DE1221198B - Anzeigevorrichtung fuer Druckdifferenzen im Filtereinsatz eines OElfilters - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

BOId

Deutsche Kl.: 12d-19

P25708VIIb/12d
19. September 1960
21. Juli 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung für im Filtereinsatz eines Ölfilters infolge Verstopfung der Filterfläche herrschende Druckdifferenzen mit einer Feder, die einen Kolben gegen ein Ende einer Bohrung drückt, wenn der Druckunterschied über dem Filtereinsatz unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, wobei die gegenüberliegenden Enden der Bohrung für den Kolben in Verbindung mit der Einlaß- und AuslaßöfEnung des Filters stehen, um den Öldruck unmittelbar gegen die gegenüberliegenden Enden des Kolbens auf die gleichen Flächen wirken zu lassen, und mit einer lotrechten Bohrung für den im maximalen Ausschlag arretierbaren Anzeigekolben, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht und gleitbar in der Bohrung gelagert ist.

Es sind Anzeigevorrichtungen für Filtereinsätze von ölfiltern bekannt, bei denen der Druck des den Filter durchströmenden Mediums auf die beiden Stirnflächen eines Doppelkolbens einwirkt. Bei einer Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des den Filtereinsatz durchströmenden Öles ändert sich dabei die Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen des Doppelkolbens. Auf diese Weise wird der Kolben zur Betätigung einer Anzeigevorrichtung bewegt, so daß Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit oder des Öldruckes angezeigt werden.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Anzeigevorrichtung für den Filtereinsatz von ölfiltern zu schaffen, die bei einer Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des durchfließenden Öles nicht anspricht und nur dann eine Anzeige ergibt, wenn das ölfilter verstopft ist.

Der der Lösung dieser Aufgabe zugrunde liegende Gedanke geht davon aus, daß bei der zu schaffenden Anzeigevorrichtung kein unterschiedlicher Differenzdruck an den beiden Stirnflächen eines Doppelkolbens auftreten darf, wenn sich lediglich die Strömungsgeschwindigkeit des Öles ändert und der Filtereinsatz im übrigen frei von Verunreinigungen oder Verstopfung verursachenden Stoffen ist. Der Differenzdruck, d. h. der Druckabfall zwischen den beiden Stirnflächen des Kolbens, soll sich nur dann ändern, wenn eine Störung durch Verstopfung des Filtereinsatzes auftritt.

Da nur ein unterschiedlicher Differenzdruck an den gegenüberliegenden Enden des Doppelkolbens eine Verschiebung des Kolbens und eine Auslösung der Anzeigevorrichtung bewirken kann, ist es bei einer so aufgebauten Anordnung möglich, lediglich die durch Verstopfung des Filtereinsatzes oder der übrigen Ölleitung auftretenden Störungen anzuzeigen, Anzeigevorrichtung für Druckdifferenzen im
Filtereinsatz eines ölfilters

Anmelder:

PurOlator Products, Inc.,
Rahway, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,
München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:
William John Scavuzzo, Clark, N. J. (V. St. A.)

während bei einer Änderung des Öldruckes oder der

ao Strömungsgeschwindigkeit infolge des gleichbleibenden Druckabfalles im Anzeige- und Filtereinsatz keine Anzeige erfolgt.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe kann nicht erfolgen, wenn, wie bei einer bekannten Anzeigevorrichtung, beide Stirnflächen des beweglichen Doppelkolbens ungleich große Flächenbereiche haben, da in diesem Fall auch bei einer Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des den Filtereinsatz durchströmenden Öles eine Änderung der Druckdifferenz zwischen den beiden Kolbenstirnflächen auftritt. Wenn sich also beispielsweise von einem Stirnflächenende des beweglichen Doppelkolbens eine Kolbenstange erstreckt, die zur Betätigung einer Anzeigeeinrichtung dient, so verkleinert sich diese Stirnfläche um die vom Querschnitt der Kolbenstange bestimmte Fläche. Damit ändert sich auch für den Fall, daß beide Stirnflächen über einen gesonderten Kanal mit dem Strömungsmedium verbunden sind, bei einer anderen Strömungsgeschwindigkeit der Druckunterschied an

den beiden Kolbenstirnflächen, so daß schon jetzt eine Anzeige erfolgt, obwohl eine Verstopfung des Filtereinsatzes oder der Ölleitung nicht vorliegt. Demgemäß ist die Erfindung durch einen Doppelkolben gekennzeichnet, dessen gegenüberliegende Stirnflächen gleich groß sind, so daß sich der auftretende Druckunterschied nur ändert, wenn der Filtereinsatz verstopft ist, jedoch gleich bleibt, wenn sich nur der Öldruck verändert. Dies ist dadurch sichergestellt, daß im letzten Fall an beiden Kolben-Stirnseiten dieselben Druckänderungen auftreten und sich daher kompensieren, so daß der Gesamtdrackunterschied zwischen beiden Stirnflächen gleich bleibt.

