DE2311966B2

DE2311966B2 - Filteraggregat

Info

Publication number: DE2311966B2
Application number: DE2311966A
Authority: DE
Inventors: Peter John Bosham West Sussex Wilson (Grossbritannien)
Original assignee: Sperry Rand Ltd
Current assignee: Vickers Inc
Priority date: 1972-03-08
Filing date: 1973-03-08
Publication date: 1975-07-03
Also published as: FR2175197B1; FR2175197A1; IT979159B; GB1428363A; DE2311966A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Filteraggregat mit einem austauschbaren Filterelement und einem auf die Intensität der das Filterelement passierenden Filtratströmung ansprechenden Organ zur Anzeige eines einen Filterelementaustausch erforderlich machenden Verstopfungsgrades des Filters.

Bekannt ist ein Filteraggregat der vorstehenden Art. bei dem das Organ zur Anzeige des den Filterelementaustausch erforderlich machenden Verstopfungsgrades von einem Ringflansch gebildet wird, der mit zunehmender Verstopfung des Fihcrelements in einen durch ein Schauloch beobachtbaren Bereich wandert. Ursache für die Bewegung des Ringflansches ist dabei die Druckdifferenz zwischen dem F.inlaß und dem Auslaß des bekannten Filteraggregats. Nimmt diese Druckdifferenz einen bestimmten Wert ein, so bewegt sich das Filteraggregat zusammen mit dem Ringflansch gegen die Wirkung einer Feder in Richtung des Auslasses. Die bekannte Konstruktion vermag deshalb nicht voll zu befriedigen, weil es bei ihr dem Ringflansch unbenommen bleibt, in einem nicht beobachtbaren Bereich zu verharren, wenn das Filterelement entfernt und nicht erneuert ist. In einem solchen Fall kann das zi> filternde Fluidum ungefiltert vom Einlaß zum Auslaß strömen, ohne daß das nicht einwandfreie Arbeiten des Filterag-S gregats durch den eine leuchtende Farbe aufweisenden Ringflansch signalisiert wird (DT-AS 10 92 887).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filteraggregat der in Rede stehenden Art zu schaffen, bei dem die Gewähr für eine eindeutige Anzeige eines ίο Fehlzustandes gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filieraggregat mit Mitteln versehen ist, die das Anzeigeorgan bei Benutzung des Filteraggregats ohne Filterelement in dem die Notwendigkeit eines FiI-terelementaustausches signalisierenden Zustand halten.

Das erfindungsge-näße Filteraggregat bietet den Vorteil, daß ein und dieselbe Anzeige das Fehlen des Filterelements und das Überschreiten des zulässigen Verstopfungsgrades des Filierelements erkennbar macht. Hierdurch wird mit Sicherheit ein falscher Betrieb des Fiiteraggregats vermieden.

Bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filteraggregats ist das Anzeigeorgan mit einem Strömungsfühler verbunden, der durch die Strömung gegen die Wirkung einer schwachen Feder, die ihn gegen das Filterelement drückt, verlagerbar ist.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das Anzeigeorgan von einem Rotor gebildet und verschließt das Filterelement einen Bypass-Kanal, durch den das zu filtrierende Medium bei fehlendem Filterelement strömen kann, ohne daß der Rotor in Drehung versetzt wird.

Das Anzeigeorgan kann auch von einem Rotor gebildet werden, der durch ein Arretierelement arretierbar ist, das durch das Filterelement aus einer Arretierstellung in eine Freigabestellung überführbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es <.eigt

F i g. I einen Teilschnitt durch ein erstes Filteraggregat.

F i g. 2 einen Schnitt durch ein Filteraggregat abgewandelter Bauart und

F i g. 3 eine Abwandlung des bei dem Filteraggregat gemäß F i g. 2 verwendeten Anzeigeorgans.
In F i g. 1 ist 1 ein Filterelement, welches sich innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 2 auf einem Grundkörper } abstützt, der einen Teil des Filteraggregats bildet. Das Gehäuse 2 ist mit einer Kappe 4 versehen, die ein durchsichtiges Fenster 5 aus Glas oder Kunststoff trägt. Vom Grundkörper 3 erstreckt sich eine Stange 6 zu einer Hutmutter 7, die zum Zusammenhalten der einzelnen Teile dient. Leckverluste werden durch Dichtungen verhindert, von denen die meisten zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt worden sind.

