DE2648097C3 - Vorrichtung zum Füllen und Dichtigkeitsprüfen von Flüssigkeitskreisläufen - Google Patents

Description

l's ist eine Vorrichtung /um Füllen geschlossener Hohlsvstcmc bekannt (IJ)I-OS 24 dl 120). die zwei Pumpen enthält, nämlich eine Vakuumpumpe zum Evakuieren des Systems und eine Flüssigkeitspumpe zum Füllen des Systems, wobei das Zusammenwirken der beiden Pumpen druck- und zeitabhängig gesteuert ist. Die bekannte Vorrichtung ist leistungsfähig genug für Automobilfabriken, jedoch zu aufwendig für kleinere Werkstätten und Wartungsstationen. Ferner muß bei solcher Anwendung damit gerechnet werden, daß die zu befüllenden Systeme bereits ganz oder teilweise mit einer ίο Flüssigkeit gefüllt sind, die zuvor entleert werden muß oder die zumindest teilweise beim Evakuieren des Systems in die Füllvorrichtung gelangen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die weniger aufwendig als die bekannte Vorrichtung ist und dennoch eine rasche und vollständige Füllung des Systems einschließlich einer Dichtigkeitsprüfung gestattet, ohne empfindlich gegenüber in dem System enthaltener Flüssigkeit zu sein. Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Weil nur eine Pumpe vorgesehen ist, ist die Vorrichtung wesentlich billiger und einfacher als die bekannte Vorrichtung. Die einzige Pumpe arbeitet entweder als Vakuumpumpe im Evakuierungsbetrieb oder als Druckpumpe im Füllbetrieb. Sie hat also eine Doppelfunktion, wobei der Wechsel von der einen auf die andere Funktion durch die Steuereinrichtungen bewerkstelligt wird, die so ausgeführt sind, daß die Leitungsverbindungen der jeweiligen Betriebsart entsprechend gewechselt werden. Dabei kann es im Evakuierungsbetrieb vorkommen, daß sie außerdem als Flüssigkeitspumpe arbeitet.

Es ist zwar denkbar, im Füllbetrieb die Druckseite der Vi Pumpe als Flüssigkeitspumpe unmittelbar mit der Anschlußleitung und dadurch mit dem zu füllenden System zu verbinden, wobei die Saugseite der Pumpe an den Vorratsbehälter angeschlossen ist. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführung, bei der die Pumpe nicht unmittelbar in das System fördert, sondern den Druck in dem Vorratsbehälter erhöht, dessen Flüssigkeitsraum mit der Anschlußleitung verbunden ist. Zu diesem Zweck sind die Steuereinrichtungen so ausgeführt, daß für den Füllbetrieb die Druckseite der Pumpe mit dem gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Vorratsbehälter und der Flüssigkeitsraum des Vorratsbenälters mit der Anschlußlciiung verbindbar sind. Durch die Förderung der Pumpe in den Vorratsbehälter wird die über den unteren Teil des Vorratsbehälters befindliche Luft komso primiert. so daß die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter sanfter über die Anschlußleitung in das zu füllende System gedrückt wird, als es bei unmittelbarer Flüssigkeitsförderung möglich wäre.

Zweckinäßigcrweisc ist der Luftraum des Vorratsbehälters mit einem auf den Fülldruck einstellbaren Überdruckventil verbunden. Dadurch wird eine Gefährdung des Systems durch zu hohen Fülldruck vermieden.

Wenn der Fülldruck durch Kompression der Luft im Vorratsbehälter erzeugt wird, ist der Aufbau des Fiillwi drucks und damit die Füllzeil abhängig von der Größe des luflgcfülllen Teils des Vorratsbehäliers. Dieser wird dither /weckmäßigerweisc mnglii list klein gestaltet, jedoch weehsell die Gmße dieses Raumes in einem Vorratsbehälter entsprechend der unterschiedlichen Große Μ des darin enthaltenen Flüssigkeitsvorrat. Um einerseits einen genügend großen Flüssigkeiisvorrat speichern zu können und andererseits stets einen kleinen Luftraum zu bilden, ist es vorteilhaft, wenn der Vorratsbehälter

mterteilt ist in einen kleinen, druckbeständigen Teil, der mit der Druckseite der Pumpe und der Anschlußleitung ierbindbar ist, und einen größeren, mit der Atmosphäre verbundenen Teil, wobei eine Verbindungsöffnung zwischen den beiden Teilen für den Füllbetrieb schließbar ist Der kleinere, druckbeständige Teil braucht dann nicht größer zu sein, als es die Aufnahme der Flüssigkeitsmenge für einen Füllvorgang oder wenige Füllvorgänge erfordert. Diese Ausführung hat auch den Vorteil, daß nur ein kleinerer Teil des Vorratsbehälters druckbeständig und damit entsprechend aufwendiger gestaltet werden muß.

