用于液压压力介质的方法和处理组件与流程

1.本发明涉及压力介质处理系统的技术领域，所述压力介质处理系统配置用于从压力介质、尤其是从液压油和润滑油中去除污物、压力介质老化产物、气体以及自由的和溶解的水。


背景技术：

2.具有脱气装置和干燥装置的液压设备由现有技术已知。因此，例如de 10 2016 226 283 a1示出一种液压组件，所述液压组件包括用于液压压力介质的脱气装置和与脱气装置流体连接的容器或管路区段，所述容器或管路区段设置用于在运行状态中至少部分地用液压压力介质来填充。在容器或管路区段中设置有用于气体、尤其用于干燥的压缩空气的流出装置，其中如此布置所述流出装置，使得所述流出装置在运行状态中布置在压力介质中。
3.通过该装置，将干燥气体或压缩空气直接引入到液压压力介质中，从而在此在压力介质中形成气泡。许多小气泡具有在气体体积上测量的大的表面积并且因此非常快速地吸收来自压力介质的湿气。因此，包含在压力介质中的湿气进入气体到气泡中并且可以与气泡一起在脱气装置中相对简单地被分离。
4.此外，在de 102019216874.4 中描述了一种组件，该组件非常紧凑并且能够实现实际上并且有效地干燥压力介质。在该组件中，压力介质在负压中脱气和/或干燥。由于该负压，在压力介质的表面上形成泡沫。
5.一个问题在于测量泡沫的液位（niveau）以使容器100在把手中溢出。当低于400 毫巴的绝对压力时，这首先是一个问题。
6.商业上常见的浮子会在泡沫中下沉，在这种情况下超声波是不可行的，因为产生了真空，并且光/激光视油的颜色而定会透射。
7.因此，本发明的任务在于找到针对该问题的解决方案。


技术实现要素：

8.本发明基于这样的构思，即，使用中空的且规则圆形的浮子来检测容器中的压力介质的液位。
9.根据本发明的一种实施方式，提供一种用于使液压压力介质脱气和/或干燥的方法，其中，所述方法包括以下步骤：通过容器的入口将压力介质输送到容器中；通过容器的出口将压力介质从容器排出；通过通风装置将气体输送到所述容器中；通过所述通风装置将气体从所述容器排出，从而在所述容器中形成负压；其中在脱气期间借助浮子检测所述容器中的压力介质的液位，其中，所述浮子是中空的并且是规则圆形的，其中，所述浮子的直径优选在35 mm到45 mm之间，并且所述浮子的重量优选在2.5 g到2.9 g之间。
10.根据本发明的一种实施方式，提供一种方法，其中借助光辐射、优选激光来检测浮子在容器中的位置。
11.根据本发明的一种实施方式，提供一种方法，其中在该方法期间，压力低于60毫巴，优选在40毫巴到50毫巴之间。
12.根据本发明的一种实施方式，提供一种方法，其中借助真空泵来实现负压。
13.根据本发明的一种实施方式，提供一种用于使液压压力介质脱气和/或干燥的处理组件（aufbereitungsanordnung），其中，该组件包括：容器，其被配置为吸收一定量的压力介质；用于压力介质的入口，通过该入口可以将压力介质输送到容器中；用于压力介质的出口，通过该出口可以将压力介质从容器排出；通风装置，其被配置为引导气体流出和流向所述容器并在所述容器内产生负压，其中所述容器还包括配置为检测所述容器内的压力介质的液位的浮子，其中，所述浮子是中空的且规则圆形的。
14.根据本发明的一种实施方式，提供一种处理组件，其中，浮子的直径在35 mm到45 mm之间。
15.根据本发明的一种实施方式，提供一种处理组件，其中，浮子的重量在2.5 g到2.9 g之间。
16.根据本发明的一种实施方式，提供一种处理组件，其中通风装置包括气体输送装置、尤其是真空泵，其连接至用于气体的出口并且配置为在容器中产生负压。
17.根据本发明的一种实施方式，提供一种处理组件，其中，该处理组件还包括布置在容器内的涡轮机，该涡轮机如此配置，使得通过入口输送到容器中的压力介质必须流经涡轮机，其中，该涡轮机与配置为将涡轮机的旋转运动传递到包含在容器内的压力介质中的旋转元件进行连接。
