DE2404452A1

DE2404452A1 - Anzeigegeraet fuer den verschmutzungsgrad eines filters

Info

Publication number: DE2404452A1
Application number: DE19742404452
Authority: DE
Inventors: Hans Kern
Original assignee: Lang Apparatebau GmbH
Current assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung GmbH
Priority date: 1974-01-31
Filing date: 1974-01-31
Publication date: 1975-08-07
Also published as: FR2259637B1; FR2259637A1; ATA66375A; DE2404452C2; AT339342B

Description

Lang Apparatebau GmbH 8221 Siegsdorf, den 14. Jan. 1974 Bor/KK

Patent- und GebrauchsmusterhiIfsanmeldung D 4827

"Anzeigegerät für den Verschmutzungsgrad eines Filters"

Die Erfindung betrifft ein Anzeigegerät für den Verschmutzungsgrad eines Filters mit einer in einem Gehäuse gegen eine einstellbare Feder verschiebbaren Membran und Mitteln zur Anzeige der Membranstellung.

Es ist bekannt, daß die zunehmende Verschmutzung eines Filters in einer Leitung für ein fluides Medium, beispielsweise Wasser, zu einer stetigen Vergrößerung des Druckabfalls des Filters führt. Es ist deshalb möglich, durch ein Beobachten des Differenzdruckverlaufs am Filter dessen Verschmutzungszustand zu verfolgen. Allerdings versagt diese einfache Methode, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers in der Wasserleitung betriebsbedingt

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variabel ist. Denn der durch die Strömungsgeschwindigkeit alleine bewirkte Druckabfall des Filters ist nicht konstant sondern bekanntlich stark von deren Größe abhängig. Der äußerlich erkennbare Druckabfall des Filters kann deshalb nicht in die beiden durch die Strömung bzw. den Grad der Verschmutzung verursachten Anteile aufgeschlüsselt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigegerät für den Verschmutzungsgrad eines Filters zu schaffen, das nicht mit durch die Strömungsgeschwindigkeit des fluiden Mediums verursachten Fehlanzeige behaftet ist.

Die Lösung ist ein Anzeigegerät für den Verschmutzungsgrad eines Filters mit einer in einem Gehäuse gegen eine einstellbare Feder verschiebbaren Membran und Mitteln zur Anzeige der Membranstellung. Das erfindungsgemäße Anzeigegerät ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a. Die Membran ist mit einem, eine kleinere Fläche besitzenden und koaxial angeordneten Kolben verbunden, der an die Membrankammer grenzt, und der seinerseits eine weitere Kammer begrenzt.

b. In der Leitung für das fluide Medium ist auf der einen Seite des Filters ein Hindernis vorgesehen, dergestalt, daß der Raum zwischen Membran und Kolben mit der Leitung vor dem Hindernis und der Raum auf

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der anderen Seite der Membran mit der Leitung hinter dem Hindernis verbunden ist, und wobei ferner der Raum hinter dem Kolben mit der Leitung auf der anderen Seite des Filters in Verbindung steht.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes beruht auf folgendem Prinzip:

Der gesamte Differenzdruck von zwei in einer Leitung für ein fluides Medium hintereinander angeordneten Hindernissen, etwa einer Blende und einem Filter, verläuft in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit ähnlich dem Differenzdruck lediglich an der Blende. Das gleiche gilt auch, wenn anstelle einer Blende ein Prallblech, ein Staurohr oder auch ein Venturirohr vorhanden ist. Eine Änderung des Verlaufes des gesamten Differenzdruckes tritt jedoch ein, wenn sich der Widerstand eines Hindernisses mit der Zeit ändert. Dieser Fall liegt mit zunehmender Verschmutzung des Filters vor. Wenn man also den Differenzdruck an der Blende auf eine in einer Kammer eingespannten Membran einwirken läßt, so verschiebt sich zunächst die Membran entsprechend der Größe des Blendendifferenzdruckes. Wenn man nunmehr unter Zwischenschaltung eines mit der Membran verbundenen und koaxial angeordneten Kolbens den Druck in der Leitung hinter dem Filter auf die Membran einwirken läßt, so erfolgt die Membranbewegung in Abhängigkeit des Filterwiderstandes. Da der Blendendifferenzdruck in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit vorgegeben ist, zeigt die jeweilige Membranstellung jetzt den Grad der Verschmutzung des Filters an.

