DE10130380A1 - Apparatus for indicating soiling of liquid filter comprises sensor outside filter housing connecting clean and soiled sides of filter - Google Patents
Apparatus for indicating soiling of liquid filter comprises sensor outside filter housing connecting clean and soiled sides of filterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Anzeige der Verschmutzung eines Flüssigkeitsfilters nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung. The invention relates to a device for displaying the Contamination of a liquid filter after the Preamble of claim 1 specified genus.
Aus der DE 14 61 431 A1 ist eine solche Einrichtung zur Anzeige der Verschmutzung eines Flüssigkeitsfilters bekannt, bei der in einem ringförmigen, radial durchströmten Filterelement stirnseitig ein Überströmventil mit einem Kolben angeordnet ist, das bei übermäßiger Verschmutzung des Feinfilters und einem damit verbundenen Druckabfall einen Bypassstrom zum Auslaß ermöglicht. Beim Ansprechen des Überströmventils wird die Bewegung des Kolbens über einen Stößel durch den Deckel des Filtergehäuses hindurch nach außen übertragen, wo die Ventilfeder und die eigentliche Anzeigeeinrichtung angeordnet sind. Bei dieser Anzeigeeinrichtung muß der bewegliche Stößel in abgedichteter Form den Deckel durchdringen, so daß dies zu einer ungenaueren Arbeitsweise führt, die zudem auch leicht Leckstellen hervorrufen kann. Für diese Anzeigeeinrichtung muß die Bauart des Filters auf der nassen Innenseite wie auf der trockenen Außenseite aufeinander abgestimmt werden, so daß dies insgesamt zu einer aufwendigen und teuren Bauweise führt. Auch liegt die mechanische Anzeigeeinrichtung relativ ungeschützt außen am Deckel und ist somit störenden Einflüssen leicht ausgesetzt. Such a device is known from DE 14 61 431 A1 Known indicator of contamination of a liquid filter in which in an annular, radially flowed Filter element with an overflow valve on the front Piston is arranged, the excessive contamination of the Fine filter and a related pressure drop Bypass flow to the outlet allows. When addressing the Overflow valve is the movement of the piston over a Tappet through the cover of the filter housing transmitted outside where the valve spring and the actual Display device are arranged. At this The moving plunger must be in the display device sealed form penetrate the lid so that this too an imprecise way of working, which is also easy Can cause leaks. For this display device the type of filter must be on the wet inside like on the dry outside can be coordinated, so that this all adds up to a complex and expensive design leads. The mechanical display device is also relatively unprotected on the outside of the lid and is therefore annoying Slightly exposed to influences.
Ferner ist aus der DE 23 37 668 A1 ein Flüssigkeitsfilter mit einer solchen mechanisch arbeitenden Verschmutzungsanzeige bekannt, bei dem in dem Deckel des Filtergehäuses ein Überströmventil eingebaut wird, von dessen federbelasteten Ventilglied die Bewegung abgegriffen und nach außen zu einer außen am Deckel angebauten Anzeigeeinrichtung geführt wird. Auch hier baut die Anzeigeeinrichtung aufwendig und muß mit dem Filter selbst und dem Überströmventil abgestimmt werden. DE 23 37 668 A1 also describes a liquid filter with such a mechanically working Pollution indicator known, in which in the lid of the Filter housing an overflow valve is installed from whose spring-loaded valve member tapped the movement and externally to one attached to the outside of the lid Display device is performed. Here, too, is building Display device expensive and must be with the filter itself and the overflow valve.