DE10242050A1 - Hydraulic reservoir with integral filter has the return feed through a labyrinth to remove any trapped gasses and thereby prevent foaming - Google Patents

Hydraulic reservoir with integral filter has the return feed through a labyrinth to remove any trapped gasses and thereby prevent foaming Download PDF

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Abstract

A hydraulic reservoir, e.g. for a servo steering system, has the return flow ducted via an inlet valve into a labyrinth (5) which enhances the degassing of the fluid and which prevents foaming. The labyrinth is integrated into a filter (7) and is fitted into one part of the two part reservoir housing. The labyrinth and filter are replaced as one module.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölbehälter für ein hydraulisches System, insbesondere für ein Lenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.The invention relates to an oil tank for a hydraulic System, especially for a steering system according to the preamble of claim 1.

Ölbehälter für hydraulische Systeme, wie etwa hydraulisch unterstützte Lenksysteme, sind bekannt ( DE 23 43 921 B2 ). Sie dienen als Ausgleichsbehälter für in derartigen Systemen umlaufendes Öl-Druckmittel und zur Filterung des Öl-Druckmittels, sowie zur Kühlung des Öl-Druckmittels in gewissem Umfang.Oil tanks for hydraulic systems, such as hydraulically assisted steering systems, are known ( DE 23 43 921 B2 ). They serve as expansion tanks for oil pressure medium circulating in such systems and for filtering the oil pressure medium, as well as for cooling the oil pressure medium to a certain extent.

Das Behältergehäuse solcher Ölbehälter weist einen Ölzulauf und einen Ölablauf auf, wobei durch den Ölzulauf ein häufig mit Gasblasen beladener Ölstrom in den Ölbehälter geführt ist.The container housing of such oil containers has an oil supply and an oil drain on, through the oil supply one often Oil stream loaded with gas bubbles is led into the oil tank.

Werden solche Gasblasen durch den Ölablauf einer Pumpe des hydraulischen Systems zugeführt, wird die Ölströmung in der Pumpe gestört. Es kann zudem zu unerwünschten Geräuschemissionen durch schlagartiges Zusammenbrechen der Gasblasen und zu Kavitation in der Pumpe kommen.Such gas bubbles are caused by the oil drain A pump of the hydraulic system is fed, the oil flow in the pump disrupted. It can also become undesirable noise emissions by sudden collapse of the gas bubbles and cavitation come in the pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Ölbehälter so weiterzubilden, dass Öl ohne gasförmige Einschlüsse dem Ölablauf des Ölbehälters entnommen werden kann.The invention is based on the object a generic oil container like this train that oil without gaseous inclusions the oil drain removed from the oil tank can be.

Die Aufgabe wird mit einem Ölbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The task comes with an oil container solved the features of claim 1.

Dadurch, dass in dem Ölbehälter stromab dessen Ölzulaufes der Ölstrom durch einen, diesen mehrfach umlenken, labyrinthartigen Strömungskanal gelenkt wird, wobei der labyrinthartige Strömungskanal räumlich von dem Ölbehälterinnenraum getrennt ist, ist bewirkt, dass mit ungelösten Gasblasen beladenes, in den Ölbehälter, insbesondere von einer Abspritzbohrung eines Druckbegrenzungsventils einströmendes Öl sich beruhigen kann und das Öl in dem Ölbehälter nicht aufschäumt. Gasblasen können vom Ölstrom getrennt werden und gelangen nicht in Öl im Ölbehälterinnenraum.Because in the oil tank downstream whose oil supply the oil flow through a labyrinth-like flow channel that redirects it several times is steered, the labyrinthine flow channel spatially from the oil tank interior is separated, is caused to cause undissolved gas bubbles in the oil container, in particular Calm down oil flowing in from a pressure relief valve injection bore can and the oil not in the oil container foams. Gas bubbles can from the oil flow be separated and do not get into oil in the oil tank interior.