Die Stange 6 wird von einem dünnen Rohr 8 umgeben, das am oberen Ende ein Anzeigeorgan 9 trägt. Dieses Anzeigeorgan kann z. B. aus einem strahlend roten Ring aus Kunststoff bestehen. Das untere Ende des Rohres 8 wird durch eine schwache Feder 11 derart nach oben gedruckt, daß die Lippe eines Konus 10 leicht gegen die Innenseite des unteren Randes des Filterelements gedruckt wird. Die beschriebene Stellung ist auf der linken Seite der I i g. I dargestellt.
Während des Betriebes wird durch einen nicht dargestellten Einlaß im Gehäuse 2 ein flüssiges Medium von außen an das Filterelement 1 herangeführt. Es passiert letzteres und strömt nach unten, um das Filterag-

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jregat durch einen Auslaß 12 im Grundkörper zu verlassen. Beim Abwäi tsströmen drückt das Medium den Konus 10 entgegen der Wirkung der Feier It nach unten, wodurch ein Spalt entsteht, dur^h den das Medium austreten kann. Während sich der Konus in seiner unteren Stellung befindet, wie dies auf der rechten Seite von F i g. 1 dargestellt ist, nimmt das Anzrigeorgin 9 eine Stellung innerhalb der Kappe 4 ein und ist daher von außen nhht sichtbar. Läßt die Strömung nach, weil das Filterelement beispielsweise verstopft ist, bewegt sich der Konus 10 nach oben, und das Anzeigeorgan wird durch das Fenster 5 sichtbar. Für den Fall, daß das Filteraggregat ohne Filterelement 1 zusammengesetzt wird, kann das jeweilige Medium ungehindert durch das Gehäuse 2 zum Auslaß 12 strömen. Der Konus 10 wird hierbei nicht nach unten gedrückt, und das Anzeigeorgan bleibt sichtbar. Das nicht einwandfreie Arbeilen des Filteraggregats wird auf diese Weise angezeigt

F i g. 2 zeigt ein Filteraggregat abgewandelter Bauart.

Zu diesem Filteraggregat gehört wieder ein Grundkörper, der außer dem Filter eine Pumpe 15 trägt, die von einem Elektromotor 16 angetrieben wird. Bei der Pumpe handelt es sich um eine Zahnradpumpe. Der dargestellte Schnitt verläuft durch die Achse des Elek- *j tromotors und des Antriebszahnrades. Ober einen Einlaßkanal 17 gelangt das zu fördernde Medium zur Pumpe 15. Ein Verbindungskanal 18 verbindet die Pumpe mit dem Filter. Die Kanäle 17 und 18 werden von Bohrungen im Grundkörper 3 gebildet.

Ein kleiner Entlastungskanal 19 führt vom Verbindungskanal 18 über ein nicht dargestelltes Überdruckventil zu einem Rückführkanal 20 auf der Motoreinlaßseite. Diese Anordnung ist gewählt worden, da es sich bei der Pumpe 15 um eine Verdrängerpumpe handelt. Würde ein Entlastungskanal fehlen, müßte bei verstopftem Filter mit dem 'Vifireten eines zu hohen Druckes gerechnet werden.

Auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein in einem zylindrischen Gehäuse 2 angeordnetes Filter- ^₀ element 1 verwendet. Ein Rohr 21 ist mit seinem unteren Ende in den Grundkörper 3 eingeschraubt. Es besitzt an seinem oberen Ende einen Gew. ndeabschnitt zur Befestigung einer Hutmutter 22. Die Hutmutter 22 ist mit einer durchsichtigen Kuppel 23 aus Glas oder Kunststoff versehen. Außerdem besitzt sie Kanäle, durch die das Medium strömen kann. Diese Kanäle lassen sich in zwei Gruppen unterteilen, und zwar in eine innere Gruppe von Kanälen 24, welche mit dem Zwischenraum /wischen dem Filterelement i und dem Rohr 21 in Verbindung stehen, und einer äußeren Gruppe von Kanälen 25, die mit dem Innenraum der Kuppel in Verbindung stehen, jedoch normalerweise durch das Ende des Filterelements verschlossen gehalten werden. Ein Rotor 26 aus Kunststoff ist drehbar auf einem Zapfen 26 gelagert. Er besitzt eine Reihe von kleinen Schaufeln 28, die sich oberhalb der Kanäle 24 der Hutmutter 22 befinden. Die Schaufeln sind so angeordnet, daß der Rotor 26 durch das strömende Medium nach Art eines Propellers in Drehung versetzt werden kann.

Das Filterelement wird durch eine Feder 29 gegen die unteren Öffnungen der Kanäle 25 gedruckt. Die Feder erleichtert den Austausch des Filterelements 1.

Wahlweise kann am unteren Ende des Rohres 21 ein Rückschlagventil 30 angebracht werden. Dieses Rückschlagventil ist dann erforderlich, wenn die Pumpe gegen eine vertikale Flüssigkeitssäule arbeitet. Fehlt es, muß beim Austausch eines Filterelements damit gerechnet werden, daß das Medium in das Rohr 21 zurückströmt und aus dem Filteraggregat herausgelangt.