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Anzeige der Verschmutzung eines Flüssigkeitsfilters mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie einen kompakt und einfach bauenden Sensormodul ermöglicht, mit dem der Grad der Verschmutzung des Filters abhängig vom Druckabfall feststellbar ist. Der Sensormodul ist ohne Umgehungsventil ausgeführt, so daß er als reiner Druckabfallsensor arbeitet und damit eine genaue Arbeitsweise ermöglicht. Zudem ist der Sensormodul nachträglich ohne besondere Schwierigkeiten an Flüssigkeitsfiltern anbaubar, wobei deren innerer Aufbau unverändert bleiben kann. Ferner ist der Sensormodul leicht ablesbar und ohne Schwierigkeit montierbar; auch können seine Einzelteile bei Bedarf leicht ausgetauscht werden. Insgesamt ermöglicht der Sensormodul eine platzsparende, kostengünstige und robuste Bauweise. The inventive device for displaying the Contamination of a liquid filter with the characteristic features of claim 1 has in contrast the advantage that they have a compact and simple construction Sensor module allows the level of pollution of the filter can be determined depending on the pressure drop. The Sensor module is designed without a bypass valve, so that it works as a pure pressure drop sensor and therefore an accurate Working method enables. In addition, the sensor module afterwards without any particular difficulties Liquid filters can be attached, their internal structure can remain unchanged. Furthermore, the sensor module is light readable and easy to assemble; also can its individual parts can be easily replaced if necessary. Overall, the sensor module enables space-saving, cost-effective and robust construction.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sensormodul gemäß Anspruch 2 mit einer Membran ausgebildet wird, wodurch eine sichere und genaue Arbeitsweise erzielbar ist. Ferner sind Ausbildungen nach den Ansprüchen 3 bis 5 besonders zweckmäßig, da sie eine einfache und kompakte Bauweise des Sensormoduls ermöglichen, wobei die Membran in vorteilhafter Weise auch als Rollmembran ausgeführt werden kann. Zweckmäßig ist es ferner, die Einrichtung gemäß den Ansprüchen 6 und 7 auszuführen, so daß im Sensormodul eine sichere Abdichtung des Innenraums nach außen erreicht wird und zudem die Verschmutzungsanzeige leicht ablesbar ist. Vorteilhaft sind ferner Ausbildungen nach den Ansprüchen 8 bis 10, wonach sich mit dem Befestigungssockel eine kompakte und kostengünstige Bauweise erzielen läßt. Zweckmäßig sind ferner Ausbildungen nach den Ansprüchen 11 und 12, wodurch ohne große Änderungen am Filter ein günstiger Anbau des Sensormoduls möglich wird, wobei der Innenaufbau des Filters beibehalten werden kann. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Claim 1 specified facility possible. Especially It is advantageous if the sensor module according to claim 2 is formed with a membrane, making a safe and exact working method can be achieved. There are also training courses according to claims 3 to 5 particularly useful since it a simple and compact design of the sensor module enable, the membrane also advantageously can be designed as a rolling membrane. It is useful furthermore, the device according to claims 6 and 7 perform so that a secure seal in the sensor module of the interior is reached to the outside and also the Soiling indicator is easy to read. Are advantageous further training according to claims 8 to 10, according to itself a compact and with the mounting base can achieve inexpensive construction. Are expedient further training according to claims 11 and 12, whereby an inexpensive attachment of the without major changes to the filter Sensor module is possible, the internal structure of the filter can be maintained. More beneficial Refinements result from the description and the Drawing.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt in vereinfachter Darstellung durch ein Flüssigkeitsfilter mit angebauter Einrichtung zur Anzeige der Verschmutzung des Flüssigkeitsfilters und Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 shows a longitudinal section in simplified representation by a liquid filter with mounted means for displaying the contamination of the liquid filter and Fig. 2 is a longitudinal section through the device of FIG. 1 in an enlarged scale.
Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Weise einen Längsschnitt durch ein Flüssigkeitsfilter 10 für Dieselkraftstoff, an dem eine Einrichtung 11 zur Anzeige der Verschmutzung des Flüssigkeitsfilters 10 angebaut ist. Fig. 1 shows in a simplified manner a longitudinal section through a fluid filter 10 for diesel fuel, is fitted to the means 11 for displaying the contamination of the liquid filter 10.