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Im einzelnen wird die. Aufgabe der Erfindung da- ringe 23 bzw. 24, die eine flüssigkeitssichere Dichtung durch gelöst, daß die Kolbenkammer von' einer zwischen dem Kolben und der Zylinderwand schafwaagerechten Bohrung gebildet wird, die Bohrung fen, so daß ein Sickern von Öl aus dem Filter über für den Anzeigekolben in der Mitte zwischen den die Bohrung 15 a verhindert wird. In demjenigen Enden der waagerechten Kolbenbohrung angeordnet 5 Ende des Kolbens 14,_; das nahe der Einlaßöffnung 18 ist, und ein Kolben in der Kolbenbohrung normaler- liegt, ist'eine V-förmige Ringnüt25 geformt, die einen weise die Bewegung des oberen Endes des Anzeige- Raum umschließt, in dem sich die Anzeigestange 16 kolbens blockiert, bis im Öldruck, der auf den ge- auf ihre Anzeigestellüng bewegt, wenn das Filter sich nannten Kolben wirkt, ein Ungleichgewicht auftritt, verstopft, wie dies noch näher beschrieben wird. Das das durch den Druckunterschied der Filtration' ver- io nahe dem Einlaß 17 gelegene Ende des Kolbens 14 ursacht wird, daß die genannte Ungleichheit im Öl- hat einen kreisförmigen Vorsprung 26 zum Lagern druck den Kolben in der Bohrung gleiten läßt und einer Druckfeder 26 α. Die Druckfeder 26 drückt mit den Abschnitt mit verringertem Durchmesser des stetigem Druck gegen den Kolben, um den Kolben Kolbens mit dem Anzeigekolben ausrichtet, wodurch für gewöhnlich an die Zylinderendwand zu drücken, ein Federelement im Boden der senkrechten Bohrung 15 in der sich die Einlaßöffnung 18 befindet. Die V-forden Anzeigekolben in Signalstellung drücken kann. mige Nut 25 liegt dabei außer Ausrichtung mit der

Die Erfindung ist nachstehend an einem Beispiel Bohrung 15 α oder links von dieser Bohrung, gesehen

an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt in Fig. 1.

Fig. I ein Teilschnitt des erfindungsgemäßen FiI- Nahe der Öffnung 18 befindet sich in Ausrichtung teiis mit der Uberwachungs- und Anzeigevorrichtung 20 mit der Kammer 13 eine zylindrische Thermostatin einer Stellung, die diese Vorrichtung hat, wenn das kammer 19, in der eine Bimetallspirale oder -wick-Filterelement sauber ist und ein Starten der Vorrich- lung 27 angeordnet ist. Das eine Ende der Spirale 27 tung, bei der das Filter benutzt wird, aus der Kälte ist an dem Gewindestopfen 28 befestigt, der in das erfolgt, Gehäuse 10 eingeschraubt ist, und das andere Ende

Fig. 2 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt, der die 25 ist an einer ringförmigen Ventilschraube29 befestigt,

Überwachungsvorrichtung in einer Signalisierungs- ■ die in ihrer Mitte einen kegelförmigen Vorsprung 30

steEung zeigt, die angibt, daß das Filterelement hat, der sich in die Öffnung 18 einlegen kann, um die

nachgesehen werden muß, da das Filterelement ver- Verbindung zwischen der Kolbenkammer und dem

stopft ist, Filtereinlaß 11 zu unterbrechen, wenn das das Filter

F i g. 3 eine Seitenansicht des in F i g. 1 dargestell- 30 durchströmende öl unter einer vorherbestimmten

ten Signalteiles in unwirksamer Stellung und Temperatur liegt. Wird das Filter anfänglich in Be-