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Selbstverständlich ist hierzu eine entsprechend abgestimmte Dimensionierung der aufeinander einwirkenden Elemente der Anordnung erforderlich. Bei neuen Pilterkerzen stehen der Blendendifferenzdruck und der gesamte Differenzdruck in einem bestimmten bekannten Verhältnis. Dieses Verhältnis ist maßgebend für die Größe des Verhältnisses der Flächen von der Membran und dem mit ihr verbundenen Kolben. Hierdurch wird zusammen mit der den Kolben und damit die Membran belastenden Druckfeder die Membrankraft der Größe nach festgelegt. Wenn demnach der Zahlenwert des Verhältnisses vom gesamten Differenzdruck zum Blendendifferenzdruck gleich ist dem Zahlenwert des Flächenverhältnisses Kolbenfläche zu Membranfläche, so liegt Gleichgewicht vor und es findet keine Bewegung der Membran statt. Erst wenn sich das Verhältnis der beiden verglichenen Differenzdrücke ändert, was durch eine Verschmutzung des Filters im Laufe der Zeit geschieht, tritt eine Verschiebung der Membran ein, und zwar so lange, bis durch die weiter zusammengedrückte, den Kolben abstützende Druckfeder ein neues Kräftegleichgewicht herbeigeführt wird

Um diesen neuen Gleichgewichtszustand sichtbar zu machen, ist ein Anzeigestift vorgesehen, der von dem Kolben, der seinerseits mit der Membran fest verbunden ist, in einem transparenten Gehäuse axial nach außen verschiebbar ist. Der Anzeigestift ist an den Kolben nicht angekoppelt. Er kann durch eine Betätigungseinrichtung in seine Ausgangslage zurückgeschoben werden.

Die Bemessung der erforderlichen Elemente liegt bei Kenntnis des zugrundeliegenden Prinzips und der Funktion des Gerätes im Rahmen fachmännischen Könnens und bedarf keiner weiteren Erwähnung.

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Es ist selbstverständlich möglich, ohne.-an dem Prinzip etwas zu ändern, die Membran als Kolben auszubilden. Auch kann mit gleicher Wirkung der die Kleinere Fläche besitzende Kolben seinerseits eine Membran sein.

In der folgenden Figur ist das erfindungsgemäße Anzeigegerät für den Verschmutzungsgrad eines Filters schematisch dargestellt. In der Leitung 27 sind die Blende 16 und der Filter 18 hintereinander angeordnet. In dem Gehäuse 22 befindet sich die Membran 11, die gegen die Druckfeder 6 verschiebbar ist. Die Druckfeder 6 ist ihrerseits durch die mittels Gewinde axial verschiebbare Federführung 2 einstellbar. Die Federführung 2 mit der Dichtung 4 ist für die.Aufnahme des Anzeigestiftes 3 durchbohrt. Zur Abdichtung der Bohrung sind die Dichtringe 5 vorgesehen. Die Stellung des Alizeigestiftes 3 ist durch das transparente Gehäuse 1 erkennbar.

Mit der Membran 11 ist der Kolben 7 vermittels des Verbindungsstückes 9 fest verbunden. Der Kolben 7 ist koaxial zur Membran 11 angeordnet und mit der Dichtung 8 versehen. Der Kolben 7 besitzt eine kleinere wirksame Fläche als die Membran 11. Der Kolben 7 grenzt an die Membrankammer 10 und begrenzt seinerseits die weitere Kammer 23. Vor dem Filter 18, der von dem Filtergehäuse 19 umgeben ist, ist die Blende 16 vorgesehen. Der Differenzdruck an der Blende 16 beaufschlagt die Membran 11. Dazu ist die Kammer 10 zwischen Membran 11 und Kolben 7 durch die Verbindungsleitung 13 an der Stelle 15 mit der Leitung 27 vor der Blende 16 und die Kammer 12 auf der anderen Seite der Membran 11 mit der Leitung 27 hinter der Blende an der Stelle 17 durch die Verbindungsleitung 14 verbunden. Die Kammer

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hinter dem Kolben 7 ist vermittels der Verbindungsleitung 21 an der Stelle 20 mit der Leitung 27 auf der stromabwärts gelegenen Seite des Filters 18 verbunden.