Es kann zweckmäßig sein, den labyrinthartigen Strömungskanal zusammen mit einem Filter in dem Ölbehälter als Baueinheit auszubilden, vorzugsweise einstöckig etwa aus Kunststoff mit diesem zu bilden. Die Baueinheit aus labyrinthartigem Strömungskanal und Filter wird zweckmäßig so gestaltet, dass sie in bevorzugt axialer Richtung des Ölbehälters eingeschoben werden kann und sich radial an dem Behältergehäuse abstützt.It may be appropriate to use the labyrinthine flow channel together with a filter in the oil tank as a structural unit, preferably one-story about to form plastic with this. The assembly of labyrinthine Flow channel and Filter is designed appropriately so that it can be inserted in the preferred axial direction of the oil container and is supported radially on the container housing.

Öl mit ungelösten Gasblasen fließt insbesondere aus Abspritzbohrungen von Druckbegrenzungsventilen solcher hydraulischer Systeme, wodurch es zweckmäßig ist, eine Abspritzbohrung eines Druckbegrenzungsventils fluidisch mit einem erfindungsgemäßen labyrinthartigen Strömungskanal zu verbinden.oil with unsolved Gas bubbles are flowing especially from spray bores of pressure relief valves such hydraulic systems, which makes it useful to have a spray hole of a pressure relief valve fluidically with a labyrinthine according to the invention flow channel connect to.

Um Gasblasen in dem Ölstrom des labyrinthartigen Strömungskanals sicher vor dem Wiedereintritt in die Ölfüllung des Ölbehälters zu hindern, ist ein Ölaustritt, der auch als eine einzige Ölaustrittsöffnung des labyrinthartigen Strömungskanals ausgebildet sein kann, bevorzugt in einem oberen topographischen Bereich des Ölbehälters anzuordnen. Auf diese Weise lassen sich Gasblasen vom Öl trennen und eine annährend gasfreie Ölfüllung des Ölbehälters ist dadurch bewirkt.To gas bubbles in the oil flow of the labyrinthine flow channel preventing oil from re-entering the oil tank is an oil leak, which also functions as a single oil outlet of the labyrinthine flow channel can be formed, preferably in an upper topographic Arrange the area of the oil tank. In this way, gas bubbles can be separated from the oil and the oil tank is almost gas-free thereby.

Der labyrinthartige Strömungskanal kann durch Anordnung von Trennwänden in einem kastenförmigen Hohlraum oder durch einen, den Ölstrom mehrfach umlenkenden, in dem Ölbehälter angeordneten Schlauch gebildet sein.The labyrinthine flow channel can by arranging partitions in a box-shaped Cavity or through one, the oil flow multiple deflecting hose arranged in the oil container be educated.

Um die Höhe des Ölbehälters gering zu halten, kann es zweckmäßig sein, den labyrinthartigen Strömungskanal zwischen dem Filter und der Ölbehälterwand anzuordnen. Dies kann bevorzugt so erfolgen, dass der labyrinthartige Strömungskanal sich etwa um ¼ des Ölbehälter-Umfanges und bevorzugt über zumindest 2/3 der axialen Länge oder Höhe des Ölbehälters erstreckt. Der labyrinthartige Strömungskanal ist dabei in einem kreisbogenförmigen Kasten angeordnet. Ein etwa in dem Ölbehälter unterzubringendes Druckbegrenzungsventil kann, in radialer Richtung des Ölbehälters betrachtet, zwischen dem Ölbehälterinnenraum und dem labyrinthartigen Strömungskanal angeordnet sein.To keep the height of the oil tank low, you can it be appropriate the labyrinthine flow channel between the filter and the oil tank wall to arrange. This can preferably be done so that the labyrinthine flow channel about ¼ of the circumference of the oil container and preferably over at least 2/3 of the axial length or height of the oil tank extends. The labyrinthine flow channel is in a circular arc Box arranged. A pressure relief valve to be accommodated in the oil tank, for example can, viewed in the radial direction of the oil container, between the oil tank interior and the labyrinthine flow channel be arranged.