Das Flüssigkeitsfilter 10 hat ein Gehäuse 12, das aus einem becherförmigen Gehäuseteil 13 und einem damit dicht und fest verbördelten Deckel 14 besteht und das einen axial durchströmten Wickel als Filtereinsatz 15 aufnimmt. Der Wickel 15 stützt sich in an sich bekannter Weise mit seinem Mittelrohr 16 über eine Dichtung 17 am Deckel 14 ab, so daß im Innern des Gehäuses 12 eine Schmutzseite 18 von einer Reinseite 19 getrennt ist. Im Deckel 14 sind ein auf die Schmutzseite 18 führender Zulaufstutzen 21 sowie ein von der Reinseite abführender Ablaufstutzen 22 befestigt, wobei der Ablaufstutzen 22 im wesentlichen zentral im Deckel 14 angeordnet ist. The liquid filter 10 has a housing 12 which consists of a cup-shaped housing part 13 and a cover 14 which is tightly and firmly crimped therewith and which receives an axially flow-wound winding as a filter insert 15 . The winding 15 is supported in a manner known per se with its center tube 16 via a seal 17 on the cover 14 , so that a dirty side 18 is separated from a clean side 19 in the interior of the housing 12 . In the lid 14 a leading to the dirty side 18 inlet fitting 21 and a laxative from the clean side outlet fitting 22 are mounted, the downcomer 22 is disposed substantially centrally in the cover fourteenth
Wie die Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2, die als Einzelheit die Einrichtung 11 nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab zeigt, näher erkennen läßt, ist diese Einrichtung 11 als patronenförmiger Sensormodul 23 ausgebildet, der außen am Deckel 14 angebaut ist. Der Sensormodul 23 weist zu diesem Zweck ein becherförmiges, zylindrisches Sensorgehäuse 24 auf, das in einen Befestigungssockel 25 eingeschraubt ist. Dieser Befestigungssockel 25 hat zwei Öffnungen 26, 27, wovon die erste, zentral im Befestigungssockel 25 angeordnete Öffnung 26 rohrstutzenartig ausgeführt ist und mit der Schmutzseite 18 im Flüssigkeitsfilter 10 in Verbindung steht. Die zweite, kleinere Öffnung 27 ist seitlich zur ersten Öffnung 26 versetzt angeordnet und steht mit der Reinseite 19 in Verbindung, die sich hier innerhalb des Mittelrohrs 16 erstreckt. Der Befestigungssockel 25 ist außen am Deckel 14 derart fest und dicht angebaut, daß der Innenraum des Sensorgehäuses 24 zwar diese beiden Druckmittelverbindungen zur Schmutzseite 18 beziehungsweise zur Reinseite 19 hat, jedoch keine Verbindung von der Druckmittelseite nach außen besteht; in zweckmäßiger Weise kann dies durch Schweißen, Löten oder Kleben erfolgen, um eine geeignete dichte und feste Verbindung herzustellen. As can be seen in more detail in FIG. 1 in connection with FIG. 2, which shows the device 11 according to FIG. 1 on an enlarged scale, this device 11 is designed as a cartridge-shaped sensor module 23 which is mounted on the outside of the cover 14 . For this purpose, the sensor module 23 has a cup-shaped, cylindrical sensor housing 24 , which is screwed into a fastening base 25 . This mounting base 25 has two openings 26 , 27 , of which the first opening 26, which is arranged centrally in the mounting base 25, is designed in the manner of a pipe socket and is connected to the dirt side 18 in the liquid filter 10 . The second, smaller opening 27 is arranged laterally offset from the first opening 26 and is connected to the clean side 19 , which here extends within the central tube 16 . The mounting base 25 is so firmly and tightly mounted on the outside of the cover 14 that the interior of the sensor housing 24 has these two pressure medium connections to the dirt side 18 or to the clean side 19 , but there is no connection from the pressure medium side to the outside; expediently this can be done by welding, soldering or gluing in order to produce a suitable tight and firm connection.
