DE1268903B - Anzeigevorrichtung fuer den Grad der Verschmutzung eines Filters fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Anzeigevorrichtung fuer den Grad der Verschmutzung eines Filters fuer Brennkraftmaschinen

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DE1268903B
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Germany
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membrane
filter
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internal combustion
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DEP1268A
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English (en)
Inventor
Wilfred W Lowther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novo Industrial Corp
Original Assignee
Novo Industrial Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/08Air cleaners with means for removing dust, particles or liquids from cleaners; with means for indicating clogging; with by-pass means; Regeneration of cleaners
    • F02M35/09Clogging indicators ; Diagnosis or testing of air cleaners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

  • Anzeigevorrichtung für den Grad der Verschmutzung eines Filters für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für den Grad der Verschmutzung eines Filters für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Gehäuse am Außenumfang dicht eingespannten, aus elastischem Werkstoff bestehenden, mit einem von außen sichtbaren Anzeigeglied fest verbundenen Membran, die den Reinluftraum des Filters von der Atmosphäre trennt und bei steigender Verschmutzung in Richtung des Reinluftraumes sukzessive gesogen wird und dabei das Anzeigeglied aus dem Sichtbereich in eine den Austausch bzw. die Reinigung des Filtereinsatzes erforderliche Endlage bewegt.
  • In einer bekannten Anzeigevorrichtung dieser Art ist die Membran im wesentlichen ringförmig ausgestaltet, und das Anzeigeglied besteht aus einem außen zylindrischen Körper, der in die Mittelöffnung der Membran eingespannt ist. über dem Anzeigeglied ist ein mit seitlichen Durchbrechungen versehenes Gehäuse angeordnet, welches seinerseits einen Anschlag aufweist, gegen den dann, wenn das Anzeigeglied aus dem Sichtbereich gesogen wurde, dieses Anzeigeglied zur Anlage derart kommt, daß es nicht mehr in den Sichtbereich zurückgelangen kann, wenn es einmal vollständig aus diesem herausgesogen worden war. Im bekannten Fall ist das Anzeigeglied kippbar, und eine Feder belastet es derart, daß es nach einmaligem Verschwinden aus dem Sichtbereich der Durchbrechungen im Gehäuse etwas verkippt wird und gegen den Anschlag anliegt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, mit der man feststellen kann, ob eine Reinigung des Filtereinsatzes oder ein Austausch desselben notwendig ist oder ob die Anzeigevorrichtung nur infolge eines momentanen hohen Unterdruckes im Reinluftraum des Filters bzw. in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine die Anzeigevorrichtung in eine Stellung bewegt worden ist, die eine Reinigung bzw. einen Austausch des Filtereinsatzes vorschreibt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der Anzeigevorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung und besteht darin, daß die Membran und das Anzeigeglied einstückig ausgebildet und von der Atmosphäre her frei zugänglich sind.
  • Gegenüber dem Bekannten unterscheidet sich die Erfindung demnach in zwei wesentlichen Punkten: einmal entfällt die bei der bekannten Vorrichtung vorgesehene Schutzkappe, um eine freie Zugänglichkeit von außen zum Anzeigeglied zu ermöglichen, andererseits ist der bei der bekannten Vorrichtung vorhandene Anschlag in Wegfall gekommen, und es ist im Gegensatz zum Bekannten keine eine Rückstellkraft auf das Anzeigeglied ausübende Feder vorgesehen. Wichtig ist auch, daß das Anzeigeglied bei der Erfindung besonders leicht ist, damit die durch die Dichtmembran aufbringbaren Rückstellkräfte ausreichend sind, um das Anzeigeglied in allen vorkommenden Zwischenlagen zu halten.
  • Wenn bei der Anzeigevorrichtung nach der Erfindung das Anzeigeglied aus dem Sichtbereich bewegt worden ist, kann man es einfach mit der Hand erfassen und wieder nach außen ziehen. Wird das Anzeigeglied sofort wieder aus dem Sichtbereich herausgezogen, dann ist eine Reinigung des Filters bzw. eine andere entsprechende Maßnahme erforderlich; bleibt das Anzeigeglied aber, nachdem es wieder in den Sichtbereich gezogen wurde, im Sichtbereich, dann war offensichtlich nur ein momentan hoher Unterdruck im Reinluftraum des Filters bzw. der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine die Ursache für das Verschwinden des Anzeigegliedes, und es ist eine Reinigung des Filters noch nicht erforderlich.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich die Anzeigevorrichtung dadurch, daß die Membran kegelstumpfförmig ausgebildet und achsgleich im Gehäuse gelagert ist und das Anzeigeglied außermittig bezüglich der Achse der Membran an der Stirnseite des kleineren Durchmessers des Kegelstumpfes an die Membran angeformt ist.
