DE3123292C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelfilteran­ lage mit einer Umschalteinrichtung zum Umleiten eines Schmierölstromes aus einem von zwei Filtern in den jeweils anderen Filter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Es wird also dabei jeweils ein Filter im Ölkreislauf von Schmieröl durchströmt, während der zweite Ölfilter in dieser Phase gereinigt werden kann.

Bei den heute gebräuchlichen Doppelfilteranlagen werden die erforderlichen Funktionen, d. h., das Öffnen der Bypaßleitung, das Entlüften sowie das Umschalten von Hand ausgeführt. Dabei kommt zwar beispielsweise schon eine automatische Entlüftung zur Anwendung, jedoch wird das Umschalten des Reibers über ein Getriebe, vor­ zugsweise einen Schneckenantrieb vorgenommen. Dabei muß ganz besonders auf den Reiberstop geachtet werden, damit ein vorzeitiges Umschalten verhindert wird, was zu Ausfällen in der Schmierölversorgung führen kann.

Derartige Anordnungen bedeuten insbesondere im Turbinen­ betrieb eine große Gefahr, da bereits durch kurzfristige Ausfälle in der Schmiermittelversorgung große Schäden entstehen können.

Ein weiterer Nachteil der bislang verwendeten Schneckenge­ triebe besteht in den hohen Kräften, die zur Bewegung der Schnecke erforderlich sind.

Neben den vorerwähnten Bauarten, bei denen das Verstellmoment für das Umschalten der als Drehschieber ausgebildeten Reiber durch Schneckengetriebe erfolgt, ist aus dem DE-GM 78 31 128 ein Filterapparat mit zwei senkrecht nebeneinander angeordneten Filterkammern bekannt, bei dem für das Umlenken des Schmierölstromes in die jeweils andere Filterkammer eine mit einem am freien Ende des Drehschiebers befestigten Zahnrad kämmende Zahnstange vorhanden ist. Sie wird zum Umschalten des Drehschiebers durch einen hydraulischen oder pneumatischen Schaltzylinder verstellt. Der Wirkungsgrad eines Zahnstangen­ antriebs ist gegenüber einem Schneckengetriebe weit höher, aber natürlich besteht bei einem motorisch betriebenen Um­ schaltvorgang immer die Gefahr eines Ausfalls der Kraftquelle und die damit verbundene Möglichkeit einer Unterbrechung des Schmierölstromes.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Umschalteinrichtung an Doppelfilteranlagen zu schaffen, bei welcher eine Fehlmani­ pulation während des Umschaltens von einem Filter auf den anderen vermieden wird, bei welchem die Entlüftung sicher überwacht werden kann und wobei die Betätigungskräfte für den Reiber des Umschaltventiles so gering bleiben, daß ein Um­ schalten von Hand einfach durchzuführen ist. Außerdem soll sie es dem Überwachungspersonal ermöglichen, durch eine opti­ sche Anzeige ohne weiteres den Verschmutzungsgrad des jeweils aktiven Filters zu erkennen. Zusätzlich sollte durch ein akustisches Signal eine drohende Verstopfung des betreffenden Filters angezeigt werden.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 defi­ nierte Erfindung gelöst.

Die Erfindung löst bekannte Aufgaben in vorteilhafter neuartiger Weise, und zwar sowohl das Überströmen des Schmieröles aus dem Einströmkanal in den Ausströmkanal des jeweils in Betrieb befindlichen Filters bei zu großem Druckabfall über denselben, wobei ein im Drehschieber ver­ schieblicher, federbelasteter Kolben durch den Überdruck des Einströmkanals verschoben wird und diesen dadurch in leitende Verbindung mit dem Ausströmkanal bringt, als auch das Über­ strömen des Schmieröles aus dem Einströmkanal des in Betrieb befindlichen Filters in den Einströmkanal des in Betrieb zu nehmenden, sauberen Filters, was erforderlich ist, um diesen zu entlüften und die ganze Schmierölversorgung über ihn zu leiten. Für dieses Überströmen ist ein abschaltbarer Über­ strömkanal vorhanden. Der im Gehäuse des sauberen Filters an­ steigende Ölspiegel verdrängt die Luft durch einen Entlüftungskanal und sobald sich im Gehäuse ein Öldruck aufge­ baut hat, der dem Druck im verschmutzten Filter entspricht, kann der Drehschieber zum Abschalten des verschmutzten Filters ohne großen Kraftaufwand betätigt werden. Nach Sperren des Überströmkanals fließt der gesamte Ölstrom durch den neuen Filter.

