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Flüssigkeitsfilter für hydraulische Übertragungsanlagen mit wechselnder
Druckrichtung, insbesondere für Ruderapparate od. dgl.
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Die Erfindung geht aus von einem Flüssigkeitsfilter für hydraulische
Übertragungsanlagen mit wechselnder Druckrichtung, insbesondere für Ruderapparate
od. dgl.
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Mit Rücksicht auf die feinen Passungen in hydraulischen Übertragungsanlagen
werden gewöhnlich in die Druckflüssigkeitsleitungen Filter eingebaut, um anfallende
Verunreinigungen durch Abrieb aus der Hydraulikflüssigkeit auszuscheiden. Sofern
die Strömungsrichtung ständig die gleiche ist, genügt eines der üblichen, an entsprechender
Stelle in den Flüssigkeitskreislauf einzuschaltenden Flüssigkeitsfilter. Bei hydraulischen
Obertragungsanlagen mit wechselnder Druck- bzw. Strömungsrichtung ist die Wirkung
eines solchen Filters unvollkommen, denn die vom Filter aufgefangenen Verunreinigungen
werden bei Umkehr der Strömungsrichtung zum großen Teil wieder aus dem Filtereinsatz
herausgelöst und gelangen von neuem in den Strom der Hydraulikflüssigkeit. Eine
solche hydraulische Übertragungsanlage mit wechselnder Druckrichtung liegt beispielsweise
in Form der bekannten hydraulischen Ruderanlagen bei Schiffen vor. Hier werden über
eine umsteuerbare Pumpe abwechselnd der eine oder andere Druckzylinder des Ruderapparates
mit Drucköl gespeist, wobei jeweils das Drucköl aus einem dieser Zylinder zur Pumpe
zurückströmt. Die Hydraulikflüssigkeit führt über die Pumpe eine Pendelbewegung
aus. Übliche Filter schaffen, selbst wenn sie in den Druckleitungen bei der Zylinder
angeordnet sind, wie oben erwähnt, nur eine teilweise Abhilfe. Man könnte allenfalls
jeden der Druckzylinder mit einer getrennten Zu- und Ableitung versehen, die dann
allerdings durch Ventile od. dgl. gesteuert werden müßten. In jeder dieser Zeitungen
könnte dann eines der üblichen Filter angeordnet werden, was jedoch beispielsweise
bei einem hydraulischen Ruderapparat mit zwei Druckzylindern nicht nur den erwähnten
Aufwand mehrerer Leitungen je Druckzylinder sowie der Steuerung mindestens der Rückströmleitungen,
sondern auch den Aufwand von wenigstens zwei Filtern erfordern würde. Der Aufbau
der Anlage würde sich hierbei verwickelter und vor allem teuerer gestalten.
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Es sind schon Hochdruckölfilter bekanntgeworden, bei denen eine automatische
Öffnung und Unterbrechung beim Verstopfen des Filters vorgesehen ist.
