперечное сечение для прохождения текучей среды во второй камере значительно больше, чем поперечное сечение для прохождения текучей среды в проходных отверстиях 24, так что происходит расширение масла. В этом процессе в выполненном с двойными стенками направляющем элементе 9а, 9b уже происходит по меньшей мере частично разделение фаз газа и масла, в котором имеющийся в масле газ отделяется от масла и улетучивается вверх через множество выходных отверстий 23 для газа и/или через множество расположенных в успокоительной пластине 13 проходных отверстий 14 для газа. Однако газ выходит радиально через расположенные в верхней зоне направляющего элемента 9b выходные отверстия 12. Поток масла образует, как указывалось выше применительно ко второму варианту выполнения, после выхода из выходных отверстий 12 направленный вниз в направлении дна резервуара вихрь потока, соответственно, завихрение потока, который способствует дальнейшему отделению газа из масла.
Возникающий за счет разделения фаз, содержащий газ поток текучей среды может направляться через выходные щели 23 для газа и/или через проходные отверстия 14 для газа в успокоительной пластине 13 на верхней стороне второй промежуточной камеры в верхнюю часть 3 резервуара, в то время как очищенное масло выходит через выходные отверстия 12 в наружном полом цилиндре 9b. В примыкающей спокойной зоне могут выходить возможно оставшиеся газовые пузырьки.
Хотя изобретение пояснено со ссылками на определенные варианты выполнения, для специалистов в данной области техники понятно, что возможны различные изменения и применение эквивалентов в качестве замены, без выхода за объем изобретения. Дополнительно к этому, могут быть выполнены многие модификации, без выхода за объем изобретения. Следовательно, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами выполнения, а должно охватывать примеры выполнения, которые входят в объем прилагаемой формулы изобретения. В частности, изобретение претендует также на защиту предмета и признаков зависимых пунктов формулы изобретения, независимо от подчиненности.
Перечень позиций
1 Корпус резервуара
2 Нижняя часть корпуса
3 Верхняя часть корпуса
4 Фильтр смазочного средства
5 Входной патрубок смазочного средства
6 Выходной патрубок смазочного средства
7 Крышка корпуса резервуара
8 Патрубок для заполнения смазочного средства
9 Направляющий элемент
9а Внутренний полый цилиндр
9b Наружный полый цилиндр
10 Крышка фильтра смазочного средства
11 Крышка направляющего элемента
12 Выходное отверстие
13 Успокоительная пластина
14 Проходное отверстие для газа
15 Центральное проходное отверстие для газа
16 Подключение утечки
17 Выпускное отверстие
18 Рукоятка
19 Пружина
20 Верхняя часть
20а Участок половины канала
20b Покрывной элемент
21 Нижняя часть
21а Участок половины канала
21b Кольцеобразный внутренний участок
22 Канал
23 Выходная щель для газа
24 Проходное отверстие
25 Отклоняющее приспособление
26 Опорное ребро