18.根据本发明的一种实施方式，提供一种处理组件，其中，压力介质的入口设有包括多个喷嘴的喷嘴组件，以便划分压力介质的体积流并且由此增大压力介质的表面。
19.根据本发明的一种实施方式，提供一种处理组件，其中，喷嘴向上指向，其中，偏转角优选为15
°
。
20.根据本发明的一种实施方式，提供一种中空且规则圆形的元件作为浮子在设有负压的容器中的应用，在该容器中，压力介质、优选油被脱气和/或干燥。
21.根据本发明的一种实施方式，提供一种中空且规则圆形的元件作为浮子在设有负压的容器中的应用，在该容器中，压力介质、优选油被脱气和/或干燥，其中，容器中的压力低于60毫巴，优选在40毫巴到50毫巴之间。
附图说明
22.将参考附图描述本发明，其中相同的附图标记表示系统的相同的部件和/或相似的部件和/或相应的部件。在附图中示出：图1示出了根据本发明的一种实施方式的用于干燥液压压力介质的处理组件的液压线路图的图示；图2示出了根据本发明的另一种实施方式的用于干燥液压压力介质的处理组件的液压线路图的图示；图3至图5示出了根据本发明的另一种实施方式的根据本发明的处理组件的不同视图；图6示出了根据本发明的另一种实施方式的用于干燥液压压力介质的处理组件的
容器的图示；图7示出了根据本发明的另一种实施方式的用于干燥液压压力介质的处理组件的液压线路图的图示；图8示出了根据本发明的另一种实施方式的具有用于使压力介质进入到容器中的喷嘴的容器的示意图；图9示出了根据本发明的另一种实施方式的喷嘴的3d图示；图10示出了根据本发明的另一种实施方式的图9的喷嘴的截面图。
具体实施方式
23.在下文中，将参考附图中所示的特定实施方式来描述本发明。然而，本发明不限于在以下详细描述中描述并在附图中示出的特殊的实施方式，而是所描述的实施方式仅说明本发明的一些方面，本发明的保护范围由权利要求来限定。
24.本发明的其它修改和变型对本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，本说明书涵盖本发明的所有修改和/或变型，其保护范围由权利要求书来限定。
25.在本说明书中，特征“压力介质”是指在工业中用于控制液压部件的任意介质、尤其是液压和润滑油。
26.在本说明书中，首先通过部件的布置来呈现所述部件，并且随后将详细描述使用各个部件来处理压力介质的方法。
27.图1示出了根据本发明的一种实施方式的用于对液压压力介质进行处理或者说干燥和/或脱气的处理组件1000的液压线路图的图示。
28.处理过程在容器100中进行，该容器沿着轴线ax1延伸。在该特殊情况下，容器100是圆柱形的。
29.容器100在处理过程期间填充有压力介质，以便可以将包含在压力介质中的湿气和/或气体从压力介质中去除。
30.容器100具有用于压力介质的入口101，该入口布置在容器100的上部区段上，并且通过该入口可以将压力介质输送到容器100中。入口101可以位于容器100的边缘处或者容器100的内侧上。
31.容器100还具有第二入口103，该第二入口可以附加地用于填满容器100。
32.容器100还具有用于压力介质的出口104，该出口布置在容器100的下部区段上，并且通过该出口能够将压力介质从容器100排出。出口104优选地位于容器100的底部。
33.处理过程所需的气体通过通风装置200被引入到容器100中。通风装置200包括端部区段201，气体可以通过该端部区段流入到容器100中。
34.端部区段201由多孔材料制成，优选地由多孔金属材料制成，并且甚至可以类似于多孔烧结过滤器，特别是类似于由多孔烧结金属制成的气动消声器。通过这一特征产生特别细微的气泡，并便于湿气从压力介质过渡为气泡。烧结过滤器和气动消声器本身是已知的并且可商购获得。
35.替代地，端部区段可以由陶瓷和/或由压制成型的粉末状塑料和/或由多层布制成。借助这些解决方案可以分别实现类似的优点。
36.通风装置200的管通过容器100的侧向开口102插入到容器100中，所述端部区段
201布置在所述通风装置的端部处。
37.聚集在容器100的上部区段处的气体通过出口105从容器100排出。
