DE10147574A1 - Liquid level control device e.g. for gear-box oil, has ventilating line extending in to container and adjusted to required liquid height - Google Patents

Abstract

A device for controlling the liquid level of a container (2) with circulating liquid (3), e.g. for a gear, a hydraulic device or a test stand, in particular a test stand for pinions. A ventilating line (9,10) is provided and has one end (12) extending into the container and adjusted to the height of the required liquid level (7) and its other end discharging into the run-off line (5), in which the discharge (11) takes place above the maximum level of the liquid (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Füllstandsregelung für einen Behälter mit umlaufender Flüssigkeit, beispielsweise für ein Getriebe, eine hydraulische Vorrichtung oder einen Prüfstand, insbesondere für einen Zahnradprüfstand, mit einem Flüssigkeitsbehälter, einer Zulaufleitung und einer Ablaufleitung mit einer Pumpe zum Absaugen der Flüssigkeit aus dem Behälter. The present invention relates to a device for level control for a container with rotating Liquid, for example for a gearbox hydraulic device or a test bench, especially for a gear test bench with a liquid container, an inlet line and an outlet line with a pump to suck the liquid out of the container.

Behälter mit umlaufender Flüssigkeit, wie beispielsweise eine Ölwanne eines Getriebes, müssen mit einer ausreichenden Menge Öl gefüllt sein, so dass der Ölstand sich ständig zwischen einer maximalen Höhe und einer minimalen Höhe befindet. Der Ölstand sollte den Bereich zwischen der maximalen und der minimalen Höhe üblicherweise nicht verlassen, um eine ausreichende Schmierung, beispielsweise eines Getriebes, zu gewährleisten. Da im Betrieb aus verschiedenen Gründen der Ölstand im Laufe der Zeit sich verändern kann, ist es erforderlich, den Ölstand regelmäßig zu kontrollieren bzw. kontinuierlich zu regeln. Circulating liquid containers, such as for example, an oil pan of a gearbox, must be fitted with a sufficient amount of oil to be filled so that the oil level drops constantly between a maximum height and a minimum Height. The oil level should be the area between the maximum and minimum height usually not leave to adequate lubrication, for example of a transmission. Because in operation various reasons the oil level will change over time can change, it is necessary to check the oil level regularly to control or regulate continuously.

Aus der DE-OS 15 76 367 beispielsweise ist eine Einrichtung bekannt, wobei in der Ölwanne eines Verbrennungsmotors zwei an einem schwenkbaren Hebelgestänge befestigte Schwimmer eingebaut sind. Die Gesamtkonstruktion ist innerhalb der Ölwanne vorgesehen. From DE-OS 15 76 367 for example is one Establishment known, one in the oil pan Internal combustion engine two on a swiveling lever linkage fixed floats are installed. The overall construction is provided within the oil pan.

Eine übliche Ölstands-Überwachungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe besteht beispielsweise aus einem Öleinfüllrohr bzw. einem Öleinfüllstutzen, der sich vom Getriebegehäuse wegstreckt, und eine Ölstands-Meßeinrichtung, welche in den Öleinfüllstutzen bzw. das Öleinfüllrohr einführbar ist. Der Öleinfüllstutzen erstreckt sich im wesentlichen in vertikaler Richtung und sein unteres Ende befindet sich in der Nähe eines Ölstands in einem Vorratsraum der Ölwanne. Die Ölmeßeinrichtung geht durch den Öleinfüllstutzen derart, dass der untere Endabschnitt das Schmieröl in dem Vorratsraum erreicht und in das Öl eingetaucht werden kann. Die Überprüfung des Ölstands erfolgt dadurch, dass die Ölstands-Meßeinrichtung aus dem Öleinfüllstutzen herausgezogen wird und dass man das Öl überprüft, welches am unteren Ende der Ölstands-Meßeinrichtung verblieben ist. A common oil level monitor for a Automatic transmission, for example, consists of a Oil filler pipe or an oil filler neck that extends from the Transmission case extends and an oil level measuring device, which in the oil filler neck or the oil filler pipe can be introduced. The oil filler neck extends in the essentially in the vertical direction and its lower end is located near an oil level in one Oil pan storage room. The oil meter goes through the Oil filler neck such that the lower end portion Lubricating oil reached in the reservoir and in the oil can be immersed. The oil level is checked in that the oil level measuring device from the Oil filler neck is pulled out and that you have the oil checked which one at the lower end of the oil level measuring device remained.

