DE3107974C2

DE3107974C2 - Differenzdruck-Anzeigevorrichtung für Luftfilter

Info

Publication number: DE3107974C2
Application number: DE19813107974
Authority: DE
Inventors: Ditrich Dipl.-Ing. 7123 Sachsenheim Lenzen
Original assignee: Knecht Filterwerke 7000 Stuttgart De GmbH
Current assignee: Knecht Filterwerke 7000 Stuttgart De GmbH
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1981-03-03
Publication date: 1984-09-27
Also published as: DE3107974A1

Abstract

Zur optischen Anzeige des Verschmutzungsgrades eines Filtereinsatzes von Luftfiltern für insbesondere Verbrennungsmotoren wird eine Membran (1) verwendet. Diese ist auf ihrer einen Seite dem Unterdruck auf der Reinseite des Filtereinsatzes und auf ihrer anderen Seite dem Atmosphärendruck ausgesetzt. Sie besitzt eine Ausgangsruhelage, in die sie bis zu einem bestimmten vorgebbaren Differenzdruck-Grenzwert bei nicht durchströmten Filtereinsatz zurückgelangt und eine entgegengerichtete End-Ruhelage, in die sie bei Überschreiten des Grenzwertes überschnappt. In ihrer Ausgangsruhelage liegt die Membran (1) an einer durchsichtigen Wand (3), die eine streuende Linse sein kann, in Form einer von außen sichtbaren Markierung (6) an. Bei in die End-Ruhelage übergeschnappter Membran (1) ist die Markierung (6) nicht mehr sichtbar, d.h., der Filtereinsatz ist unzulässig verschmutzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Differenzdruck-Anzeigevorrichtung für Luftfilter, insbesondere von Verbrennungsmotoren nach dem OUerbegr-:.f des Anspruchs 1. Solche Anzeigevorrichtungen sir.d z. B. aus der US-PS 40 31 847 bekannt. Die Lage der Men.oran in der einen oder anderen Endstellung wird bei jener Vorrichtung dadurch sichtbar gemacht, daß die Membran in ihrer Mitte an der von außen sichtbaren Seite mit einem farbigen Markierungspunkt versehen ist, über den sich in der durch zu hohen Unterdruck erzeugten einen Endlage der Membran eine an die Membran angeformte Zunge legt. Die Zunge ist aus dem Membranmaterial gefertigt und besitzt dessen Farbe. Bei zugeschnappter Zunge ist keine Markierung auf der Membran mehr erkennbar. Dadurch lassen sich die Endlagen der Membran also leicht unterscheiden, indem einmal eine Markierung und zum anderen keine Markierung sichtbar ist. Dieser Anzeigemechanismus hat den Nachteil, daß der Druckpunkt, an den die Membran in die nicht mehr beeinflußbare End-Ruhelage überschlägt, nicht exakt definierbar ist. Dies liegt daran, daß die dort verwendete Membran in der Nähe des vorgegebenen Differenzdruck-Grenzwertes einen relativ großen labilen Bereich durchläuft, in dem sie entweder in die eine oder andere Ruhelage schwingen kann.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Membran in ihrem Aufbau so zu verbessern, daß ein exakt definierbarer Druckwert, bei dem die Membran in die End-Ruhelage umschlägt, vorgegeben und eingehalten werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausführung der gattungsgemäßen Anzeigevorrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalendes Anspruchs I.

Eine solche Lösung ist auch nicht mit einer Druckdifferenz-Anzeigevorrichtung möglich, die z. B. aus der DF.-AS 1648 502 vorbekannt ist. Denn bei jener Ausführung erfolg! die Anzeige nicht durch eine zwischen zwei Itiihdiigcn schwingende Mcmbiiin, sondern durch einen dem Diffcrcnzdruek ausgesetzten Kolben, der nur jeweils direkt proportional dem gerade anliegenden Differenzdruck seine Lage einnimmt und bei nicht vorhandenem Differenzdruck keine das einmalige Überschreiten des Grenzdruckes festhaltende Lage einnimmt Be; jener bekannten Ausführung fehlt damit insbesondere auch ein definiert vorgegebener Grenzwert, an dem die Anzeigevorrichtung in eine stabile das einmalige Überschreiten der Grenzdruckes festhakende Endlage umschlägt

Der erfindungsgemäße biegesteife Bereich der Membran bewirkt ein sicheres Rückfedern der Membran in die Ausgangslage bis exakt zu dem vorbestimmten Differenzdruck-Grenzwert bei dem die Membran in die Erd-Ruhelage überschlagen soll. Darüber hinaus stellt der steife Membranbereich sicher, daß die Membran, wenn sie einmal in die End-Ruhelage übergeschlagen ist, dort auch sicher in dieser Lage gehalten wird. Die Versteifung in dem genannten Ringbereich kann durch größere Wanddicke des Membranmaterials, durch Aufbringen von Sicken bzw. Rippen oder auch durch eine abweichende Materialwahl erreicht werden.