38.在下面的段落中，将描述如下通风装置200，该通风装置允许将气体分别输送至容器100和从容器100排出。
39.在图1所示的实施方式中，闭合的循环回路被布置在出口105与端部区段201之间。借助该闭合的循环回路，可以将通过出口105从容器100排出的全部气体或其一部分通过端部区段201重新引入到容器100中。
40.气体通过真空泵203从出口105流出，该真空泵可以由马达204来驱动。真空泵203将气体从容器100中输送出去，并且因此使容器内的压力相对于大气压力降低。优选地，压力调整为处于0.05至0.5巴之间（例如0.3巴）。如图1所示，在出口105与真空泵203之间布置有2/2换向阀202。
41.如将在下面更详细地描述的那样，在真空泵203的输出端处布置有优选地是逆流式换热器的换热器205。
42.在换热器205的一侧，从真空泵流出的气体被冷却。在换热器205的输出端处的气体进一步通过冷却装置211冷却。冷却装置211例如能够是珀尔帖元件、冷却回路或者其他在现有技术中已知的机构。然后，气体的冷凝湿气可通过冷凝物容器207来聚集。
43.在换热器205的另一侧，加热从冷凝物容器207流出的气体，使得容器100中的压力介质可以被更有效地干燥。
44.替代地，换热器205可以布置在从出口105引向真空泵203的管路和从冷却装置211引向多孔端部区段201的管路之间，以便可以冷却流向真空泵203的气体，并且可以加热从冷却装置211流走的气体。
45.如图1所示，优选地，可按比例调整的2/2换向阀208布置在换热器205和容器100的侧向开口102之间。可选地，该阀208也可以实施为比例阀。该解决方案能够根据相应的流体来实现自动的过程匹配。
46.该闭合的循环回路与出口过滤器206连接，该出口过滤器被配置为将多余的空气从闭合的循环回路排放到外部大气中。
47.在下面的段落中描述如下液压系统300，该液压系统允许压力介质分别输送至容器100和从容器100排出。
48.压力介质通过输入端301并且优选通过2/2换向阀303借助第一泵308引入到液压系统300中。
49.在第一泵308和输入端301之间优选布置有优选是逆流式换热器的换热器306。在换热器306的一侧上，流向第一泵308的压力介质被加热，以在处理组件期间获得容器100中的压力介质的更高温度。
50.如将在下面更详细地描述的那样，在换热器306的另一侧上，从容器100流出的压力介质被冷却。
51.在换热器306和输入端301之间优选布置有如下低压过滤器305，利用所述低压过滤器能够至少部分地滤出在压力介质中流动的颗粒。此外，优选在低压过滤器305之前布置有压力传感器302和/或液位传感器（aquasensor）304。
52.优选地，压力传感器307布置在过滤器306和第一泵308之间。
53.在第一泵308的下游布置有限压阀311，在下面将更详细地描述该限压阀的功能。在容器100的入口101和限压阀311之间优选布置有优选比低压过滤器305更精细的高压过滤器312。
54.如上所述，设置有用于压力介质的出口104，该出口布置在容器100的下部区段上，并且通过该出口可以将压力介质从容器100排出。尤其地，压力介质借助第二泵313从容器100排出。
55.如图1所示，第一泵308和第二泵313由相同的马达309驱动并且通过共同的轴耦联。应当注意，这种布置对于本发明的目的而言不是必需的。两个泵也可以借助两个不同的马达驱动并且通过不同的连接方式耦联。
56.有利的是，第一泵308和第二泵313具有相同的额定体积流，由此可以将相同量的压力介质通过入口101引入到容器100中并且通过出口104从容器100排出。
57.马达309优选地是特别轻的伺服马达，以便于运输处理组件1000。马达309优选是频率控制的。
58.在第二泵313的下游，设置有可在不同的运行条件下使用的三条相互平行的流动路径。
59.在填满容器100期间可以使用的第一流动路径通过2/2换向阀315将第二泵313的压力侧与第二入口103连接起来。