Bei einem Behälter mit umlaufender Flüssigkeit, insbesondere bei einem Behälter mit einer Ablaufregelung nach dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Saugleitung auf Höhe des gewünschten Flüssigkeitspegels zu installieren. Hierzu wird üblicherweise eine Absaugpumpe verwendet, deren Pumpleistung größer ist als die Menge der zuströmenden Flüssigkeit. Nachteilig bei einer derartigen Lösung ist, dass die Absaugung im Bereich des gewünschten Füllstands erfolgt und dass damit eventuell anfallende Absetzpartikel sich am Grunde des Behälters anhäufen und über die Absaugleitung nicht erfaßt werden können. Außerdem muß der zur Absaugung erforderliche Leitungsquerschnitt im Bereich der gewünschten Füllstandshöhe untergebracht werden, so dass dies gegebenenfalls eine Einschränkung im Bauraum bedeutet. With a container with circulating liquid, especially with a container with a sequence control the prior art discloses a suction line Install the desired fluid level. A suction pump is usually used for this purpose Pump power is greater than the amount of inflowing Liquid. The disadvantage of such a solution is that the suction in the range of the desired level occurs and that any settling particles that may occur accumulate at the bottom of the container and over the Suction line can not be detected. In addition, the Line cross-section required for suction in the area the desired level, so that this may be a limitation in the installation space means.

Aus dem Stand der Technik ist es ferner allgemein bekannt, bei einem Behälter mit umlaufender Flüssigkeit die Pumpleistung entsprechend dem gewünschten Flüssigkeitsstand zu regeln. Bei einer derart geregelten Pumpe kann am Grund des Behälters abgesaugt werden, womit mögliche Ablagerungen am Behälterboden abgesaugt und z. B. über einen Filter wieder abgeschieden werden können. Nachteilig dabei ist jedoch, dass zusätzlich ein Füllstandssensor erforderlich ist, welcher als Istwert-Geber dient, um den Pumpenregelkreis mit dem nötigen Istwert zu versorgen. Eine digitale An-/Aus-Regelung ist einerseits zwar relativ preiswert zu realisieren, aber andererseits relativ ungenau, d. h., mit entsprechenden Füllstandsschwankungen verbunden. Eine Proportionalregelung dagegen ist genauer in ihrem Regelverhalten, dafür aber kostenintensiver. It is also general from the prior art known in a container with circulating liquid Pump output according to the desired liquid level to regulate. With such a regulated pump, the bottom can of the container are sucked off, with which possible deposits sucked off at the bottom of the container and z. B. via a filter can be separated again. The disadvantage is however, that an additional level sensor is required which is used as the actual value transmitter to the To supply the pump control loop with the necessary actual value. A digital one On / off control is on the one hand relatively inexpensive too realize, but on the other hand relatively imprecise, d. i.e. with corresponding level fluctuations connected. A Proportional control, on the other hand, is more precise in its Control behavior, but more expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Füllstandsregelung für einen Behälter mit umlaufender Flüssigkeit anzugeben, welche eine Regelung in engen Toleranzen erlaubt, eine Absaugung am Behältergrund und konstruktive Freiräume bei der Ausbildung einer derartigen Regelung ermöglicht und schließlich einfach und preiswert herzustellen ist. The object of the present invention is therefore a Level control device for a container with circulating liquid to specify a regulation in tight tolerances allowed, suction at the bottom of the container and constructive freedom in training a allows such regulation and finally simple and is inexpensive to manufacture.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Füllstandsregelung für einen Behälter mit umlaufender Flüssigkeit der vorgenannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The present invention solves this problem in a Level control device for a container with circulating liquid of the aforementioned type with the Features of claim 1.