  • Durch diese Maßnahme führt das Anzeigeglied bei der Bewegung aus dem Sichtbereich heraus eine Neigebewegung durch. Dies ist deswegen ein Vorteil, weil eine solche Kippbewegung wesentlich stärker auffällt als eine nur -in einer geraden verlaufende Bewegung; Bewegungen des Anzeigegliedes sind also auffälliger als im bekannten Fall.
  • Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert. -In dieser zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 eine Draufsicht von oben auf das Gerät nach F i g. 1, Fig.3 einen Schnitt nach der Linie3-3 der F ig. 1, F i - 4 und 5 im Längsschnitt das Gerät nach den vorigen Figuren in verschiedenen Stellungen der Membran.
  • Das in F i g. 1 dargestellte Anzeigegerät weist eine hochstehende Membran 10 auf, die an einem im ganzen mit 11 bezeichneten Gehäuse befestigt ist. Mit dem Inneren des Gehäuses steht eine Leitung 12 in Verbindung. Die Seitenwand des Gehäuses ist mit 14 bezeichnet; im Boden 15 ist ein nach innen vorstehender Vorsprung 16 vorgesehen, der eine mit Gewinde versehene Öffnung 17 aufweist. Dieses Gewinde nimmt das mit Gewinde versehene Ende 18 der Verbindungsleitung 12 auf.
  • Die Verbindung wird mit Hilfe eines Anschlußstückes hergestellt, auf welchem ein fest angebrachter sechskantiger Abschnitt 19 vorgesehen ist, um das Ein- und Herausschrauben des Anschlußstückes in die Öffnung 17 bzw. aus dieser heraus zu erleichtern. Der untere Abschnitt des Gehäuses hat beispielsweise in Form eines Flansches 20 solche Ausbildung, daß man damit leicht eine Rohrleitung oder einen Schlauch verbinden kann, der seinerseits in Verbindung mit dem Ansaugraum des Motors steht. So kann beispielsweise ein flexibler Schlauch über den Flansch geschoben werden, und dieser Schlauch kann mit einem Raum stromabwärts des Luftfilters verbunden sein. Man kann auch im Gehäuse des Luftfilters eine Öffnung vorsehen, und der Flansch 20 kann in diese Öffnung eingeführt sein und beispielsweise mit Gummidurchführungen oder anderen Dichtungen abgedichtet sein. Vorzugsweise wird je- doch eine Rohrleitung mit dem Anschluß verbunden, und diese Rohrleitung ist in Verbindung mit dem Einlaßluftstrom des Motors. Auf diese Weise kann man das Anzeigegerät beispielsweise am Armaturenbrett des Fahrzeuges oder seitlich der Motorhaube anbringen. Am Gehäuse sind auch Einrichtungen vorgesehen, um dieses Gehäuse befestigen zu können, beispielsweise in Form von Gewindebohrungen 22 und 23 im Boden 15 des Gehäuses, so daß man mit Hilfe von Schrauben das Instrument beispielsweise an dem Armaturenbrett des Fahrzeuges befestigen kann. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten zur Befestigung des Gehäuses irgendwo am Fahrzeug denkbar.
  • Das Gehäuse ist, wie bei 24 angedeutet ist, oben offen, und über dieser Öffnung ist die Membran 10 befestigt. Die im ganzen etwa kegelförmig ausgel#Idete Membran hat unten einen Schurz 26, an welchen sich ein nach innen gerichteter Teil oder eine Schulter 28 anschließt. Daran schließt sich eine kegelstumpfförmige Seitenwand 30 an. Oben ist eine ebene, als Abschluß dienende Wand 32 mit dem konischen Abschnitt 30 verbunden, und seitlich versetzt bezüglich der mit X-X bezeichneten Mittelachse der Membran isst ein Nippel oder eine Handhabe 34 ausgebildet.