60.在排空容器100期间可使用的第二流动路径通过2/2换向阀314将第二泵313的压力侧与第一泵308的压力侧连接起来。
61.在处理组件1000的正常运行期间可使用的第三流动路径将第二泵313的压力侧与处理组件的输出端连接起来。在该第三流动路径上可以连接总成的储箱、有待填充的液压控制块或其它外部的消耗器，所述消耗器获得经干燥的和经脱气的压力介质。该第三流动路径优选与换热器306连接，以便在使从第二泵313流出的压力介质冷却的同时，使流向第一泵308的压力介质加热。
62.优选地，在换热器306的下游布置有优选地比低压过滤器305和高压过滤器312更精细的第三过滤器316。此外，如果压力介质的压力低于预先给定的值，则预紧阀317阻断至输出端的路径。
63.处理组件100可安装在推车400上，以使处理组件1000可不费力地运输。这种组件也可以非常紧凑地构造。
64.如图3至图5所示，设置有如下壳体1，在该壳体中过滤器305、312和316以及处理组件1000的其它小部件布置在壳体1的正面1a上，而容器100和处理组件1000的其它元件布置在壳体1的背面1b上。此外，对于处理组件1000的控制所需的电子器件布置在壳体1的上盖1c上。
65.通过这种布置，可以产生非常紧凑的机器，该机器运输简单，并且维护特别简单，因为可更换的部件、例如过滤器容易被取出。
66.在图1的右侧示出了具有显示器600的开关柜，该开关柜允许对处理组件1000进行操作。该显示器适宜地布置在壳体的盖1c中。
67.在下面的段落中描述了用于处理、尤其干燥和/或脱气压力介质的过程，该过程借助上述处理组件1000进行。
68.为了填满容器100，通过第一泵308将压力介质泵送到容器100中。在这种运行状态下，阀314处于阻断位置，而阀315处于打开位置。通过这种设定，通过第二泵313从容器100经由出口104排出的压力介质通过第二入口103再次输送到容器100中。
69.压力介质被限压阀311加热。尤其地，可成比例调节的限压阀311通过手或借助电操控来如此操控，使得在限压阀311下游达到预先给定的温度。
70.当达到容器100中的压力介质的预先给定的液位时，开始实际的处理过程。为此目的，阀315被切换到阻断位置，以使得容器100中的压力介质的液位保持恒定。
71.在该切换之后，压力介质连续地通过入口101输送到容器100中并且通过出口104从容器100排出。
72.在达到容器100中的压力介质的预先给定的液位之后，同时接通通风装置200，以便将气体引入到压力介质中并且可以开始压力介质的干燥和脱气。
73.尤其地，真空泵203被接通，以便流经端部区段201的气体的气泡被分配到容器100的填充有压力介质的区段，并且形成气泡在容器100的区段中从下向上的流动。气泡在出口105处聚集在容器100的上部区段处。
74.许多小的气泡具有在气体体积上测量的大的表面积并且因此非常快速地吸收来自压力介质的湿气。因此，包含在压力介质中的湿气转变成气泡，并能够与气泡一起流向出口105。在气泡从压力介质流出时，同时从压力介质中去除吸收的湿气。
75.附加地还通过由换热器205实现的气体的加热来提高气泡的吸收能力。此外，溶解在压力介质中的水的部分蒸汽压力升高，这同样有利于转变到气相中。
76.尤其地，通过真空泵203来输送从容器100通过出口105排出的气体。然后，在第一冷却过程中，气体借助换热器205来冷却。
77.在位于换热器205的下游的区段处，气体在第二冷却过程中由冷却装置211继续冷却。
78.通过这两个冷却过程，通过气泡被从压力介质中提取的湿气冷凝，并且该冷凝的湿气可以被排出到冷凝物容器207中。
79.经冷却的更干燥的气体然后可以通过换热器205再次加热，并且在容器100中输送。
80.由真空泵203输送的气体的热量通过换热器205与已经借助第二冷却过程冷却的气体交换。
81.通过这样的布置，能够在冷却装置211的下游实现气体的直至5℃的温度，能够更有效地从气体去除所获得的湿气，并且能够借助换热器205同时在端部区段201处实现直至35℃的温度。