Erfindungsgemäß wird dabei eine Belüftungsleitung vorgesehen, deren eines Ende in den Behälter hineinragt und auf Höhe des gewünschten Füllstands der Flüssigkeit einstellbar ist und deren anderes Ende in die Ablaufleitung einmündet, wobei die Einmündung oberhalb des maximalen Füllstands der Flüssigkeit vorgesehen ist. Damit wird vorteilhafterweise erreicht, dass diese Vorrichtung zur Füllstandsregelung praktisch hysteresefrei reagiert und der Flüssigkeitsstand sich in engen Toleranzen einstellen läßt. Außerdem ist die erfindungsgemäße Füllstandsregelung äußerst einfach und preiswert zu realisieren, da sie ohne einen entsprechenden Füllstandssensor für den Pumpenregelkreis auskommt. Die Pumpe ist üblicherweise so dimensioniert, dass der Förderstrom der Pumpe größer ist als der Zulaufstrom der Flüssigkeit in den Behälter. According to the invention, a ventilation line is used provided, one end of which protrudes into the container and at the desired level of the liquid is adjustable and its other end in the drain line flows into, the confluence above the maximum Level of the liquid is provided. So that will advantageously achieved that this device for Level control reacts practically without hysteresis and the Liquid level can be adjusted within narrow tolerances. In addition, the level control according to the invention extremely easy and inexpensive to implement, since they are without a corresponding level sensor for the Pump control loop manages. The pump is usually like this dimensioned that the flow rate of the pump is greater than that Inflow of liquid into the container.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Ablaufleitung am Behälterboden anzuschließen. Damit wird vorteilhafterweise eine Absaugung am Behältergrund ermöglicht, d. h., Absetzpartikel werden aus dem Behälter entfernt, was bei einer Positionierung der Absaugleitung "von oben" gemäß der vorbekannten Art nicht der Fall ist. In a further development of the invention suggested connecting the drain pipe to the bottom of the tank. This is advantageously a suction on Container bottom allows d. i.e., settling particles are from the Container removed, which is when positioning the Suction line "from above" according to the previously known type not Case is.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Belüftungsleitung mit einer Belüftungslanze ausgestattet, welche entsprechend des gewünschten Füllstands in ihrer Länge einstellbar ist. Damit kann eine einfache Einstellung des gewünschten Flüssigkeitspegels durch Höhenverstellung der Ansaugöffnung der Belüftungslanze erfolgen. In a particularly advantageous development of the Invention is the ventilation line with a Ventilation lance equipped, which according to the desired Level is adjustable in length. With that a easy setting of the desired liquid level by adjusting the height of the intake opening Ventilation lance.

Die Belüftungsleitung ragt vorteilhafterweise direkt "von oben" in die Flüssigkeit hinein, so dass das untere Ende der Belüftungsleitung direkt dem gewünschten Flüssigkeitspegel entspricht. The ventilation line advantageously projects directly "from above" into the liquid, so that the bottom End of the ventilation line directly to the desired one Liquid level corresponds.

Alternativ dazu kann die Belüftungsleitung auch seitlich am Behälter angebracht sein, je nachdem, welche Ausbildung konstruktiv am vorteilhaftesten einsetzbar ist. Alternatively, the ventilation line can also attached to the side of the container, whichever Training can be used most constructively.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Querschnittsfläche der Belüftungsleitung bzw. der Belüftungslanze kleiner auszubilden als die Querschnittsfläche der Ablaufleitung. Dies wird dadurch ermöglicht, da die Viskosität der Luft wesentlich kleiner als die Viskosität der Flüssigkeit ist. Damit werden vorteilhafterweise konstruktive Freiräume geschaffen, da nun der Durchmesser der Belüftungsleitung wesentlich kleiner ausfallen kann als der Durchmesser der im Stand der Technik bekannten Absaugleitung. In a further development of the invention proposed the cross-sectional area of the ventilation line or Make ventilation lance smaller than that Cross-sectional area of the drain pipe. This is made possible because the viscosity of the air much less than that Viscosity of the liquid is. This will be advantageous constructive freedom, because now the diameter the ventilation line can be much smaller than the diameter of those known in the prior art Suction.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Ende der Belüftungsleitung, insbesondere das Ende der Belüftungslanze, welches in den Behälter hineinragt, abgeschrägt. Dadurch sind konstante Absaugbedingungen erzeugbar und damit ein äußerst konstanter Flüssigkeitspegel realisierbar. In a development of the invention, the end is Ventilation duct, especially the end of the Ventilation lance, which protrudes into the container, is chamfered. As a result, constant suction conditions can be generated and an extremely constant liquid level realizable.

Weitere Ziele, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels, welches in der einzigen Figur näher dargestellt ist. Further goals, advantages and configurations of the Invention result from the following description of the Embodiment, which in the single figure closer is shown.

Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale bzw. Kennzeichen für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung. All of them are described and / or illustrated Features or characteristics shown for themselves or in any meaningful combination the subject of Invention, regardless of its summary in the Claims and their relationship.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Füllstandsregelung 1 für einen Behälter mit umlaufender Flüssigkeit besteht beispielsweise aus einem zentralen Behälter 2, welcher eine Flüssigkeit 3 enthält. Diese Flüssigkeit 3wird durch eine Zulaufleitung 4 in den Behälter 2 eingespeist. Über eine Ablaufleitung 5, welche am Behälterboden 8 angebracht ist, wird die Flüssigkeit 3 durch eine Pumpe 6 abgesaugt. Eine Belüftungsleitung 9 ist mit einer höhenverstellbaren Belüftungslanze 10 versehen und deren unteres Ende ist so einstellbar, dass die Öffnung 12 an dem unteren Ende der Lanze 10 mit dem Füllstand 7 der Flüssigkeit 2 zusammenfällt. Das andere Ende der Belüftungsleitung 9 ist an einer Einmündung 11 mit der Ablaufleitung 5 verbunden. Die Einmündung 11 ist dabei wesentlich oberhalb des Füllstands 7 angeordnet. A device according to the invention for level control 1 for a container with circulating liquid consists, for example, of a central container 2 which contains a liquid 3 . This liquid 3 is fed into the container 2 through an inlet line 4 . The liquid 3 is sucked off by a pump 6 via a drain line 5 , which is attached to the container bottom 8 . A ventilation duct 9 is provided with a height-adjustable ventilation lance 10 and the lower end is adjustable so that the opening 12 coincides at the lower end of the lance 10 with the liquid level of the liquid 7. 2 The other end of the ventilation line 9 is connected to the outlet line 5 at an opening 11 . The junction 11 is arranged substantially above the fill level 7 .

Die Regelung der Vorrichtung erfolgt, wie nachfolgend beschrieben:
Ausgehend von einem leeren Behälter 2 wird zunächst die Flüssigkeit 3 über die Zulaufleitung 4 in den Behälter 2 einströmen. Der Pegel der Flüssigkeit 3 in der Ablaufleitung 5 steigt entsprechend dem Füllstand 7 in dem Behälter 2 mit an. Da aufgrund der Leitungsführung der Ablaufleitung 5 zum Absaugen der Flüssigkeit 3 aus dem Behälter 2 ein gewisser Saugdruck erforderlich ist, wird die Pumpe 6 zunächst über die Belüftungsleitung 9 und die Belüftungslanze 10 Umgebungsluft aus dem Behälter 2 ansaugen. Dadurch, dass die Belüftungsleitung 9 bzw. die Belüftungslanze 10 während des Einfüllvorgangs auch oberhalb des gewünschten Füllstands 7 endet, verhindert diese also den Aufbau des entsprechenden Servodrucks. The device is regulated as described below:
Starting from an empty container 2 , the liquid 3 will first flow into the container 2 via the inlet line 4 . The level of the liquid 3 in the drain line 5 also rises in accordance with the level 7 in the container 2 . Since a certain suction pressure is required due to the routing of the drain line 5 for sucking off the liquid 3 from the container 2 , the pump 6 will first suck in ambient air from the container 2 via the ventilation line 9 and the ventilation lance 10 . Characterized in that the ventilation pipe 9 and the aeration nozzle 10 during the filling operation also terminates above the desired level 7, this therefore prevents the buildup of corresponding servo pressure.

Erreicht dann die Flüssigkeit 3 den gewünschten Füllstand 7 und somit die untere Öffnung 12 der Belüftungslanze 10, so wird, je nach Leitungsführung der Belüftungsleitung 9, über diese eine mehr oder weniger geringe Menge Flüssigkeit 3 angesaugt, so dass sich vor der Pumpe 6 in der Ablaufleitung 5 ein Saugdruck aufbaut. Dadurch wird nun über die Ablaufleitung 5 die Flüssigkeit 3 vom Behältergrund 8 abgesaugt. Sinkt der Füllstandspegel 7 wieder unter das untere Ende der Belüftungslanze 10, so wird die Öffnung der Belüftungsleitung 9 bzw. 10 wieder freigegeben; es wird Luft angesaugt und der Saugdruck bricht zusammen, wodurch der Absaugvolumenstrom reduziert wird. If the liquid 3 then reaches the desired fill level 7 and thus the lower opening 12 of the ventilation lance 10 , depending on the line routing of the ventilation line 9 , a more or less small amount of liquid 3 is sucked in via this, so that in front of the pump 6 Drain line 5 builds up a suction pressure. As a result, the liquid 3 is now drawn off from the container base 8 via the drain line 5 . If the fill level 7 drops again below the lower end of the ventilation lance 10 , the opening of the ventilation line 9 or 10 is released again; air is sucked in and the suction pressure collapses, reducing the suction volume flow.