Ein Ausführungsbeispiel der Endung ist nachfolgend anhand der Zeichnung gezeigt. In der Zeichnung zeigt:An embodiment of the extension is shown below with reference to the drawing. The drawing shows:

1 einen Längsschnitt durch einen Ölbehälter, 1 a longitudinal section through an oil tank,

2 einen Querschnitt durch den Ölbehälter entlang der Linie I-I in 1, 2 a cross section through the oil tank along the line II in 1 .

3 eine schematische Ansicht des labyrinthartigen Strömungskanals in Pfeilrichtung II in 2, 3 a schematic view of the labyrinthine flow channel in the direction of arrow II in 2 .

4 einen teilweisen Längsschnitt durch einen weiteren labyrinthartigen Strömungskanal eines Ölbehälters. 4 a partial longitudinal section through another labyrinth-like flow channel of an oil tank.

In 1 ist in einem schematischen Längsschnitt ein Ölbehälter 1 für ein hydraulisches Lenksystem eines Fahrzeugs gezeigt. Der Ölbehälter 1 ist im wesentlichen aus einem zylinderförmigen, in seinem topographisch oberen Bereich 12 konisch verjüngten und mit einem Deckel 16 verschlossenen Behältergehäuse 4 gebildet. Das Behältergehäuse 4 ist aus Kunststoff gebildet.In 1 is an oil container in a schematic longitudinal section 1 shown for a hydraulic steering system of a vehicle. The oil tank 1 is essentially of a cylindrical, in its topographically upper area 12 tapered and with a lid 16 closed container housing 4 educated. The container housing 4 is made of plastic.

In dem, dem oberen Bereich 12 gegenüberliegenden Bodenbereich 17 des Ölbehälters 1 ist der Ölbehälter 1 auf einem Pumpenflansch 18 einer Ölpumpe festgelegt. Ein exzentrisch zur Längsachse 19 des Ölbehälters 1 angeordnetes Druckbegrenzungsventil 10 ragt aus dem Pumpenflansch 18 in den Ölbehälter 1. Diametral zu dem Druckbegrenzungsventil 10 ist an die Ölbehälterwand 15 ein Stutzen 20 zur Zufuhr von Öl 21 aus einem Verbraucher, wie etwa einem Lenkzylinder, in den Ölbehälter 1 einstückig angeformt. Ein weiterer Ölzulauf 2 ist durch eine Abspritzbohrung 9 des Druckbegrenzungsventils 10 gebildet. Aus der Abspritzbohrung 9 gelangt entspanntes Öl mit Gasblasen in ungelöster Form in den Ölbehälter 1. Zudem kann das Öl aus der Abspritzbohrung 9 mit hoher Geschwindigkeit in den Ölbehälter 1 gepresst werden und zu Verwirbelungen oder gar zum Aufschäumen des Öls im Ölbehälter führen.In the, the upper area 12 opposite floor area 17 of the oil tank 1 is the oil tank 1 on a pump flange 18 an oil pump. An eccentric to the longitudinal axis 19 of the oil tank 1 arranged pressure relief valve 10 protrudes from the pump flange 18 in the oil container 1 , Diametrically to the pressure relief valve 10 is on the oil tank wall 15 a neck 20 to supply oil 21 from a consumer, such as a steering cylinder, into the oil reservoir 1 molded in one piece. Another oil feed 2 is through a spray hole 9 of the pressure relief valve 10 educated. From the spray hole 9 relaxed oil with gas bubbles gets into the oil tank in undissolved form 1 , In addition, the oil from the spray hole 9 into the oil container at high speed 1 are pressed and lead to turbulence or even foaming of the oil in the oil container.