82.在压力介质通过泵308和313流向容器100和从容器100流出期间，气体通过端部区段201被输送到容器100中并且借助负压又被抽出，因此被输送到容器100中的压力介质可以被干燥和/或脱气。因此，利用这种系统可以连续地干燥和脱气压力介质。
83.可选地，可以在液压系统300上安装用于监控压力介质的空气含量的氧传感器，由此可以检测压力介质老化。此外，也可以由氧含量推断出总气体含量。
84.当容器100必须被排空时，例如当必须结束处理时，阀314被切换至打开位置，以便使得容器100中的压力介质的液位能够下降。通过该切换，从第一泵308流出的压力介质通
过阀314被输送到第二泵313的压力侧，并且因此被输送到处理组件1000的输出端317。
85.在容器100完全排空之后，阀314再次切换到阻断位置，并且驱动泵308、313的马达309切断。
86.在图2中示意性示出了根据本发明的处理组件1000的另一种实施方式。在此，与图1的特征相应的特征设有相同的附图标记。将省略重复的描述。确切而言，将描述与在图1中示出的实施例的区别。
87.作为设置有闭合的循环回路的通风装置200的替代方案，如图2所示，通风装置200'可以地实施为具有敞开的循环回路。在这种情况下，压缩空气直接从压缩空气源209输送到容器100中。替代地，也可以通过抽吸开口从周围环境输送空气。用于空气流或气体流的驱动力在此也是真空泵（图2中的附图标记），其在容器100的上部区段中产生真空，由此空气或气体通过端部区段201被再抽吸。
88.在这种情况下，借助真空泵203吸入的空气通过过滤器210被排放到外部大气。其它部件类似于在带有闭合的循环回路的通风装置200中详细描述的部件来起作用。
89.对于之前所述的使用来自压缩空气源209的压缩空气的情况，适用的是，压缩空气本来已经是非常干燥的。例如，在许多车间中本来就存在压缩空气供应系统，以用于供应气动消耗器。因此，在使用根据本发明的液压组件时通常可以取消对于自身的压缩空气供应的投资需求。
90.如所述的那样，压缩空气由于其产生（其包括压缩并且通常还包括紧接着的伴随冷凝水的排出的冷却）比环境空气更干燥。然而，即使压缩空气具有100%的相对湿度，在减压和体积增加的过程中，当引入到压力介质中时，其相对湿度将降低。空气中相对湿度值的商与压力的商成比例。
91.如果在通风装置200'处将压缩空气从例如6 巴减压到1 巴，则相对湿度从最大100%降低到16.7%。但是，在使用气动的压缩空气源17时，压缩空气的湿度还明显更小。此外，相对湿度在加热压缩空气时通常在被加热的压力介质中进一步下降。可以认为，每m3的压缩空气可以吸收约40g的水。也就是说，可以利用相对较少且成本低廉地可用的压缩空气从液态压力介质中去除大量的水。
92.图6示出了根据本发明的另一种实施方式的用于干燥液压压力介质的处理组件的容器100的图示。
93.在以下段落中描述与图1和图2中所示的容器的主要区别。
94.在所示的容器100中，示出了包括布置在容器100内的涡轮机的涡轮机组件。涡轮机111被如此配置，使得通过入口101输送到容器100中的压力介质必须流经涡轮机111。通过该解决方案，压力介质的能量被用来使旋转元件112通过涡轮机111来旋转。入口101布置在涡轮机的下游。
95.涡轮机111连接至旋转元件112。旋转元件例如可以是风扇。涡轮机111的旋转运动通过旋转元件被传递到包含在容器100中的压力介质。通过这种运动，来自多孔端部区段201的气体气泡可以更好地分布到容器100的填充有压力介质的区段中并被加速。因此，能够更有效地执行压力介质的除水（entw
ä
ssrung）。
96.本发明的一个额外的任务在于，检测容器100内的压力介质的液位。困难之处在于由于容器100的上部区段中的负压而形成泡沫。在这种条件下，市场上常见的浮子会在泡沫
中下沉。同时，超声波的应用是不可行的，因为由于真空，光（例如激光）可以视油的颜色而定会透射。