Um aber den verhältnismäßig großen Drehschieber von Hand leichter drehen zu können, wird erfindungsgemäß der Dreh­ schieber vom einseitig wirkenden Öldruck entlastet. Außerdem wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform durch eine hydraulische Sperre ein vorzeitiges Betätigen des Drehschiebers verhindert. Bei dieser Ausführungsform wird an Stelle eines federbelasteten Kolbens im Drehschieber ein Kolbenschieber kleineren Durchmessers ohne Feder verwendet, der auch den Ölzufluß vom verschmutzten Filter durch den Überströmkanal zum reinen Filter steuert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt, wobei in den einzelnen Figuren gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen versehen sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Anlage mit Doppelfilter,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Umschalt­ einrichtung,

Fig. 3 im Schnitt eine weitere Ausbildungsform der Um­ schalteinrichtung gemäß Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 ist in einer erfindungsgemäßen Doppelfilter­ anlage mit 1 und 2 je ein Filter bezeichnet, wobei beide Filter über eine Umschalteinrichtung 3 mit je einem Einström- 4, 4′ und Ausströmkanal 5, 5′ miteinander verbunden sind. Von der Umschalteinrichtung 3 führt eine Entlüftungsleitung 6, in welche eine Ölrückleitung 7 mündet, zu einem Ölbehälter 8, von dem Schmieröl über eine Ölpumpe 9 und eine Zuführungsleitung 10 dem Einströmkanal 4 bzw. 4′ zugeführt wird.

Bei der in Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Umschaltein­ richtung 3 ist in einem Gehäuse 11 ein Drehschieber 12 drehbar gelagert, der Einströmöffnungen 13 und Ausström­ öffnungen 14 aufweist, welche die jeweiligen Einströmkanäle 4, 4′ und Ausströmkanäle 5, 5′ miteinander verbinden. Am Oberteil 17 des Gehäuses 11 ist ein Schauglas 15 mit einer Entlüftungsleitung 16 angeordnet, während am Unterteil 18 des Gehäuses 11 ein in den Drehschieber 12 ragender Steu­ erkolben 19 mit Steuerkolbenbetätigung 20 vorgesehen ist. Im Drehschieber 12 ist ein mit einer Druckfeder 21 be­ lasteter Kolben 22 mit Kolbenstange 23, sowie ein Hilfs­ kanal 24 und eine Ausfräsung 25 angeordnet. Ferner ist ein den Raum unter dem Steuerkolben 19 mit dem Einströmkanal 4, 4′ verbindender Überströmkanal 26 vorgesehen.

Zum Umschalten von, beispielsweise Filter 1 auf Filter 2 (Fig. 1) wird die Steuerkolbenbetätigung 20 in die "Auf"- Stellung, d. h. nach unten gestellt, wodurch der Steuerkol­ ben 19 den Überströmkanal 26 öffnet und Öl strömt durch eine Leckölbohrung 27 aus einem Leckölraum 28 oberhalb des Steuerkolbens 19 in den Überströmkanal 26. Durch den da­ durch entstehenden Unterdruck oberhalb des Steuerkolbens 19 wird dieser in der oberen Stellung gehalten. Aus dem Einströmkanal 4 zum Filter 1 fließt Öl durch den Über­ strömkanal 26 in den Einströmkanal 4′ zum Filter 2. Dieses Öl hält zusätzlich den Steuerkolben 19 in der vorgegebenen Position. Durch das in den Filter 2 einströmende Öl wird die darin befindliche Luft durch ein Entlüftungsventil 29 mit Absperrkugel 30 und einen Entlüftungskanal 31 zwischen der Oberfläche des Drehschiebers 12 und dem Gehäuseoberteil 17 in die Entlüftungsleitung 16 abgeleitet. Durch einen ge­ ringen Überdruck im leeren Filter 2 wird die frei bewegliche Absperrkugel 30 im Entlüftungsventil 29 angehoben und gibt den Weg für die ausströmende Luft aus dem Filter 2 frei.

Sobald die Entlüftung beendet ist, strömt Öl nach, die Ab­ sperrkugel 30 schließt das Ventil und der Druck im Filter 2 steigt rasch an, bis derselbe Druck wie am Eintritt zum Filter 1 erreicht ist. Durch den Druckanstieg im Filter 2 wird Drucköl durch die Leckölbohrung 27 auf die Oberfläche des Steuerkolbens 19 geleitet, drückt diesen nach unten, wodurch der Überströmkanal 26 geschlossen wird. Durch das Druckgleichgewicht, welches nun in beiden Filter 1, 2 vor­ herrscht, kann der Drehschieber 12, welcher auf Lagern 32 im Gehäuse 11 gelagert ist, mittels eines Handrades 33 umge­ schaltet werden, wodurch die Ölversorgung zum Filter 1 unterbrochen und Schmieröl aus dem Ölbehälter 8 (Fig. 1) durch die Eintrittsöffnung 13 in den Einströmkanal 4′ und weiter in der Filter 2 fließt.