Fig. 4 eine Teildraufsieht der Anzeigestange in trieb genommen und ist das das Filter durchströ-

der vorgeschobenen Stellung oder Signalisierungsstel- mende Öl kalt, dann befindet sich die Spirale 27 in

lung nach Fig. 2. ihrer vollständig ausgedehnten Stellung (Fig. 1), wo-

Das Ömltergehäuse 10 hat einen waagerecht an- 35 bei das Ventil 19 auf der Öffnung 18 aufliegt. Steigt geordneten Einlaß 11 und Auslaß 12, die von dem zu die Temperatur des das Filter durchfließenden Öles filternden Hochdrucköl durchströmt werden. Der allmählich, dann wird die Wärme auf die Bimetallobere Abschnitt des Gehäuses 10 weist eine waage- spirale 27 übertragen, so daß sich die einzelnen Ringe rechte Kolbenkammer oder einen Kolbenzylinder 13 31 der Spirale radial ausdehnen und die Gesamtlänge auf, in welchem ein gleitbarer zylindrischer Kolben 40 oder die lineare Länge der Spirale kleiner wird. Die 14 verschiebbar ist. Das offene Ende des ZyHn- Wicklung oder Spirale nimmt daher die in Fig. 2 ders 13 wird von einem Gewindestopfen 15 ver- dargestellte zusammengezogene Stellung ein, in der schlossen. das Ventil 29 von der Öffnung 18 abgehoben ist. Der

Eine lotrechte zylindrische Bohrung 15 a ist im Ge- Anbau der thermostatischen Regelvorrichtung hindert häuse ungefähr in der Mitte zwischen den Enden des 45 also die Überwachungsvorrichtung beim beginnenden Zylinders 13 vorhanden und enthält eine Anzeige- Arbeiten an einer falschen Angabe, dahingehend, daß stange 16. Die Bohrung 15 a ist seitlich in bezug auf das Filter verstopft ist, denn der Druckabfall am FiI-die Achse des Zylinders 13 versetzt (F i g. 3), steht ter resultiert aus dem durch das Filter hindurchjedoch mit dem Zylinder in Verbindung, so daß also gepreßten schweren oder viskosen kalten Öl. das Innere des Zylinders 13 ständig in unmittelbarer 50 Unter dem unteren Ende der Anzeigestange 16 beVerbindung mit der Außenluft auf der Außenseite findet sich eine Druckfeder 32, die einen ständigen des Gehäuses 10 steht. Der Druck im Zylinder 13 Druck gegen die Stange 16 ausübt und die Stange 16 ' kann sich also entsprechend dem Außenluftdruck ständig in ihre obere Stellung oder Anzeigestellung ändern und bleibt der gleiche wie der Außendruck. (F i g. 2) heben will. Die eine Seite der zylindrischen

Der Filteräuslaß 12 steht mit der Kammer 13 über 55 Anzeigestange 16 ist abgefräst, um eine Längsrippe einen schrägverlaufenden Durchlaß 17 in Verbin- 33 zu bilden, die kegelförmige Seitenwande 34 und 35 düng, der in die Kammer 13 in der Nähe des einen hat, die den Raum durchsetzen, der von der Kolben-Endes von Kolben 14 mündet. Das nahe der anderen nut'25 gebildet wird, wenn sich die Stange 16 in der Seite von Kolben 14 gelegene Ende der Kammer 13 Anzeigestellung befindet. Das obere Ende der Rippe hat eine in der Mitte gelegene Einlaßöffnung 18, die 60 33 läuft mit einer Krümmung in den halbkreisförmimit dem Filtereinlaß 11 über eine thermostatische gen oberen Abschnitt 36 (F i g. 4) der Stange aus und Regelkammer 19 und einen lotrechten Durchlaß 20 in ist so geformt, daß es sich an die zylindrische Fläche Verbindung steht, der zwischen dem Einlaß 11 und von Kolben 14 anlegt. Ein an der Stange 16 vorhander Kammer 19 vorhanden ist. dener Zapfen 37 gleitet in einem in der Wand von

Der Kolben 14 weist nahe seinen Enden Umfangs- 65 Bohrung 15a gebildeten Schlitz 38 (Fig. 3) und ver-

nuten oder Ringnuten 21 und 22 auf, die in den hütet, daß sich die.Stange 16 und die Rippe 33 aus

Zeichnungen übertrieben groß dargestellt sind.· In ihrer in* der Bohrung 15 α vorhandenen Stellung" her-

diesen Nuten¹ liegen' federnd nachgiebige Dichtungs- ausdrehen. ,.■·'·■ ■"... ■■'■'.-. -. ■

Die Vorrichtung'arbeitet in folgender Weise: Das zu filternde schmutzige Öl fließt in das Gehäuse 10 über den Einlaß 11 und durchfließt das in dein Gehäuse befindliche Filterelement (nicht dargestellt). Das gereinigte öl wird aus dem Gehäuse über die Auslaßöffnung 12 abgeleitet.