97.因此，发明人发明了一种特殊类型的浮子，即使在这种条件下，该浮子也能够检测容器100内的压力介质的液位。
98.根据本发明的浮子113是中空的并且是规则圆形的。所述浮子113的直径优选在35 mm到45 mm之间并且所述浮子的重量优选在2.5 g到2.9 g之间。这种浮子113允许用激光来检测容器中的压力介质的液位并且也可以在泡沫上漂浮高达30 毫巴。优选地，通过真空泵203在容器中实现40毫巴至50毫巴的压力。
99.浮子113可以优选地具有40 mm的直径和2.7 g的重量。这样的浮子例如可以是乒乓球。因此，本发明还描述了乒乓球的用于检测容器100中的压力介质的液位的应用。
100.图7示出了根据本发明的另一种实施方式的用于干燥液压压力介质的处理组件的液压线路图的图示。
101.由于大多数特征与图1和图2中所示的实施方式的特征相同，所以为了避免冗余，将不重复对它们的描述。因此，在此仅详细阐述主要区别。为了排空容器100，使用2/2换向阀314'，以便降低容器中的压力介质的液位。尤其地，为了排空容器，阀314'被置于打开位置，使得来自第一泵313的压力介质又在第一泵的下游被引导，并且不被置于容器100中。在这种实施方式中，压力介质在换热器306之前被输送。
102.为了填充容器，使用2/2换向阀315'。尤其地，为了填满容器，将阀315'置于打开位置，从而由于容器100内存在的负压而使得输送至第一泵313的压力介质被置于容器100中。在容器中的压力介质的液位达到期望液位之后，阀315'关闭，并且驱动泵308和313的马达被接通。此外，布置在第二泵313和104的压力侧之间的阀320用于在工作过程期间提高容器中的压力介质的液位。
103.止回阀319布置在第二泵的下游，该止回阀释放第二泵313下游的过压。
104.对于处理过程所需的气体通过与图1的通风装置200有微小差异的通风装置200'引入到容器100中。
105.在该实施方式中，布置有带风扇205'的空气换热器，该风扇将真空泵203前方的废热吹出。
106.图8示出了根据本发明的另一种实施方式的、具有用于使压力介质进入到容器100中的喷嘴组件500的容器的示意图。
107.优选地，喷嘴组件500沿着容器100的轴线ax1布置，以便压力介质能够对称地被置于容器100中。
108.图9示出了根据本发明的另一种实施方式的喷嘴组件500的3d图示。
109.如图9所示，喷嘴组件500是包括多个喷嘴的“多重喷嘴”或“环形喷嘴”。该喷嘴组件500的目的是通过多个平行的喷嘴在圆周上划分体积流并且由此增大表面。此外，即使仅存在小的压差（但高真空）并且有助于消除可能产生的泡沫气泡，利用这种喷嘴组件也可实现雾化功能。
110.在该实施方式中，喷嘴组件在圆周上设有30个喷嘴，每个喷嘴具有4 mm的直径。喷嘴的数量和直径可以与所示实施方式任意不同。
111.图10示出了图9中喷嘴的截面图。
112.喷嘴优选全部都稍微向上（约15
°
）指向，以便延长压力介质的停留时间。喷嘴组件优选以3d塑料压力制造。
113.虽然已经参照上述实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以根据上述教导并且在所附权利要求的范围内实现本发明的各种修改、变型和改进。
114.即使容器100在附图中被示出为具有圆柱形形状，这种形状并非必须的。容器100还可以是具有椭圆基部的棱柱体，并且优选地具有通风装置200的两个端部区段201，所述两个端部区段分别布置在椭圆的焦点处。此外，容器可以具有任何其它细长的形状。
115.应当理解，本发明可以不同于所示出的实施方式。在类似的实施方式中，类似的功能可以用等效的元件来实现，例如，用一个以上的过滤器代替两个过滤器，或者实现部件的其他布置等。此外，为了避免不必要地混淆所描述的发明，在此未描述对于本领域技术人员不言而喻的范围。
116.与之相应地，本发明不应被限制于特定的说明性的实施方式，而是应被所附权利要求的保护范围限制。