Im Betrieb treibt der Elektromotor 16 die Pumpe 15 an und drückt das Medium vom Einlaßkanal 17 in den Raum zwischen dem Gehäuse 2 und dem Filterelement 1. Das Oberdruckventil zwischen den Kanälen 19 und 20 verhindert, daß der auf das Filterelement ausgeübte Druck einen vertretbaren Wert übersteigt

Das das Filterelement passierende Medium steigt außerhalb des Rohres 21 nach oben. Es passiert hierbei die Schaufeln 28 des Rotors, und dieser hebt sich von der Hutmutter ab und fängt an zu rotieren. Anschließend gelangt das Medium durch das Rohr 21 und das Rückschlagventil 30 zum Auslaß 12.

Ist beim Zusammenbau des Filteraggregats infolge eines Irrtums oder aus einem anderen Grund das Filterelement 1 weggelassen worden, kann das Medium ungehindert durch die äußeren Kanäle 25 und die kleinen Löcher im Rotor 26 strömen. Hierbei drückt es den Rotor auf seinen Sitz, so daß er sich nicht drehen kann.

An Stelle des Zapfens 27 kann ein fester Führungszapfen verwendet werden, der durch ein Loch verläuft, welches in den Rotor 26 gebohrt ist. Im Betrieb wird der Rotor von der Aufwärtsströmung durch die Kanäle 24 getragen. Der Zapfen hat lediglich die Aufgabe, ihn zu zentrieren. Durch die richtige Wahl des Gewichts und der Abmessungen des Rotors läßt sich sicherstellen, daß dieser von einer bestimmten niedrigen Strömungsgeschwindigkeit an zu rotieren aufhört.

Das in F i g. 2 dargestellte Aggregat ist tragbar und insbesondere für den Einsatz im Zusammenhang mit Hydraulikapparaten geeignet. Im Gebrauch werden die Einlaßkanäle 17 und der Ausl.iU 12 über Rohre mit dem Tank des hydraulischen Gerales verbunden, und das Aggregat arbeitet kontinuierlich, indem es Hydraulikflüssigkeit aus dem Tank absaugt, filtert und zum Tank zurückführt, und zwar unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit im hydraulischen Hauptsystem und ohne Druckabfall im hydraulischen Hauptsystem. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß das Filterelement ausgetauscht werden kann, ohne daß der Betrieb des Hydrauliksystems unterbrochen wird. Besonders geeignet ist ein Filteraggregat der beschriebenen Art für Systeme mit Pumpen, deren Fördervolumen veränderlich ist, d. h. beispielsweise mit Taumelscheibenpumpen. In solchen Systemen ist ein Filter im Hauptkreis von in weiten Grenzen veränderlichen Strömungsbedingungen abhängig, und das Filterelement kann nicht ohne Abschalten des Systems ausgetauscht werden.

F i g. 3 zeigt eine Abwandlung des Aggregats gemäß F i g. 2. Bei der Lösung gemäß F i g. 3 wird ein Arretierelement 31 verwendet, welches sich oberhalb des Rotors befindet. Dieses Arretierelement wird von Auslegerarmen 32 getragen, die in die Kanäle 25 ragen und sich auf der Oberseite des Filterelements 1 abstützen.

Wird das Filteraggregat ohne Filterelement 1 zusammengebaut, fällt die Abstützung für das Arretierelement weg, und dieses legt sich gegen den Rotor an, wodurch die Drehung des Rotors verhindert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filteraggregat mit einem austauschbaren Filterelement und einem auf die Intensität der das Filterelement passierenden Filtratströmung ansprechenden Organ zur Anzeige eines einen Filterelementaustausch erforderlich machenden Verstopfungsgrades des Filterelements, dadurch gekennzeichnet, daß das Filteraggregat mit Mitteln (10; 25; 31, 32) versehet· fei, die das Anzeigeorgan (9; 26) bei Benutzung des Filteraggregats ohne Filterelement (1) in dem die Notwendigkeit eines Filterclementaustausches signalisierenden Zustand halten.

2. Filteraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeorgan (9) mit einem Strömungsfühler verbunden ist, der durch die Strömung gegen die Wirkung einer schwacher. Feder (11), die ihn gegen das Filterelement (1) drückt, verlagerbar ist.

3. Filteraggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsfühler von einem Konus (10) gebildet wird, dessen schmaleres Ende in das Innere des zylindrischen Filterelemenis (1) ragt.

4. Filteraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeorgan von einem Rotor (26) gebildet wird und das Filterelement (1) einen einen Bypass bildenden Kanal (25) verschließt, durch den das zu filtrierende Medium bei fehlendem Filterelement strömen kann, ohne daß der Rotor in Drehung versetzt wird.

5. Filteraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeorgan von einem Rotor (26) gebildet ist, der durch ein ^rretierelcment (31) arretierbar ist, das durch das Filterelement (1) aus einer Arretierstellung in eine Freigabestellung überführbar ist.

6. Filteraggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierelement (31) Auslegerarme (32) aufweisit, über die es vom Filterelement (1) in einer den Rotor (26) freigebenden Stellung gehalten wird.