Wird die mit dem Filter versehene Apparatur in Betrieb genommen und ist das das Filtergehäuse durchströmende öl kalt, dann befindet sich die Bimetallwicklung 31 in ihrer ausgedehnten Stellung (Fig. 1), i« wobei die Öffnung 18 geschlossen ist. Hierdurch wird verhütet, daß das kalte viskose öl einen so hohen Druckabfall an dem Filterelement verursacht, daß die Stange 16 fälschlich betätigt wird und eine Stellung einnimmt, die anzeigt, daß das Filter verstopft ist.

Ist die Apparatur genügend lange im Betrieb und hat sich das das Filtergehäuse durchströmende Öl erwärmt, dann dehnt die in dem öl vorhandene Wärme die einzelnen Ringe 31 der Bimetallwicklung 27 in Radialrichtung aus und die lineare Länge der Wicklung wird kurzer, bis sich das Ventil 29 von der Öffnung 18 abhebt, so daß das in dem Einlaß 20 befindliihe.Öl in die Kammer 13 fließen und gegen den Kolben 14 drücken kann. Das aus dem Filterelement über den Auslaß 12 abgeleitete öl überträgt seinen Druck über den Durchlaß 17 auf das entgegengesetzte Ende von Kolben 14. Der Kolben befindet sich daher in der in F i g. 1 dargestellten Stellung, in der das linke Ende des Kolbens an der Endwand der Kolbenkammer anliegt, und zwar infolge des von der Druckfeder 26 a ausgeübten Druckes. Die Anzeigestange 16 liegt vollständig innerhalb der Bohrung ISa (F i g. 1), wobei die Rippe 33 der Stange 16 an der Unterseite des Kolbens 14 (Fig. 3) anliegt, so daß der Kolben 14 ein Hinausragen der Kolbenstange 16 über das Filtergehäuse verhindert. Das über die Durchlässe 20 und 17 in die Kolbenkammer 13 einströmende öl füllt die Nuten 21 und 22, wird aber an einer weiter erfolgenden Sickerung über diese Stellen hinaus durch die Dichtungen 23 und 24 gehindert, die einen flüssigkeitssicheren Abschluß mit der inneren Seitenwand der Kolbenkammer bilden. Der Dmck, der innerhalb der Kammer auf den entgegengesetzten Seiten der Dichtungsringe und auf dem Mittelabschnitt von Kolben 14 und der Nut 25 liegt, ist gleich dem Außenluftdruck oder dem Druck auf der Außenseite des Filtergehäuses 10. Die Ursache hierfür ist darin zu sehen, daß der Außendurchmesser des gleitbaren Kolbens 14 etwas kleiner ist als der lichte Durchmesser der Kammer 13 und daß die Kammer 13 mit der Außenluft über die Bohrung 15 a und den nahe dem Stangenabschnitt 36 vorhandenen ausgefrästen Teil der Stange 16 in Verbindung steht, wie Fig. 3 zeigt. Jeder auf die Anzeigevorrichtung zur Einwirkung gebrachte Außendruck wird also auf den Kolben durch Luftsickerung um den Kolben übertragen, wobei der Druck in gleicher Weise dem auf die entgegengesetzten Enden von Kolben 14 über Kammer 13 drückenden stromauf und stromab gelegenen Öldruck im Filter entgegenwirkt und daher diesen Druck aufhebt, so daß keine Beeinträchtigung oder Änderung der Einstellung erfolgt, auf die die Anzeigestange eingestellt ist und arbeiten oder ansprechen soll. Die Anzeigevorrichtung zeigt daher 6g eine Verstopfung des Filters auf Grund eines Druckabfalles am Filterelement an, der gleich dem durch ein verstopftes Filter erzeugten Druckabfall ist, zeigt aber nicht eine Änderung, die auf Grund der Außenluftdruckänderüng oder des Außendruckes auf das Filtergehäuse hervorgerufen ist, an, weil jeder Außendruck ausgeglichen gegen den stromaufgelegenen Druck und dem stromabgelegenen Druck in dem Gehäuse durch die Sickerung im Mittelabschnitt' des Zylinders 13 nahe dem Kolbenabschnitt 14 β und der Nut 25 ausgeglichen wird.