Wenn der Drehschieber 12 nicht umgeschaltet wird und der Öldruck im sauberen Filter bereits aufgebaut ist, fällt dieser über eine Leckagebohrung 34 wieder ab und der erste Filter bleibt in Betriebsbereitschaft. Soll dennoch nach einer unvorhergesehenen Verzögerung der Drehschieber 12 um­ geschaltet werden, braucht lediglich die Steuerkolbenbetä­ tigung 20 nach unten gedrückt werden, wodurch über den Über­ strömkanal 26 der Druck im sauberen Filter wieder aufgebaut wird, so daß nach kurzer Zeit die Betätigung des Dreh­ schiebers 12 möglich ist.

Nach dem Entleeren und Reinigen des verschmutzten Ölfilters, beispielsweise des Filters 1, wird das Entlüftungsventil 29 für diesen Filter durch die Absperrkugel 30 geschlossen, wodurch Lecköl, welches im Entlüftungskanal 31 oberhalb des Drehschiebers noch vorhanden wäre, wegen des Über­ druckes im Filter nicht in diesen gelangen kann. Wenn der Steuerkolben 19 in der unteren Stellung ist, bleibt der Drehschieber 12 ebenfalls gesperrt, so daß ein unbeabsichtigtes Umschalten vermieden wird. Die Ausfräsung 25, zusammen mit dem Hilfskanal 24 bewirkt, daß am Drehschieber 12 eine Art Tasche gebildet wird, wodurch auch bei voll geöffnetem Drehschieber 12 ein dem Betriebs­ druck entsprechender Gegendruck erhalten bleibt und somit der Drehschieber 12 ohne großen Kraftaufwand betätigt werden kann. Zur Vermeidung einer Drehung des Drehschie­ bers 12 in die falsche Richtung ist ein Segmentanschlag 35 vorgesehen.

Bei der Ausbildungsform der Umschalteinrichtung 3 gemäß der Fig. 3 wird im Drehschieber 12 eine zusätzliche Wand 36 vorgesehen, in welcher neben einem Hydraulikkolben 37 mit Kolbenstange 23 der Überströmkanal 26 und der zur Aus­ fräsung 25 führende Hilfskanal 24 angeordnet werden. Der Hydraulikkolben 37 weist zwei verschieden große Kolben­ oberflächen 38, 38′ auf, so daß während des Normalbetrie­ bes, d. h. so lange der im Betrieb befindliche Filter nicht verschmutzt ist, der Hydraulikkolben 37 durch den in der Ausströmöffnung 14 vorherrschenden, auf die Kolbenober­ fläche 38 einwirkenden Druck nach unten gedrückt wird, wo­ durch der Überströmkanal 26 verschlossen bleibt. Bei einer Verschmutzung des Filters, beispielsweise des Filters 1, wird der Hydraulikkolben 37 durch den in der Einströmöffnung 13 vorherrschenden höheren Druck, der auf die kleinere Kol­ benoberfläche 38′ einwirkt, nach oben gedrückt, wodurch die Kolbenstange 23 an einem Schalter 39 einen Kontakt schließt und am (nicht dargestellten) Steuerpult ein optisches und/oder akustisches Signal ausgelöst wird. Gleich­ zeitig wird der Überströmkanal 26 freigegeben und der sau­ bere Filter durch das einströmende Öl entlüftet, und zwar analog zur Ausbildung gemäß Fig. 2. Sobald im sauberen Fil­ ter gegenüber dem verschmutzten Filter ein Gleichdruck herrscht, wird über eine Sperrvorrichtung 40 mit Sperrklinke 41 der Drehschieber 12 freigegeben und kann über eine Hand­ kurbel 42 umgeschaltet werden. Im Drehschieber 12 sind innerhalb der Einströmöffnungen 13 und Ausströmöffnungen 14 Verstärkungen 43 angeordnet, um ein Verkanten des Dreh­ schiebers 12 bei unterschiedlichen Drücken in der Ein­ ström- und Ausströmöffnung 13, 14 zu vermeiden.