Um zu vermeiden, dass solchermaßen aufgeschäumtes und Gasblasen führendes Öl über einen Ölablauf 3, der in dem Bodenbereich 17 und innerhalb eines mit radialem Abstand von der Ölbehälterwand 15 zylinderförmig angeordneten Filters 7 angeordnet ist, in die Ölpumpe gelangt, ist ein labyrinthartiger Strömungskanal 5 stromab des Ölzulaufes 2 (Abspritzbohrung 9) in dem Ölbehälter 1 angeordnet.To avoid such foamed and gas bubbles leading oil over an oil drain 3 that is in the floor area 17 and within a radial distance from the oil tank wall 15 cylindrical filter 7 arranged, gets into the oil pump, is a labyrinthine flow channel 5 downstream of the oil supply 2 (Overflow port 9 ) in the oil container 1 arranged.

Wie die 1, 2 und 4 zeigen, wird aus der Abspritzbohrung 9 austretendes Öl 21 von einem zylinderförmigen, über das Druckbegrenzungsventil 10 gestülpten und mit einer schrägen Begrenzungsfläche 22 versehenen Sammelkanal 23 zu dem labyrinthartigen Strömungskanal 5 gelenkt.As the 1 . 2 and 4 show is from the spray hole 9 leaking oil 21 from a cylindrical one, via the pressure relief valve 10 slipped and with an oblique boundary surface 22 provided collecting channel 23 to the labyrinthine flow channel 5 directed.

Eine Wand 24 des Sammelkanals 23 schirmt das abspritzende Öl aus der Abspritzbohrung 9 von dem Ölbehälterinnenraum 6 ab.A wall 24 of the collecting channel 23 shields the spraying oil from the spraying hole 9 from the oil tank interior 6 from.

Wie in 1 angedeutet, wird das Öl 21 axial und radial zur Ölbehälterwand 15 gelenkt und in entgegengesetzter Richtung zum Bodenbereich 17 gelenkt.As in 1 indicated the oil 21 axially and radially to the oil tank wall 15 steered and in the opposite direction to the floor area 17 directed.

Der labyrinthartige Strömungskanal 5 ist durch je vier in axialer Richtung des Ölbehälters 1 zu beiden Seiten des Sammelkanals 23 verlaufenden Wänden 25 und zwei sich mit Abstand gegenüberliegenden, quer zu den Wänden 25 verlaufenden horizontalen Begrenzungswänden 26,26' vorzugsweise als eine Baueinheit einstückig mit dem Filter 7 gebildet (vgl. 2,3).The labyrinthine flow channel 5 is by four in the axial direction of the oil tank 1 on both sides of the collecting channel 23 trending walls 25 and two opposite each other, across the walls 25 horizontal boundary walls 26 . 26 ' preferably as a unit in one piece with the filter 7 formed (cf. 2 . 3 ).

Jeweils drei der vier Wände 25 sind abwechselnd mit der Begrenzungswand 26 im oberen Bereich 12 und der Begrenzungswand 26' im unteren Bodenbereich 17 verbunden, so dass sich, wie dies 3 zeigt, ein labyrinthartiger, die Ölströmung um jeweils immer 180° umlenkenden Strömungskanal 5 ergibt.Three of each of the four walls 25 are alternating with the boundary wall 26 in the upper area 12 and the boundary wall 26 ' in the lower floor area 17 connected so that like this 3 shows a labyrinthine flow channel that always deflects the oil flow by 180 ° 5 results.

Der labyrinthartige Strömungskanal 5 ist in radialer Richtung des Ölbehälters 1 durch einen vollwandigen Abschnitt 27 des Filters 7, mit dem die Wände 25 und die Begrenzungswände 26,26' einstückig gebildet sind, und durch die Ölbehälterwand 15 begrenzt. An der Ölbehälterwand 15 liegen die Wände 25 und Begrenzungswände 26,26' dichtend an.The labyrinthine flow channel 5 is in the radial direction of the oil tank 1 through a full-walled section 27 of the filter 7 with which the walls 25 and the boundary walls 26 . 26 ' are integrally formed, and through the oil tank wall 15 limited. On the oil tank wall 15 the walls lie 25 and boundary walls 26 . 26 ' sealing.