  • Um das Befestigen der Membran am Gehäuse zu erleichtern, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an der Innenseite des Schurzes ein Ringflansch 38 von im wesentlichen konvexer Gestalt ausge--bildet.--Dieser Ringflansch ist an solcher Stelle vorm gesehen, daß er in einer durchgehenden Nut 40 an der Wand des Gehäuses liegt. Um den Schurz liegt im Bedarfsfall ein gespanntes Band 42, um so die Meinbran am Gehäuse festzuklammern. Bei 44 ist eine nach außen vorstehende Schleife oder ein Bogen 44 am Band 42 angedeutet, der mit einem geeigneten Werkzeug zusammengedrückt werden kann, um so das Band zu spannen. Die sich überlappenden Enden des Spannbandes sind, wie bei 46 gezeigt ist, beispielsweise durch Schweißen, Löten od. dgl. verbunden.
  • Der zum Ringflansch 38 sich erstreckende Schurz 36 ist unter Spannung über den Ringwulst 53 am oberen Ende des Gehäuses gehalten. Wenn also der Druck im Gehäuse das erstemal kleiner wird als der Außendruck - d. h. zum Beispiel beim Anlassen des Verbrennungsmotors -, dann ergibt sich in dem mit A bezeichneten Bereich sofort eine Dichtung. Diese Dichtung entsteht zwischen den ebenen waagerechten Oberflächen am oberen Ende des Gehäuses und dem schulterförmigen Abschnitt 28. Dieser dichtende Abschnitt folgt also der dichten Verbindung zwischen den zylindrischen Seitenoberflächen bei B. Eine dritte Dichtung wird bei C zwischen dem Ringwulst 38 und der Unterseite des Ringwulstes 53 erzielt. Das heißt also, daß drei ringförmige Dichtungen hintereinander zwischen Gehäuse und Dichtung vorliegen. Daraus ist ersichtlich, daß das Spannband auch weggelassen werden kann. Das Spannband dient hauptsächlich dem Zweck, zu verhindern, daß Unbefugte die Membran entfernen.
  • Der versetzt angeordnete Nippel 34 mit dem Ab- schnitt 32 wird nun bei wachsendem Unterdruck im Gehäuse in der insbesondere in den F i g. 4 und 5 dargestellten Weise nach innen in das Gehäuse gezogen, und zwar mit einer Art übertotpunktwirkung. Wenn nun der Querschnitt der Ansaugöffnungen am Einlaßsystem zu klein wird, dann wird dadurch eine Druckdifferenz auf den Seiten der Membran erzeugt, durch welche die Membran mit einer Einrollbewegung ins Innere des Gehäuses gezogen wird. Dabei wird zunächst der Abschnitt der Schulter 28 über den sich konisch nach außen erweiternden Innenrand 52 des Gehäuses nach innen gerollt. Damit wird also die ganze Membran zunäcfi#t ein Stück nach unten gezogen. Dann beginnt sich är konisch ausgebildete Abschnitt 30 der Membrarf A-zurollen, und an diesem Punkt beginnt eine torkeinde Bewegung der Membran. Dies ist beispielsweise in F i g. 4 gezeigt, wobei zunächst auf der rechten Seite die konisch ausgebildete Wand bei E sich einzurollen beginnt, weil auf der linken Seite dieses Wandabschnittes die verstärkende Wirkung des versetzt angeordneten Nippels 34 ein Einrollen noch verhindert. Man kann also sagen, daß sich die Membran zunächst nach unten etwas einsetzt und dann beim Durchrollen des Abschnittes D mit torkelnder Bewegung in die Endstellung (F i g. 5) geht. Der besondere Vorteil dieser torkelnden und abschnittsweisen Bewegung ist darin zu sehen, daß der Widerstand beim Biegen der Membran progressiv kleiner wird und so die Membran nicht im ganzen »zusammenbricht«, d.h. schlagartig in die in Fig.5 dargestellte Stellung geht. Das Ergebnis davon ist, daß die Membran ihre Nachinnenbewegung aus der in F i g. 3 gezeigten Stellung in die in F i g. 5 dargestellte Stellung bei niedrigeren Druckdifferenzen durchführt. Daraus ergibt sich wieder, daß die Anzeigevorrichtung sehr empfindlich ist. Man kann den konischen Abschnitt 30 der Membran mit einem Bogen vergleichen, der einen maximalen Widerstand gegen das Zusammenbrechen bietet. Dadurch, daß man den Nippel 34 außermittig anordnet, bricht dieser Bogen auch noch in mehreren Schritten zusammen und nicht auf einmal.