Überschreitet der Druckabfall an dem in dem Gehäuse 10 vorhandenen Filterelement den vorherbestimmten Wert, auf den die Vorrichtung eingestellt ist, dann wird der überhöhte Druck auf dasjenige Ende des Kolbens 14 übertragen, das nahe der Einlaßöffnung 18 liegt. Der Druck überwindet den Druck, der für gewöhnlich von der Druckfeder 26 α ausgeübt wird und der den Kolben für gewöhnlich zum linken Ende des Zylinders drückt, um den Kolben 14 zum rechten Ende des Zylinders auf die in Fig. 2 dargestellte Stellung zu schieben. Die V-förmige Nut des Kolbens kommt in Ausrichtung mit der Bohrung 15a, und der in der Nut 25 vorhandene Raum nimmt die Rippe 33 der Stange 16 auf, die sich dann in der Bohrung 15 a nach oben bewegt, so daß sie über das Gehäuse 10 hinausragt und anzeigt, daß das in dem Gehäuse befindliche Filterelement untersucht oder ausgewechselt werden muß.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anzeigeeinrichtung für im Filtereinsatz eines Ölfilters infolge Verstopfung der Filterfläche herrschende Druckdifferenzen mit einer Feder, die einen Kolben gegen ein Ende einer Bohrung drückt, wenn der Druckunterschied über dem Filtereinsatz unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, wobei die gegenüberliegenden Enden der Bohrung für den Kolben in Verbindung mit der Einlaß- und Auslaßöffnung des Filters stehen, um den Öldruck unmittelbar gegen die gegenüberliegenden Enden des Kolbens auf die gleichen Flächen wirken zu lassen, und mit einer lotrechten Bohrung für den im maximalen Ausschlag arretierbaren Anzeigekolben, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht und gleitbar in der Bohrung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenkammer von einer waagerechten Bohrung (13) gebildet wird, die Bohrung (15 a) für den Anzeigekolben (16, 36) in der Mitte zwischen den Enden der waagerechten Kolbenbohrung (13) angeordnet ist, und ein Kolben (14) in der Kolbenbohrung (13) normalerweise die Bewegung des oberen Endes des Anzeigekolbens blockiert, bis im Öldruck, der auf den genannten Kolben (14) wirkt, ein Ungleichgewicht auftritt, das durch den Druckunterschied der Filtration verursacht wird, daß die genannte Ungleichheit im Öldruck den Kolben (14) in der Bohrung (13) gleiten läßt und den Abschnitt (25) mit verringertem Durchmesser des Kolbens (14) mit dem Anzeigekolben (16) ausrichtet, wodurch das Federelement (32) im Boden der senkrechten Bohrung (15 a) den Anzeigekolben in Signalstellung drücken kann.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigekolben (16) an der dem Kolben (14) zugewandten Seite bis auf den nicht von der Bohrung (13) überschnittenen Durchmesser der senkrechten Bohrung (15 a) abgeflacht ist und in der Abflachung

I 221

.·(33) eine Axialrippe (34) aufweist, die in eingedrücktem Zustand (Fi §. 3) unterhalb des Kolbens (14) endet, und daß der Kolben (14) eine in seiner gegen die Kraft der Feder (26 β) zurückgeschobenen Stellung (Fig. 2) im Bereich der senkrechten Bohrung (15a) liegende V-fönnige Nut (25) aufweist, durch die sich die Axialrippe (34) des Anzeigekolbens (16) durchschieben kann.

3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, der Kolben (14) einen geringeren Durchmesser als die Bohrung (13) aufweist und im Bereich seiner Kolben-

flächen in Umfangsnüten (21, 22) Dichtungsringe (23, 24) aufweist. ' ... .- ■ . .

4. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorher-, gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsquerschnitt (18, 20) für den Zuführdruck zur Beaufschlagungsfläche durch einen Thermostatschieber (27) veränderbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 710493, 839742, 048;
USA.-Patentschriften Nr. 2 842087, 2843 077,

2 878 936.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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