Der labyrinthartige Strömungskanal 5 ist dabei radial zwischen dem Filter 7 und der Ölbehälterwand 15 angeordnet. Er erstreckt sich etwa über ¼ des Ölbehälter-Umfangs kreisbogen-kastenförmig und über etwa 2/3 der axialen Länge des Ölbehälters 1.The labyrinthine flow channel 5 is radial between the filter 7 and the oil tank wall 15 arranged. It extends approximately over ¼ of the circumference of the oil container in the form of a circular box and over approximately 2/3 of the axial length of the oil container 1 ,

Um die Bauhöhe des Ölbehälters 1 gering zu halten, ist der das Druckbegrenzungsventil 10 umschließende Sammelkanal 23 in radialer Richtung des Ölbehälters 1 betrachtet, zwischen dem Ölbehälterinnenraum 6, in dem gefiltertes Öl sich befindet, und dem labyrinthartigen Strömungskanal 5 angeordnet.To the height of the oil tank 1 to keep it low is the pressure relief valve 10 enclosing collecting channel 23 in the radial direction of the oil container 1 considered, between the oil tank interior 6 that contains filtered oil and the labyrinthine flow channel 5 arranged.

Der Filter 7 und der labyrinthartige Strömungskanal 5 mit Sammelkanal 23 können als Baueinheit 8 vom Bodenbereich 17 in das Behältergehäuse 4 des Ölbehälters 1 eingeschoben werden. Tangential zu beiden Seiten des Ölzulaufs 2 und des Sammelkanals 23 ist je ein Ölaustritt 11 im oberen Bereich 12 des Ölbehälters 1 vorgesehen. Durch den Ölaustritt 11 gelangt Öl 21 durch den Filter 7 in den Ölbehälterinnenraum 6.The filter 7 and the labyrinthine flow channel 5 with collecting channel 23 can as a unit 8th from the floor area 17 in the container housing 4 of the oil tank 1 be inserted. Tangential to both sides of the oil inlet 2 and the collecting channel 23 is ever an oil leak 11 in the upper area 12 of the oil tank 1 intended. Through the oil leak 11 gets oil 21 through the filter 7 into the oil tank interior 6 ,

Durch die Passage des Öls durch den labyrinthartigen Strömungskanal 5 ist das Öl impulsärmer und durch den Ölaustritt 11 im oberen Bereich 12 des Ölbehälters1 können Gasblasen und Öl getrennt werden, wodurch gasblasenfreies Öl zum Ölablauf 3 geführt wird.By the passage of the oil through the labyrinthine flow channel 5 the oil is less impulsive and due to the oil leakage 11 in the upper area 12 of the oil container1, gas bubbles and oil can be separated, which means gas-free oil for oil drainage 3 to be led.

Wie 4 zeigt, kann es zweckmäßig sein, den labyrinthartigen Strömungskanal 5 anstatt durch die Wände 25 und die Begrenzungswände 26,26' durch einen zwischen dem Filter 7 und der Ölbehälterwand 15 mäanderartig geschlungenen Schlauch 14 zu bilden. Dabei kann eine einzige Ölaustrittsöffnung des Strömungskanals 5 gebildet sein. BEZUGSZEICHENLISTE

Figure 00060001
How 4 shows, it may be appropriate, the labyrinthine flow channel 5 rather than through the walls 25 and the boundary walls 26 . 26 ' through one between the filter 7 and the oil tank wall 15 meandering loop 14 to build. In this case, a single oil outlet opening of the flow channel 5 be educated. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Figure 00060001

Claims (12)