Wie die Fig. 2 näher zeigt, weist der Befestigungssockel 25 einen die erste Öffnung 26 umgebenden, nach innen in das Sensorgehäuse 24 ragenden Rohrstutzen 28 auf, in den ein Rohrkörper 29 mit seinem einen Ende gesteckt ist und durch einen O-Ring 31 abgedichtet ist. Mit seinem anderen Ende ragt der Rohrkörper 29 in ein Hülsenteil 32 hinein, das in das becherförmige Sensorgehäuse 24 eingebaut ist und dabei ein in axialer Richtung verlaufendes, schlitzförmiges Fenster 33 im Sensorgehäuse 24 abdeckt. Das Hülsenteil 32 besteht aus transparentem Material und ist durch eine stirnseitige, am Boden des Sensorgehäuses 24 anliegenden Formdichtung 34 sowie durch einen O-Ring 35 im Sensorgehäuse 24 dicht angeordnet, so daß kein Druckmittel aus dem Innenraum des Sensorgehäuses 24 über das Fenster 33 nach außen entweichen kann. As FIG. 2 shows in more detail, the fastening base 25 has a pipe socket 28 which surrounds the first opening 26 and projects inwards into the sensor housing 24 , into which a pipe body 29 is inserted at one end and is sealed by an O-ring 31 , With its other end, the tubular body 29 projects into a sleeve part 32 which is installed in the cup-shaped sensor housing 24 and thereby covers a slot-shaped window 33 in the sensor housing 24 which extends in the axial direction. The sleeve part 32 is made of transparent material and is arranged in a sealed manner by an end-face molded seal 34 resting on the bottom of the sensor housing 24 and by an O-ring 35 in the sensor housing 24 , so that no pressure medium from the interior of the sensor housing 24 via the window 33 to the outside can escape.
Wie Fig. 2 ferner zeigt, weist der Sensormodul 23 eine Membran 36 auf, die den Innenraum 37 des Sensorgehäuses 24 unterteilt in einen mit der schmutzseitigen, ersten Öffnung 26 verbundenen ersten Raum 38 und einen mit der reinseitigen, zweiten Öffnung 27 verbundenen zweiten Raum 39. Die Membran 36 ist in vorteilhafter Weise nach Art einer Rollmembran ausgebildet und ist mit ihrem Außenumfang in einer Einspannstelle 41 zwischen Rohrkörper 29 und Hülsenteil 32 dicht und fest befestigt. Mit ihrem inneren Rand ist die ringförmige Membran 36 an einem Spannelement 42 dicht und fest befestigt, das mit seinem tellerförmigen Kopf als Anzeiger 43 dient. Das Spannelement 42 sitzt fest in einem Kolben 44, der im Rohrkörper 29 längsbeweglich geführt ist durch einen im Rohrkörper 29 angeordneten Steg 45 und durch eine kolbenseitige Führungsscheibe 46, zwischen denen sich eine Feder 47 abstützt. As further shown in FIG. 2, the sensor module 23 has a membrane 36 which divides the interior 37 of the sensor housing 24 into a first space 38 connected to the dirt-side first opening 26 and a second space 39 connected to the clean-side second opening 27 , The membrane 36 is advantageously designed in the manner of a rolling membrane and is tightly and firmly attached with its outer circumference in a clamping point 41 between the tubular body 29 and the sleeve part 32 . With its inner edge, the annular membrane 36 is tightly and firmly attached to a tensioning element 42 , which serves as an indicator 43 with its plate-shaped head. The tensioning element 42 is firmly seated in a piston 44 , which is guided in the tubular body 29 in a longitudinally movable manner by a web 45 arranged in the tubular body 29 and by a guide disk 46 on the piston side, between which a spring 47 is supported.
Die Wirkungsweise der Einrichtung 11 zur Anzeige der Verschmutzung des Flüssigkeitsfilters wird wie folgt erläutert, wobei die grundsätzliche Funktion solcher Druckabfallsensoren als an sich bekannt vorausgesetzt wird. Der zu reinigende Kraftstoff fließt über den Zulaufstutzen 21 auf die Schmutzseite 18 im Flüssigkeitsfilter 10, durchströmt axial von oben nach unten den Wickel 15 und gelangt gereinigt auf die Reinseite 19, wo er über das Mittelrohr 16 zum Ablaufstutzen 22 abströmt. Beim Durchströmen des Wickels 15 entsteht ein Druckabfall, der durch den abgeschiedenen Schmutz im Wickel 15 noch vergrößert wird und um so mehr ansteigt, je länger die Betriebszeit des Filters ist und je größer dessen Verschmutzung wird. Dieser Druckabfall wird im Sensormodul 23 wirksam, indem der höhere Druck auf der Schmutzseite 18 über die erste Öffnung 26 in den ersten Raum 38 und damit auf die eine Seite der Membran 36 wirkt, während der niedrigere Druck auf der Reinseite 19 über die zweite Öffnung 27 im zweiten Raum 39 und damit auf die andere Seite der Membran 36 wirkt. Dieses Druckgefälle verschiebt den Kolben 44 mit seiner Membran 36 gegen die Kraft der Feder 47 nach