  • Aus F i g. 5 ist ersichtlich, wie der obere Wandabschnitt 32 der Membran gegen den inneren Vorsprung 16 und den Filter 48 anliegt, welcher die innerste Stellung der Membran bestimmt. Wenn also ein weiter ansteigender Druckunterschied an das Gerät angelegt wird, dann kann wegen des Vorsprungs 16 die Membran nicht weiter verformt werden, und es ist damit unmöglich, sie zu zerstören. Weiterhin dichtet die End- oder Stirnwand 32 den Filter 48 und damit den Einlaß 18 ab.
  • Die Membran ist in beiden Zuständen stabil, d. h. in dem in F i g. 3 und dem in F i g. 5 gezeigten Zustand. Das heißt also, daß die Membran auch nach Aufhören der wirkenden Druckdifferenz auf die Seiten derselben in der in F i g. 5 dargestellten Lage bleibt. Damit kann ein Fahrer oder die Bedienungsperson des Verbrennungsmotors beobachten, wann und ob die Membran in den unteren stabilen Zustand verbracht wurde. Wenn dies nämlich nicht der Fall wäre und der Fahrer den Motor abstellt, dann könnte die Membran aus der in F i g. 5 dargestellten Stellung in die in F i g. 3 dargestellte zurückschnappen, und es wäre keine Anzeige dafür mehr vorhanden, daß beispielsweise das Papierelement des Luftfilters zu stark verschmutzt ist. Die Bedienungsperson kann nun auch bei in der Lage nach F i g. 5 befindlicher Membran den Nippel 34 ergreifen und die Membran wieder nach außen ziehen.
  • Falls die Membran beschädigt werden sollte, wird gegebenenfalls ins Innere des Gehäuses gelangender Schmutz vom Filter 48 zurückgehalten. Damit ist also die Maschine vollständig gegen das Eindringen von Schmutz geschützt. Dieses Filter kann eine starre Scheibe z. B. aus poröser gesinterter Bronze sein oder aus einem anderen entsprechenden Material bestehen. Die Filterscheibe kann reibungsschlüssig in ihrem Sitz 50 oben am Vorsprung 16 gehaltert sein. Obwohl eine leicht nach oben gehende Wölbung des Filters 48 gezeigt ist, kann dieser Filter natürlich auch eine andere Form haben.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Anzeigevorrichtung für den Grad der Verschmutzung eines Filters für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Gehäuse am Außenumfang dicht eingespannten, aus elastischem Werkstoff bestehenden, mit einem von außen sichtbaren Anzeigeglied fest verbundenen Meinbran, die den Reinluftraum des Filters von der Atmosphäre trennt und bei steigender Verschmutzung in Richtung des Reinluftraumes sukzessive gesogen wird und dabei das Anzeigeglied aus dem Sichtbereich in eine den Austausch bzw. die Reinigung des Filtereinsatzes erforderliche Endlage bewegt, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Membran (30) und das Anzeigeglied (34) einstückig ausgebildet und von der Atmosphäre her frei zugänglich sind.
  2. 2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (30) kegelstumpfförmig ausgebildet und achsgleich im Gehäuse gelagert ist und das Anzeigeglied (34) außermittig bezüglich der Achse, der Membran an der Stirnseite (32) des kleineren Durchmessers des Kegelstumpfes an die Membran angeformt ist. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Auslegeschriften Nr. 1105 235, 1105 236; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1812 492; USA.-Patentschriften Nr. 2 655 894, 2 761411, 3246624.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2655894A (en) * 1951-04-21 1953-10-20 Fram Corp Gas filter indicator
US2761411A (en) * 1952-09-29 1956-09-04 Bendix Aviat Corp Pressure indicating device
DE1812492U (de) * 1959-08-22 1960-06-02 Mann & Hummel Filter Anzeigevorrichtung fuer ueber maessige verschmutzung des filtereinsatzes eines ansaugluftfilters, insbesondere fuer brennkraftmaschinen.
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DE1105236B (de) * 1958-04-15 1961-04-20 Mann & Hummel Filter Anzeigevorrichtung fuer uebermaessige Verschmutzung des Filtereinsatzes eines Ansaugfilters fuer Brennkraftmaschinen, Kompressoren oder sonstige luftansaugende Maschinen
US3246624A (en) * 1965-02-05 1966-04-19 Novo Ind Corp Pressure indicating device

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