Bezeichnungsliste
1 Filter
2 Filter
3 Umschalteinrichtung
4, 4′ Einströmkanal
5, 5′ Ausströmkanal
6 Entlüftungsleitung
7 Ölrücklaufleitung
8 Ölbehälter
9 Ölpumpe
10 Zuführungsleitung
11 Gehäuse
12 Drehschieber
13 Einströmöffnungen
14 Ausströmöffnungen
15 Schauglas
16 Entlüftungsleitung
17 Oberteil des Gehäuses
18 Unterteil des Gehäuses
19 Steuerkolben
20 Steuerkolbenbetätigung
21 Druckfeder
22 Kolben
23 Kolbenstange
24 Hilfskanal
25 Ausfräsung
26 Überströmkanal
27 Leckölbohrung
28 Leckölraum
29 Entlüftungsventil
30 Absperrkugel
31 Entlüftungskanal
32 Lager
33 Handrad
34 Leckagebohrung
35 Segmentanschlag
36 Wand
37 Hydraulikkolben
38 Kolbenoberflächen
39 Schalter
40 Sperrvorrichtung
41 Sperrklinke
42 Handkurbel
43 Verstärkungen

Claims (6)

1. Doppelfilteranlage mit einer Umschalteinrichtung (3) zum Umleiten eines Schmierölstromes aus einem (1) von zwei Filtern (1; 2) in den jeweils anderen Filter (2), wobei die Umschalteinrichtung (3) zwischen den zwei Filtern (1; 2) angeordnet und mit diesem über je einen Einströmkanal (4; 4′) und je einen Ausströmkanal (5; 5′) verbunden ist, mit einer Einströmöffnung (13) für das Schmieröl, das über eine Zuführungsleitung (10) von einer Ölpumpe (9) aus einem Ölbehälter (8) gefördert wird, mit einer Aus­ strömöffnung (14) für das Schmieröl, ferner mit einem durch eine Steuerkolbenbetätigung (20) handbetätigbaren Drehschieber (12) zur Umleitung des Schmierölstromes, mit einem innerhalb des Drehschiebers (12) verschieblichen Steuerkolben (19; 37), der einen im Drehschieber (12) vorgesehenen Überströmkanal (26) zwischen den Ein­ strömkanälen (4; 4′) der beiden Filter (1; 2) freigeben und verschließen kann, sowie mit einer Entlüftungsein­ richtung (29, 30, 31) zum Entlüften des jeweils in Be­ trieb zu nehmenden Filters (1; 2), dadurch gekennzeichnet, daß im Drehschieber (12) ein Hilfskanal (24) vorhanden ist, der den jeweiligen Einströmkanal (4; 4′) mit einer der radialen Druckentlastung des Drehschiebers (12) dienenden Ausfräsung (25) am äußeren Umfang des Drehschiebers (12) verbindet, wobei ein von der Druckdifferenz zwischen dem Einströmkanal (4; 4′) und dem Ausströmkanal (5, 5′) beaufschlagter Kolben (22; 37) die Steuerung des Zuflusses in den Hilfskanal (24) be­ wirkt, und daß eine Sperrvorrichtung (19 + 20; 40 + 41) vorhanden ist, die ein unbeabsichtigtes Schwenken des Drehschiebers (12) verhindert.

2. Doppelfilteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal (26) und der Hilfskanal (24) zwischen dem Einström- und dem Ausström­ bereich des Drehschiebers (12) angeordnet sind, und daß der Kolben (37) zur Steuerung des Zuflusses in den Hilfs­ kanal (24) auch zur Steuerung des Überströmkanals (26) dient und in einer die Ausströmöffnung (14) des Dreh­ schiebers (12) mit einer seine Einströmöffnung (13) ver­ bindenden Bohrung geführt ist.

3. Doppelfilteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal (26) einströmseitig im Bereich des Steuerkolbens (19) und der Hilfskanal (24) zwischen dem Einström- und dem Ausström­ bereich des Drehschiebers (12) vorgesehen ist, und daß der Kolben (22) für die Steuerung des Zuflusses in den Hilfskanal (24) in einer die Ausströmöffnung (14) des Drehschiebers (12) mit seiner Einströmöffnung (13) ver­ bindenden Bohrung geführt und durch eine zur Drehschieberachse koaxiale Schraubenfeder (21) in Richtung zur Einströmöffnung (13) belastet ist.

4. Doppelfilteranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zapfen am Steuerkolben (19) in Verbindung mit der Steuerkolbenbetätigung (29) die Sperr­ vorrichtung bildet.

5. Doppelfilteranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung aus einem im Drehschieber (12) außerhalb von dessen Achse einström­ seitig geführten druckölbeaufschlagten Stufenkolben (40) in Verbindung mit einer im Gehäuse (11) vorgesehenen Rastbohrung (41) besteht.

6. Doppelfilteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22; 37) zur Steuerung des Zuflusses in den Hilfskanal (24) mit einer Kolben­ stange (23) verbunden ist, die durch den ausströmseitigen Deckel (17) des Gehäuses (11) nach außen in ein Schau­ glas (15) geführt ist und an ihrem Ende eine Anzeigemarke zur Kontrolle des Verschmutzungsgrades des jeweils in Betrieb befindlichen Filters aufweist.