Durch eine entsprechende Formgebung der Öffnung 12 an der Belüftungslanze 10, diese kann z. B. angeschrägt sein, können konstante Absaugbedingungen erzeugt und damit äußerst konstante Flüssigkeitspegel realisiert werden. Bezugszeichen 1 Füllstandsregelung
2 Behälter
3 Flüssigkeit
4 Zulaufleitung
5 Ablaufleitung
6 Pumpe
7 Füllstand
8 Behälterboden
9 Belüftungsleitung
10 Belüftungslanze
11 Einmündung
12 Öffnung
By appropriate shaping of the opening 12 on the ventilation lance 10 , this can, for. B. beveled, constant suction conditions can be generated and thus extremely constant liquid levels can be realized. Reference number 1 level control
2 containers
3 liquid
4 inlet pipe
5 drain pipe
6 pump
7 level
8 container bottom
9 ventilation line
10 ventilation lance
11 confluence
12 opening

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Füllstandsregelung (1) für einen Behälter (2) mit umlaufender Flüssigkeit (3), beispielsweise für ein Getriebe, eine hydraulische Vorrichtung oder einen Prüfstand, insbesondere einen Zahnradprüfstand, mit einem Flüssigkeitsbehälter (2), einer Zulaufleitung (4) und einer Ablaufleitung (5) mit einer Pumpe (6) zum Absaugen der Flüssigkeit (3) aus dem Behälter (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Belüftungsleitung (9, 10) vorgesehen ist, deren eines Ende (12) in den Behälter (2) hineinragt und auf Höhe des gewünschten Füllstands (7) der Flüssigkeit (3) einstellbar ist und deren anderes Ende in die Ablaufleitung (5) einmündet, wobei die Einmündung (11) oberhalb des maximalen Füllstands der Flüssigkeit (3) angeordnet ist. 1. Device for level control ( 1 ) for a container ( 2 ) with circulating liquid ( 3 ), for example for a transmission, a hydraulic device or a test bench, in particular a gear test bench, with a liquid container ( 2 ), an inlet line ( 4 ) and an outlet line ( 5 ) with a pump ( 6 ) for drawing off the liquid ( 3 ) from the container ( 2 ), characterized in that a ventilation line ( 9 , 10 ) is provided, one end ( 12 ) of which is in the container ( 2 ) protrudes and can be adjusted to the level of the desired level ( 7 ) of the liquid ( 3 ) and its other end opens into the drain line ( 5 ), the opening ( 11 ) being arranged above the maximum level of the liquid ( 3 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufleitung (5) am Behälterboden (8) angeschlossen ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the drain line ( 5 ) is connected to the container bottom ( 8 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsleitung (9) eine Belüftungslanze (10) aufweist, welche entsprechend des gewünschten Füllstands (7) in ihrer Länge einstellbar ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the ventilation line ( 9 ) has a ventilation lance ( 10 ) which is adjustable in length in accordance with the desired fill level ( 7 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsleitung (9) von oben in die Flüssigkeit (3) hineinragt. 4. The device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the ventilation line ( 9 ) protrudes from above into the liquid ( 3 ). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsleitung (9) seitlich am Behälter (2) angebracht ist. 5. Device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the ventilation line ( 9 ) is attached to the side of the container ( 2 ). 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Belüftungsleitung (9) bzw. Belüftungslanze (10) kleiner ist als die Querschnittsfläche der Ablaufleitung (5). 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the ventilation line ( 9 ) or ventilation lance ( 10 ) is smaller than the cross-sectional area of the drain line ( 5 ). 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (12) der Belüftungsleitung, insbesondere der Belüftungslanze (10), welches in den Behälter (2) hineinragt, abgeschrägt ist, so dass konstante Absaugbedingungen erzeugbar sind. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the end ( 12 ) of the ventilation line, in particular the ventilation lance ( 10 ), which projects into the container ( 2 ), is chamfered, so that constant suction conditions can be generated.