Die Anordnung kann so getroffen sein, daß die Saugseite der Pumpe unmittelbar mit der Anschlußleitung verbindbar ist

Die Pumpe kann als ein sowohl für Flüssigkeits- als auch Gasförderung geeigneter Typ beispielsweise eine Seitenkanal- oder Flüssigkeitsringpumpe sein. Diese Ausführung ermöglicht sowohl die Evakuierung flüssigkeitsgefüllter als auch nur mit Luft gefüllter Systeme.

Die Vorrichtung kann mit einer Überdruck- und/oder Unterdruckdichtheitsprüfeinrirhtung versehen sein, wie sie im Prinzip bekannt ist (DE-GM 17 78 817). Der für die Prüfung erforderliche Unterdruck bzw. Überdruck wird als Evakuierungs- bzw. Fülldruck ebenfalls von der einzigen Pumpe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 bis 3 Schaltbilder verschiedener Ausführungdformen und

F i g. 4 einen Flüssigkeitsauffangbehälter.

Gemäß Fig. 1 ist an ein Automobilkühlsystem 2 die hauptsächlich aus Pumpe 1, Vorratsbehälter 3 und Mehrwegeventil sowie Rohrleitungen bestehende Vorrichtung angeschlossen.

Die Leitungen sind mit Pfeilen und Buchstabensymbolen versehen, die den Förderzustand beim Entleeren bzw. Füllen angeben. Der erste Buchstabe kennzeichnet die jeweilige Verfahrensphase (A = Absaugen; S= Befüllen;C= Belüften), während der zweite Buchstabe das Fördermedium (W = Wasser bzw. Flüssigkeit; L = Luft) bezeichnet.

Gemäß Fig. 1 evakuiert die Pumpe 1 in der ersten Phase das Automobilkühlsystem 2, in dem sie die darin enthaltene Luft bzw. Flüssigkeit im Sinne der Pfeiie A W bzw. AL in den Gasraum des als Druckbehälter ausgeführten Vorratsbehälters 3 fördert, der zu dieser Zeit über das Mehrwegeventil 4 zur Atmosphäre geöffnet ist. Nach dem Erreichen des erforderlichen Vakuums in dem Automobilkühlsystem 2 wird der Mehrwegehahn 4 zeitverzögert auf Füllen umgeschaltet, und zur Beschleunigung des Füllvorganges und für die anschließende Druckprobe des Kühlsystems wird die Pumpe, deren Saugseite über den Mehrwegehahn an die Atmosphäre angeschlossen ist, als Verdichter auf den Gasraum des jetzt gegen die Atmosphäre geschlossenen Vorratsbehälters geschaltet. Der Überdruck im Vorratsbehälter drückt die Flüssigkeit im Sinne der Pfeile BWin das zu füllende System. Dieses wird vor unzulässig hohen Drücken durch ein druckregelbares Ventil 5, das auf die Höhe des Prüfdruckes einstellbar ist, geschützt. Nach Erreichen des eingefüllten Druckes wird die Druckprobe durchgeführt, die Pumpe abgeschaltet und das System über das Ventil 6 belüftet, so daß eine tropffreie Belüftung gewähr !eistet ist. Die Pumpe 1 kann z. B. eine Seitenkanalpumpe, eine Flüssigkeitsringpumpe oder eine sonstige selbstansaugende Pumpe sein.

Gemäß F i g. 2 saugt die Pumpe 21 in der ersten Phase

aus dem Automobilkühlsystem 22 im Sinne der Pfeile A W bzw. AL über die Mehrwegeventile 24 und 24a ab

ϊ und fördert den Kühlsystem-lnhalt in den Gasraum des als offener, druckloser Behälter ausgeführten Vorratsbehälters 23.

Nach Erreichen des gewünschten Vakuums werden die Mehrwegeventile 24 und 24a auf Füllen umgestellt.

ίο Zur Beschleunigung des Füllvorganges und für die anschließende Druckprobe saugt die Pumpe aus dem Flüssigkeitsraum des Vorratsbehälters über die besondere Saugleitung 27 und die Mehrwegeventile 24 und 24a im Sinne der Pfeile B Wund fördert die Flüssigkeit über die Mehrwegeventile 24a und 24 und über Leitung 28 im Sinne der Pfeile ßWin das Kühlsystem. Ist das System gefüllt und der Prüfdruck erreicht, fördert die Pumpe über das druckregelbare Ventile 25 in den Vorratsbehälter zurück. Nach erfolgter Druckprobe wird die Pumpe abgeschaltet und das System über das Ventil 26 belüftet, um einen definierten Füllstand zu erhalten und eine tropffreie Befüllung zu gewährleisten..