Für das Membranmaterial, das in der Ausgangsstellung an der durchsichtigen Wand anliegt, ist es wichtig, daß dieses derart elastisch ist, daß es einwandfrei an der durchsichtigen Wand anliegt Der sich daran anschließende steifere Membrrnbereich sorgt dafür, daß sich an der durchsichtigen Wand bei Anlage der Membran an diese eine scharfe Begrenzungskontur abzeichnet
Zum Schutz der Membran vor Überbeanspruchung durch zu hohen Ditferenzdruck in ihrer nach Überschreiten des vorgegebenen Differenzdruck-Grenzwertes eingenommenen Endlage wird zweckmäßigerweise eine Auffangvorrichtung für die Membran vorgesehen, an der diese in dieser Endlage anliegt

Die Anzeigevorrichtung läßt sich besonders wirtschaftlich herstellen, wenn man die Membran zusammen mit dem sie und die durchsichtige Wand haltenden Rahmen als ein integriertes Teil aus dern gleichen Material herstellt und dabei an diesem Teil auch noch Halterungen zum Einspannen der Anzeigevorrichtung in ein Filtergehäuse und zum Einbringen der Auffangvorrichtung für die Endlage der Membran vorsieht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Differenzdruck-Anzeigevorrichtung zeigt.

Die Membran 1 ist zusammen mit einem Rahmen 2 als integriertes Bauteil bestehend aus dem gleichen Material ausgebildet. In ihrer Ausgangs-Ruhelage liegt die Membran 1 an einer Linse 3 an. Die der Membran 1 abgewandte Seite der Linse 3 ist der Atmosphäre zugewandt. Der Rahmen 2 ist über angeformte elastische Noppen 4 in dem Gehäuse eines Luftfilters für Verbrennungsmotoren auf der Reinluftseite des Filters dicht eingebaut. Die Linse 3 enthält einen Kanal 5, der den Raum zwischen Membran 1 und Linse 3 mit der Atmosphäre verbindet. Im Motorbetrieb wird die für die Verbrennung benötigte Luft durch das Luftfilter angesaugt. Dadurch entsteht auf der Reinseite des Filters ein Unterdruck gegenüber Atmosphäre. Überschreitet der Unterdruck einen bestimmten Wert, so ist dies ein Maß dafür, daß der Filtereinsatz verschmutzt ist und ausgetauscht werden muß. Der Zeitpunkt für einen solchen Filtereinsatz-Austausch soll durch die anmeldungsge-

h, mäße Diffcrcnzdrtick-Anzcigevorrichtung, die im wesentlichen ims den zuvor Kennlinien Teilen I, 2 und ! besieht. nngeKeben werden. Der im Molorbelrieb ;nif der Keinseile des Filters besiehende Unterdruck Lsi be

strebt, die Membran 1 aus ihrer Ausgangsruhelage heraus von der Linse 3 wegzubewegen. Wird die Membran in Richtung auf ihre Einspannebene hin bewegt, so erreicht sie bei steigendem Unterdruck irgendwann eine labile Lage, aus der sie bei noch höherem Unterdruck mit Sicherheit in eine der A'isgangsruhelage entgegengesetzte End-Ruheiage überschnappt Ist die Membran einmal in dieser End-Ruhelage angelangt, kann sie allein über den am ^pilter anstehenden Differenzdruek nicht mehr in ihre Ausgangs-Ruhelage zurückgebracht werden. Die Membran läßt sich nun material- und formmäßig se auslegen, daß das Überschnappen bei einem genau definierten Wert eines Differenzdruckes erfolgt. Dieser Differenzdruck-Grenzwe'rt ist so festgelegt, daß bei dessen Oberschreiten ein Filteraustausch wegen Verschmutzung desselben erfolgen muß. Durch Erkennen der Stellung der Membranen in einer ihrer beiden Ruhelagen ist für den Betrachter erkennbar, ob der Filtereinsatz noch funktionsfähig ist oder, ob er ausgetauscht werden muß. Nach der Erfindung wird die Mernbranlage für den Betrachter folgendermaßen erkennbar gemacht