Der Anzeigestift 3 ist nicht an die Membran 11 bzw. den Kolben 7 angekoppelt. Der Stift 3 kann bei einer Bewegung der Membran 11 lediglich axial nach außen verschoben werden. Durch die aus dem Stößel 24, der Druckfeder 25 und dem Druckknopf 26 bestehende Betätigungseinrichtung kann der Anzeigestift 3 bei entsprechender Stellung der Membran 11 wieder in axialer Richtung zurückgeschoben v/erden.

Das Anzeigegerät funktioniert folgendermaßen: Die durch die Strömung des fluiden Mediums an der Blende 16 verursachte Druckdifferenz wirkt über die Kammer 10, 12 auf beide Seiten der Membran 11 ein und bewirkt zusammen mit der Druckfeder 6 eine Verschiebung der Membran 11 bis zur Herstellung eines Gleichgewichts. Dadurch, daß die Kammer 23 über die Leitung 21 mit der Leitung 27 hinter dem Filter 18 verbunden ist, wirkt der am Filter 18 entstehende Differenzdruck über den Kolben 7 auf das Gleichgewicht an der Membran 11 ein. Mit zunehmender Verschmutzung des Filters 18 vermindert sich der Druck in der Kammer 23. Hierdurch wird die Membran 11 veranlaßt, sich bis zur Einstellung eines neuen Gleichgewichts gegen die Wirkungsrichtung der Druckfeder 6 zu verschieben. Diese Verschiebung bewirkt gleichzeitig auch ein axiales Herausdrücken des Anzeigestiftes 3 in dem transparenten. Gehäuse 1. Bei Erreichen einer bestimmten Stellung des

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Stiftes 3 in dem Gehäuse 1 hat der durch die Verschmutzung des Filters 18 hieran verursachte Druckabfall seinerseits den zulässigen Wert erreicht, so daß dessen Reinigung oder Auswechslung erforderlich wird.

Das Gerät gestattet eine laufende Kontrolle des Verschmutzungszustandes des Filters, ohne daß es eines Ausbaues des Filters bedarf. Die Anzeige des Gerätes wird durch strömungsbedingte Druckabfälle insbesondere im Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeiten nicht verfälscht.

Das Anzeigegerät eignet sich für praktisch alle flüssigen und gasförmigen Medien, insbesondere für Wasser. Von wesentlicher Bedeutung ist der Umstand, daß die Anzeige unabhängig ist von der Viskosität des Mediums.

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Claims

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Patentansprüche

1 Λ Anzeigegerät für den Verschmutzungsgrad eines Filters ^^ mit einer in einem Gehäuse gegen eine einstellbare Feder verschiebbaren Membran und Mitteln zur Anzeige der Membranstellung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a. Die Membran 11 ist mit einem, eine kleinere Fläche besitzenden und koaxial angeordneten Kolben 7 verbunden, der an die Membrankammer 10 grenzt, und der seinerseits eine weitere Kammer 23 begrenzt.

b. In der Leitung 27 für das fluide Medium ist auf der einen Seite des Filters 18 ein Hindernis 16.vorgesehen, dessen Differenzdruck die Membran 11 beaufschlagt, dergestalt, daß die Kammer 10 zwischen Membran 11 und Kolben 7 mit der Leitung 27 vor dem Hindernis 16 und die Kammer 13 auf der anderen Seite der Membran 11 mit der Leitung 27 hinter dem Hindernis 18 verbunden ist und wobei ferner die Kammer 23 hinter dem Kolben 7 mit der Leitung 27 auf der ande-

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ren Seite des Filters 18 in Verbindung steht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hindernis 16 eine Blende, ein Prallblech, ein Staurohr oder ein Venturirohr ist.
3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Membran 11 in dem transparenten Gehäuse 1 axial nach außen verschiebbare, jedoch an der Membran 11 nicht angekoppelte Anzeigestift 3 durch eine Betätigungseinrichtung 2k, 25, 26 in die entgegengesetzte Richtung zurückschiebbar ist.

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