Gemäß F i g. 3 ist der Vorratsbehälter 33 unterteilt in einen größeren, als Vorrats- und Betriebsflüssigkeitsbehälter dienenden drucklosen Raum 33a und in einen kleineren, druckbeaufschlagbaren Raum 336. Die Flüssigkeitsringpumpe 31 erhält ihre Betriebsflüssigkeit über die Leitung 37a und saugt in der ersten Phase aus dem Kühlsystem 32 im Sinne der Pfeile A W bzw. AL

jo über Mehrwegeventil 34 ab. Während dieser Phase ist das druckregelbare Ventil 35 zwischen den beiden Räumen des Vorratsbehälters geöffnet. Nach Erreichen des gewünschten Vakuums im Kühlsystem wird das druckregelbare Ventil 35 geschlossen und werden die Mehr-Wegeventile 34 und 34a auf Füllen umgeschaltet. Die Pumpe 31 fördert die aus der Atmosphäre über das Mehrwegeventil 34 im Sinne der Pfeile BL angesaugte Luft im Verdichterbetrieb in den Luftraum des Behälterteils 33t. Dabei erhält sie ihre Betriebsflüssigkeit über die Leitung 37b. Der sich in den Behaltenen 336 einstellende Überdruck drückt die Flüssigkeit über die Fülleitung 38 und das entsprechend eingestellte Mehrwegeventil 34 im Sinne der Pfeile BW in das Kühlsystem, bis der Prüfdruck erreicht ist. Nach Abschluß der

■is Druckprobe und Abschalten der Pumpe wird das Kühlsystem über das Ventil 36 belüftet.

Bei den Vorrichtungen gemäß der F i g. 1 —3 dient das Fördermedium gleichzeitig als Betriebsflüssigkeit für die Pumpe, wenn diese als Vakuumpumpe bzw. als Verdichter arbeiten muß.

Wenn das aus dem System abzusaugende Medium nicht mit dem Füllmedium vermischt werden darf, weil es dieses beispielsweise verschmutzen könnte, kann zwischen dem System und der Vorrichtung ein Auffangbehälter gemäß F i g. 5 angeordnet werden, der den im Sinne der Pfeile AWbzv/. AL ankommenden Systeminhalt auffängt und ein Übersaugen verhindert, indem nur die darin enthaltene Luft im Sinne des Pfeils AL weitergeführt wird. Mit Druckluft, die im Sinne des Pfeils BL

bo eingeführt wird, kann anschließend die aufgefangene Flüssigkeit zum Wiederfüllen des Systems im Sinne des Pfeils BW verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Füllen und Dichtigkeitsprüfen eines geschlossenen, nur eine Füllöffnung aufweisenden, gegebenenfalls Flüssigkeit enthaltenden Hohlsystems wie einer Motor-Kühleranlage oder einer Kältemaschine mit Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung eine an die Füllöffnung des Systems anschließbare Anschlußleitung, eine saugseitig über eine Steuereinrichtung an die AnschluCleitung anschließbare Evakuierungseinrichtung, eine über eine Steuereinrichtung druckseitig unmittelbar oder mittelbar an die Anschlußleitung anschließbare Fülleinrichtung und einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Evakuieren, Füllen und Dichtigkeitsprüfen nur eine für Gas- und Flüssigkeitsförderung geeignete Pumpe (1, 21, 31,41) vorgesehen ist, und daß die Steuereinrichtungen (4, 24, 24a, 34, 34a. 35,44, 44a. 446; so ausgebildet sind, daß die Pumpe für den Evakuierungsbetrieb saugseitig mit der Anschlußleitung und für den Füllbetrieb druckseitig mit der Anschlußleitung verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Füllbetrieb die Druckseite der Pumpe (1) mit dem gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Vorratsbehälters (3, 33t. 43) und der Flüssigkeitsraum des Vorratsbehälters mit der Anschlußleitung verbindbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum des Vorratsbehälters (3, 33£>. 43) mit einem auf den Fülldruck einstellbaren Überdruckventil (5,45) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (33) unterteilt ist in einen kleineren, druckbeständigen Teil (33b), der mit der Druckseite der Pumpe (31) und der Anschlußleitung verbindbar ist, und pinen größeren mit der Atmosphäre verbundenen Teil (33a/ wobei eine Verbindungsöffnung zwischen den beiden Teilen für den Füllbetrieb schließbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Pumpe (1, 21, 31) unmittelbar mit der Anschlußleitung verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Pumpe (41) über einen Flüssigkeitsauffangbehälter (43 oder F i g. 5) mit der Anschlußleitung verbindbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsauffangbehälter von dem unterdruckfest ausgebildeten Vorratsbehälter (43) gebildet ist, der für den Evakuierungsbetrieb einerseits mit der Anschlußleitung und dessen Luftbetrieb andererseits mit der Saugseite der Pumpe (41) verbindbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—7. dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Überdruck- und/oder Unterdruck-Dicht hei isprüf ein richtung versehen ist.