Ölbehälter für ein hydraulisches System, insbesondere für ein Lenksystem, mit einem einen Ölzulauf (2) und einen Ölablauf (3) aufweisenden Behältergehäuse (4), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ölbehälter (1) stromab des Ölzulaufes (2) ein den Ölstrom mehrfach umlenkender, labyrinthartiger Strömungskanal (5) gebildet ist.Oil reservoir for a hydraulic system, in particular for a steering system, with an oil inlet ( 2 ) and an oil drain ( 3 ) container housing ( 4 ), characterized in that in the oil container ( 1 ) downstream of the oil supply ( 2 ) a labyrinthine flow channel deflecting the oil flow several times ( 5 ) is formed. Ölbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölbehälter (1) zweiteilig gebildet ist, wobei der labyrinthartige Strömungskanal (5) und ein Filter (7) im wesentlichen eine Baueinheit (8) bilden.Oil container according to claim 1, characterized in that the oil container ( 1 ) is formed in two parts, the labyrinthine flow channel ( 5 ) and a filter ( 7 ) essentially one unit ( 8th ) form. Ölbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der labyrinthartige Strömungskanal (5) einstückig mit dem Filter (7) gebildet ist.Oil container according to claim 2, characterized in that the labyrinthine flow channel ( 5 ) in one piece with the filter ( 7 ) is formed. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (8) in den Ölbehälter (1) eingeschoben ist.Oil container according to one of claims 2 or 3, characterized in that the structural unit ( 8th ) in the oil container ( 1 ) is inserted. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölzulauf (2) des Ölbehälters (1) mit einer Abspritzbohrung (9) eines Druckbegrenzungsventils (10) fluidisch verbunden ist.Oil container according to one of claims 1 to 4, characterized in that the oil inlet ( 2 ) of the oil container ( 1 ) with a spray hole ( 9 ) a pressure relief valve ( 10 ) is fluidly connected. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölaustritt (11) aus dem labyrinthartigen Strömungskanal (5) im topographisch oberen Bereich (12) des Ölbehälters (1) angeordnet ist.Oil container according to one of claims 1 to 5, characterized in that an oil outlet ( 11 ) from the labyrinthine flow channel ( 5 ) in the topographically upper area ( 12 ) of the oil container ( 1 ) is arranged. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der labyrinthartige Strömungskanal (5) in eine einzige Ölaustrittsöffnung mündet.Oil container according to one of claims 1 to 6, characterized in that the labyrinthine flow channel ( 5 ) opens into a single oil outlet. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölaustritt (11) aus dem labyrinthartigen Strömungskanal (5) durch den Filter (7) vorgesehen ist.Oil container according to one of claims 1 to 7, characterized in that the oil outlet ( 11 ) from the labyrinthine flow channel ( 5 ) through the filter ( 7 ) is provided. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der labyrinthartige Strömungskanal (5) durch einen den Ölstrom mehrfach umlenkenden Schlauch (14) gebildet ist.Oil container according to one of claims 1 to 8, characterized in that the labyrinthine flow channel ( 5 ) through a hose that deflects the oil flow several times ( 14 ) is formed. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der labyrinthartige Strömungskanal (5) in dem Ölbehälter (1) zwischen dem Filter (7) und der Ölbehälterwand (15) angeordnet ist.Oil container according to one of claims 2 to 9, characterized in that the labyrinthine flow channel ( 5 ) in the oil container ( 1 ) between the filter ( 7 ) and the oil tank wall ( 15 ) is arranged. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der labyrinthartige Strömungskanal (5) sich etwa über ¼ des Ölbehälter-Umfanges und/oder über zumindest 2/3 der axialen Länge des Ölbehälters (1) erstreckt.Oil container according to one of claims 1 to 10, characterized in that the labyrinthine flow channel ( 5 ) about ¼ of the circumference of the oil container and / or at least 2/3 of the axial length of the oil container ( 1 ) extends. Ölbehälter nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (10), in radialer Richtung des Ölbehälters (1) betrachtet, zwischen dem Ölbehälterinnenraum (6) und dem labyrinthartigen Strömungskanal (5) angeordnet ist.Oil container according to one of claims 5 to 11, characterized in that the pressure relief valve ( 10 ), in the radial direction of the oil container ( 1 ) between the oil tank interior ( 6 ) and the labyrinthine flow channel ( 5 ) is arranged.
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