oben, wobei die axiale Lage des Anzeigers 43 durch das transparente Hülsenteil 32 hindurch und das Fenster 33 von außen erkennbar ist. Mit steigendem Druckabfall steigt somit auch der Hub des Anzeigers 43, so daß die Anzeige eine lineare Aussage zur Größe der Verschmutzung und damit auch zur Laufzeit eines Motors beziehungsweise zum Fahrweg in Kilometer eines Fahrzeugs ergibt. Wird der vom Anzeiger 43angezeigte Wert zu groß, so ist dies ein Signal zum Wechseln des Filtereinsatzes. Diese Information des Sensormoduls 23, der somit als Druckabfallsensor arbeitet, ist primär gültig für warmen Kraftstoff und im Leerlauf eines Verbrennungsmotors, wobei die Funktion des Sensormoduls 23 jederzeit in einer Werkstatt überprüft werden kann. Wird das Signal des Sensormoduls 23 rechtzeitig beachtet, so kann dadurch ein Verstopfen des Filterelements im Betrieb verhindert werden. The mode of operation of the device 11 for displaying the contamination of the liquid filter is explained as follows, the basic function of such pressure drop sensors being assumed to be known per se. The fuel to be cleaned flows via the inlet connection 21 to the dirt side 18 in the liquid filter 10 , flows axially from the top downwards through the winding 15 and reaches the cleaned side 19 where it flows out via the center pipe 16 to the outlet connection 22 . When flowing through the winding 15, there is a pressure drop, which is increased by the separated dirt in the winding 15 and increases the longer the operating time of the filter and the greater its contamination. This pressure drop takes effect in the sensor module 23 in that the higher pressure on the dirt side 18 acts via the first opening 26 in the first space 38 and thus on one side of the membrane 36 , while the lower pressure on the clean side 19 acts via the second opening 27 acts in the second space 39 and thus on the other side of the membrane 36 . This pressure drop moves the piston 44 with its membrane 36 upwards against the force of the spring 47 , the axial position of the indicator 43 through the transparent sleeve part 32 and the window 33 being recognizable from the outside. With increasing pressure drop, the stroke of the indicator 43 also increases , so that the display gives a linear statement of the size of the contamination and thus also of the running time of an engine or the travel distance in kilometers of a vehicle. If the value indicated by the indicator 43 becomes too large, this is a signal for changing the filter insert. This information from the sensor module 23 , which thus works as a pressure drop sensor, is primarily valid for warm fuel and when an internal combustion engine is idling, the function of the sensor module 23 can be checked at any time in a workshop. If the signal from the sensor module 23 is observed in good time, this can prevent the filter element from becoming blocked during operation.
Der Sensormodul 23 ist dabei in seinem ganzen Innenraum 37 mit Kraftstoff gefüllt und sorgt vor allem durch die Rollmembran 36 für ein sicheres Arbeiten und eine genaue Anzeige bei relativ geringer Hysterese, wobei seine mechanische Arbeitsweise einem robusten Betrieb standhält. Zudem ist der Sensormodul 23 leicht am Flüssigkeitsfilter 10 montierbar und es sind einzelne Bauelemente leicht austauschbar angeordnet. Der Sensormodul 23 eignet sich besonders günstig für Flüssigkeitsfilter, die mit einem stern- oder wickelförmigen Filtereinsatz ausgerüstet sind. Zudem kann der Sensormodul nachträglich bei Filtern eingesetzt werden, wobei deren Innenaufbau nicht verändert werden muß. The sensor module 23 is filled with fuel in its entire interior 37 and, above all through the rolling membrane 36, ensures safe working and an accurate display with relatively low hysteresis, its mechanical mode of operation withstanding robust operation. In addition, the sensor module 23 can be easily mounted on the liquid filter 10 and individual components are arranged so that they can be replaced easily. The sensor module 23 is particularly suitable for liquid filters that are equipped with a star-shaped or wrap-shaped filter insert. In addition, the sensor module can be retrofitted to filters, although their internal structure does not have to be changed.
Selbstverständlich sind an der gezeigten Ausführungsform Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Of course, are shown on the embodiment Changes possible without departing from the spirit of the invention departing.
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2001
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