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Ferner ist ein Wechselventil an der Verbindungsstelle zweier Pumpendruckleitungen
bekanntgeworden, bei denen in einem T-förmigen Druckflüssigkeitsverteilerstück zwischen
den waagerechten Druckflüssigkeitsanschlüssen ein durch den Flüssigkeitsdruck steuerbarer
Steuerschieber vorgesehen ist, durch den
in der jeweiligen Steuerstellung jeweils
der Flüssig keitsfluß einer der beiden Druckflüssigkeitsanschlüsse zum senkrechten
Flüssigkeitsanschluß gesperrt ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht diesem Be--kannten gegenüber darin,
Flüssigkeitsfilter der im ersten Absatz dieser Beschreibung dargestellten Art insoweit
zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln erreicht wird, daß bei der Umkehr der Strömungsrichtung
nicht wieder aus dem Filtereinsatz Verunreinigungen herausgelöst werden und von
neuem -in-den Strom der Hydraulikflüssigkeit gelangen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kombination folgender Merkmale
vorgesehen: a) Der Flüssigkeitsfilter ist mit zwei Druckmittelanschlüssen versehen,
von denen wahlweise jeweils einer der Druckmittelzufuhr und der andere der Druckmittelabfuhr
dient; beide Druckmittelanschlüsse stehen über Einlaß-Steuerkanäle mit der Eingangsseite
des Filtereinsatzes in Verbindung, wobei ein mit Steuerkanten versehener Steuerschieber,
der unter der Wirkung des zugeführten Druckmittels verschoben wird, dafür sorgt,
daß jeweils der Einlaß-Steuerkanal der Druckmittelzufuhrseite freigegeben und der
Einlaß-Steuerkanal der Druckmittelabfuhrseite verschlossen ist; c) der Steuerschieber
ist mit Steuerbohrungen versehen, die mit den Druckmittelanschlüssen zugeordneten,
mit der Ausgangsseite des Filtereinsatzes in Verbindung stehenden Auslaß-Steuerkanälen
derart zusammenarbeiten, daß durch das Verschieben des Steuerschiebers jeweils der
Auslaß-Steuerkanal der Druckmittelzufuhrseite verschlossen und gleichzeitig der
Auslaß-Steuerkanal
der Druclnnittelabfuhrseite freigegeben wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. zweckmäßige Ausgestaltungen der
Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Durch die Erfindung wird ein technischer Fortschritt insofern erreicht,
als die Aufgabe erfolgreich gelöst wird, so daß also erreicht wird, daß bei der
Umkehr der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit nicht wieder die im Filter bereits
aufgefangene Verunreinigung herausgespült wird und in den Strom der Hydraulikflüssigkeit
gelangt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fi g. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Filtergehäuse mit im Druckflüssigkeitsverteilerstück
angeordnetem Steuerschieber, F i g. 2 einen waagerechten Schnitt nach II-II der
Fig. 1.
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Bei dem wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist der Filtereinsatz
mit 1, das Gehäuse mit 2 und das Druckflüssigkeitsverteilerstück mit 3 bezeichnet.
Das letztere weist zwei waagrechte Druckmiftelanschlüsse 4, 5 auf, wobei diese Anschlüsse
4, 5 in eine Bohrung 6 münden, in welcher ein Steuerschieber 7 zwischen zwei Endstellungen
axial frei verschiebbar gelagert ist. Der Steuerschieber 7 hat zwei durch die Wand
8 voneinander getrennte Innenräume 9, 10, die nach den Stirnseiten des Steuerschiebers
7 offen sind und mit den Druckmittelanschlüssen 4,5 in Verbindung stehen. Der Steuerschieber
7 weist nach F i g. 2 einen Längsschlitz 11 auf, in welchen eine Schraube 12 eingreift.
Diese Schraube 12 sichert den Steuerschieber 7 gegen eine Verdrehung und bestimmt
in Abhängigkeit von der Länge des Längsschlitzesll die beiden möglichen Endlagen
des Steuerschiebers 7.
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Jeder der Innenräume 9, 10 ist mit einer seitlichen Steuerbohrung
13, bzw. 14 versehen, die mit entsprechenden Auslaß-Steuerkanälen 15, 16 des Druckflüsigkeitsverteilerstückes
3 zusammenarbeiten. Beide Auslaß-Steuerkanäle 15, 16 stehen über -einen Überströmraum
17 und einen Kanal 18 mit der Abgangsseite 19 des Filtereinsatzes 1 in Verbindung,