Solange der vorgegebene Differenzdruck-Grenzwert nicht überschritten wird, bleibt die Membran 1 in ihrer Ausgangs-Ruhelage bzw. kehrt bei Beendigung des Motorbetriebes in diese zurück. Dabei liegt die Membran mit einem Teilbereich 6 direkt an der Linse 3 an. Der Teilbereich 6 der Membran 1 wird definiert durch einen sich daran anschließenden Bereich 7 der Membran, der sich bis in den Bereich der Einspannstelle 8 der Membran hin auf einem Kegelstumpfmantel liegend erstreckt und in diesem Bereich 7 durch größere Wanddikke biegesteifer ausgebildet ist als die Bereiche 6 und 8 der Membran. Durch die Ausbildung eines biegesteiferen auf einem Kegelstumpfmantel liegenden Bereiches 7 der Membran liegt die Membran in der Ausgangsruhelage in einem eindeutig markierten Kreisbereich an der Linse 3 an. Der Betrachter erkennt von außen die Abbildung einer kreisförmigen Fläche, die ihm die volle FunktionsfLmgkeit des Filters angibt Gelangt die Membran bei zu hohem Unterdruck in ihre entgegengerichtete End-Ruhelage, so ist für den Betrachter auf der Linse kein markierter Bereich mehr erkennbar. Um für den Betrachter einen eindeutigen Unterschied in der Erkennbarkeit der Membranlage zu schaffen, wird eine Linse mit solchen optischen Eigenschaften eingesetzt, die nur bei an der Linse anliegenden Teilen eine konturscharfe Abbildung gewährleisten, während sie bei von der Linsenoberfläche entfernten Teilen für ein unscharfes Bild sorgen. Dadurch ist sichergestellt, daß nur bei an der Linse 3 anliegender Membran 1 für den Betrachter eine Markierung sichtbar ist. Zum Schutz der Membran 1 vor Überbelastung bei zu hohem Unterdruck in der End-Ruhelage ist eine Auffangvorrichtung 9 vorgesehen, in der die Membran nach Überschnappen anliegt. Aus dieser End-Ruhelage kann die Membran nur nach öffnen des Filtergehäuses durch mechanisches Zurückdrücken in die Ausgangs-Ruhelage gebracht werden.

Hierzu ist in der Auffangvorrichtung 9 eine Öffnung 10 vorgesehen.

Die Größe des Strömungsquerschnittes des Kanals 5 in der Linse wird so ausgelegt, daß auf der Reinseite des Filters auftretende Pulsationen in ihrer Wirkung auf die Bewegung der Membran 1 gedämpft werden.

Das Rahmenrr.atPrial 2 ist elastisch, so daß sowohl die in den Rahmen einzusetzenden Teile 9 und 7 im Schnappverschluß gehaiien werden können als auch die Anzeigevorrichtung selbst sich über die Noppen 4 in entsprechende Halterungen des Filtergehäuses einschnappen läßt

Auf eine besondere Auffangvorrichtung 9 kann verzichtet werden, wenn diese als Sicke von vornherein in dem Filtergehäuse an der Stelle, an der die Anzeigevorrichtung eingesetzt werden soll, angeformt ist Dann braucht die Anzeigevorrichtung nur noch mit ihren Noppen 4 in den entsprechend ausgebildeten äußeren Rand der die Auffangvorrichtung 9 darstellenden Sicke eingedrückt zu werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Differenzdruck-Anzeigevorrichtur.g für Luftfilter, insbesondere von Verbrennungsmotoren, mit einer durch den Differenzdruck zwischen Roh- und Reinseite eines Filters auslenkbaren Membran, die bis zu einem bestimmten vorgebbaren Differenzdruck-Grenzwert nach Abbau dieses Druckes in eine bestimmte vorgebbare Ausgangs-Ruhelage zurückgelangt und bei Überschreiten dieses Grenzwertes eine abweichende vom Unterdruck aliein nicht mehr beeinflußbare End-Ruhelage einnimmt, wobei Mittel vorgesehen sind, die bei nicht durchströmten! Luftfilter die Position der Membran in der Ausgangs- bzw. End-Ruhelage durch eine durchsichtige Wand nach außen anzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) in ihrer Aissgangs-Ruhel.-i^e an der durchsichtigen Wand (3) anliegt und eines in einem Kegelstumpfmantel liegenden Bereich (7), der sich von der Anlage an der durchsichtigen Wand (3) bis in den Knickbereich an der Einspannstelle (8) der Membran erstreckt, aufweist, in dem sie biegesteifer ausgebildet ist als in den noch verbleibenden Bereichen (6) und (8).