der seinerseits in üblicher Weise von unten her in das Druckflüssigkeitsverteilerstück
3 dicht eingesetzt ist. Das Druckflüssigkeitsverteilerstück 3 weist ferner zwei
Einlaß-Steuerkanäle 20, 21 auf, die ins Innere des Gehäuses 2 auf der Eingangsseite
des Filtereinsatzes 1 münden. Die Steuerung des Flüssigkeitsflusses durch die Einlaß-Steuerkanäle
20, 21 wird durch die Steuerkanten 22, 23, des Steuerschiebers 7 erreicht. Die Wirkung
der Steuereinrichtung ist folgende: Findet der Zustrom der Druckflüssigkeit, wie
in Fig 1 durch den Pfeil angedeutet, über den Druckmittelanschluß 4 statt, so verschiebt
sich der Steuerschiebe 7 aus seiner linken Endstellung in die in Fig. 1 wiedergegebene
rechte Endstellung. Hierbei wird der Einlaß-Steuerkanal 20 von der Steuerkante 22
des Steuerschiebers 7 freigegeben, während sich die Steuerbohrung 13 zum Innenraum9
vom Auslaß-Steuerkanal 15 im Druckflüssigkeitsverteilerstück 3 nach rechts weg verschiebt,
so daß dieser Auslaß-Steuerkanal 15 nunmehr durch den Steuerschieber 7 abgeschlossen
wird. Das Drucköl kann nun über das Gehäuse 2 durch den Filtereinsatz 1 unter Ausfilterung
von Verunreinigungen nach der Abgangsseite 19 des Filtereinsatzes hindurchtreten
und
von hier durch den Kanal 18 und den Überströmraum 17 zum Auslaß-Steuerkanal 16
im Druckflüssigkeitsverteilerstück 3 gelangen. Dieser Auslaß-Steuerkanal 16 ist
in der gezeichneten rechten Endlage des Steuerschiebers 7 durch dessen seitliche
Steuerbohrung 14 freilegt, so daß das Drucköl über den rechten Innenraum 10 des
Steuerschiebers 7 zum Druckmittelanschluß 5 und von dort beispielsweise zum Druckzylinder
(nicht veranschaulicht) einer hydraulischen Bewegungsanlage strömen kann. Ändert
sich die Strömungsrichtung des Drucköls, z. B. durch Umsteuern der Hydraulikpumpe
(nicht veranschaulicht) bei einem hydraulischen Ruderapparat, so wird dessen anderer
Druckzylinder mit Drucköl gespeist, während der Kolben des zuerst beaufschlagten
Druckzylinders mehr oder weniger in seine Ausgangslage zurückkehrt. Das aus diesem
Druckzylinder rückströmende Öl gelangt dann zum Druckflüssigkeitsanschluß 5, wobei
der Steuerschieber 7 aus der veranschaulichten, rechten Endlage durch das in den
Innenraum 10 eintretende Öl in die linke Endlage verschoben wird. Die rechte Stirnkante
23 des Steuerschiebers 7 gibt hierbei den zweiten Einlaß-Steuerkanal 21 im Druckflüssigkeitsverteilerstück
3 frei, während die linke Stirnkante 22 des Steuerschiebers 7 den bisher wirksamen
Einlaß-Steuerkanal 20 überschleift und abschließt. Gleichzeitig wird der Auslaß-Steuerkanal
15 durch die ihn überschleifende seitliche Steuerbohrung 13 mit dem linken Innenraum
9 verbunden, während der Auslaß-Steuerkanal 16 verschlossen wird Die Strömung des
Drucköles vollzieht sich nun in umgekehrter Richtung. Der Filtereinsatz 1 wird jedoch
in gleicher Richtung wie zuvor durchströmt. Die Verunreinigungen fallen daher ständig
auf ein und derselben Seite des Filtereinsatzes 1 an, ohne daß sie zum großen Teil,
wie es beim Einbau eines bisher üblichen Filters der Fall wäre, wieder aus dem Filtereinsatz
herausgeschwemmt und von neuem in den ölstrom gelangen würden.
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Bei einer sehr engen Passung des Steuerschiebers 7 können in den
Auslaß-Steuerkanälen 15, 16 oder in den seitlichen Steuerbohrungen 13,14 des Steuerschiebers
selbst einfache Rückschlagventile (nicht dargestellt) angeordnet werden, um trotz
eines infolge der engen Passung weniger leichten Laufes des Steuerschiebers 7 dessen
einwandfreie Bewegung in die rechte oder linke Endlage zu bewirken und unbeabsichtigte
kurzzeitige Zwischenstellungen mit Sicherheit auszuschließen.
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Da das Hydrauliköl insbesondere bei hydraulischen Ruderapparaten
in verhältnismäßig großer Menge die Leitungen durchströmt, genügt es, einen derartigen
Filter nur in der Druckleitung des einen Druckzylinders einzubauen, um trotzdem
das gesamte im Pendelkreislauf befindliche Öl in einwandfreier Weise zu filtern.