DE3503321A1 - Vorrichtung zur erfassung einer druckdifferenz, insbesondere bei luftfiltern - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Derartige Vorrichtungen sind z. B. bekannt aus DE 31 07 974 C 2 oder US-PS 40 31 847. Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist die Lage des Verschlußmittels durch eine durchsichtige Scheibe hindurch optisch zu erfassen. Dabei besteht ein besonderer Nachteil darin, daß die Sichtscheiben der Vorrichtungen im Laufe des Gebrauchs auf ihrer unzugänglichen Innenseite verschmutzen und damit die Lage des Verschlußmittels häufig nicht mehr erkennbar ist.
• Aus z. B. EP 00 44 922 B 1 ist ferner auch eine Vorrichtung bekannt, bei der nach überschreiten eines bestimmten Differenzdruckes ein durch den Menschen wahrnehmbares Signal ausgelöst wird. Allerdings erscheint dieses Signal nur bei tatsächlich anstehendem Unterdruck über dem zur Signalauslösung vorgegebenen Wert. Fällt der Unterdruck dagegen wieder unter den vorgegebenen Grenzwert, so ist keine Signalanzeige mehr vorhanden. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht insbesondere darin, daß einerseits stets eine elektrische Verkabelung unter Anschluß an eine elektrische Stromquelle vorhanden sein muß und andererseits bei Betriebsstillsetzung der Anlage, an der der Differenzdruck gemessen werden soll, wegen des dann fehlenden Differenzdruckes keine Anzeige mehr gegeben ist.
• Von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eine bleibende Anzeige erzeugenden Vorrichtungen so auszugestalten, daß die Anzeige nicht durch im Betrieb meist nicht zu vermeidende Verschmutzungen der Vorrichtung unkenntlich gemacht werden kann.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
• Bei dieser Lösung ist ein optisches Erfassen der Lage des Verschlußmittels nicht erforderlich. Es wird vielmehr eine zwischen zwei elektrischen Kontakten liegende elektrisch leitfähige Verbindung bei überschreiten des vorgegebenen Grenzdruckes getrennt oder hergestellt Die Trennung oder Herstellung der elektrischen Verbindung ist bleibend, d. h. sie wird durch später eintretende Bewegungslagen des Verschlußmittels nicht mehr beeinflußt. Eine sichtbare Anzeige läßt sich dadurch erzielen, daß an die elektrischen Kontakte, die an einem gut zugänglichen Ort angebracht sind, ein elektrisches Durchgangsprüfgerät angeschlossen wird.
• Je nach dem, ob bei überschreiten des vorgegebenen Grenzdruckes ein elektrischer Kontakt hergestellt oder getrennt wird, ist die Anzeige des Durchgangsprüfgerätes auszuwerten. Soll das Verschlußmittel, z. B. eine Membran, der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Auswertung der Anzeige in die Ausgangslage zurückgebracht werden können, so ist es bei Verwendung einer Membran zweckmäßig, eine solche mit einem Schnappeffekt zu verwenden. Als Membranen mit Schnappeffekt werden solche bezeichnet, bei denen die Membran bei überschreitung einer bestimmten Auslenkung in eine stabil bleibende Endlage schwingt. Zweckmäßig sind derartige Schnappeffektmembranen deshalb, weil diese dann direkt das die elektrische Verbindung schaffende oder trennende leitfähige Material tragen können.
• Membranen ohne Schnappeffekt empfehlen sich dagegen für solche Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen nach Überschreiten eines Grenzdruckes die Membran einen elektrischen Kontakt jeweils irreversibel erzeugt oder unterbricht. Auf besonders einfache Weise läßt sich eine Kontaktunterbrechung z. B. dadurch erzielen, daß zwischen zwei elektri- schen Kontaktpunkten ein drahtähnliches Gebilde aufgespannt wird, das bei einer vorbestimmten Auslenkung des Verschlußmittels, z.B. der erwähnten Membran, bleibend zerstört wird bzw. aus der Verankerung an den Kontaktpunkten gelöst wird. Die Zerstörung des Fadens kann je nach Zuordnung an die Membran entweder durch die Membranfläche selbst erfolgen (elektrischer Draht ist auf der Auslenkseite der Membran angeordnet) oder durch ein an der Membran angeordnetes zugankerähnliches Teil bei Anordnung des elektrischen Drahtes auf der der Auslenkung abgewandten Seite der Membran.
• Die vorstehend erläuterten zweckmäßigen Ausführungsformen sind ebenso wie noch weitere hier nicht direkt erläuterte Gegenstand der Unteransprüche.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
• Es zeigen Fig, 1 ein Luftfiltergehäuse für einen Verbrennungsmotor mit erfindungsgemäßer Anzeigeeinrichtung schematisch im Schnitt Fig. 2-4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit verschiedenen Möglichkeiten einer elektrischen Verdrahtung Die Anzeigevorrichtung 1 für die Ermittlung der überschreitung eines vorbestimmten Differenzdruckes ist in das Gehäuse 2 eines Luft-Ansaugfilters für Verbrennungsmotoren eingesetzt. Der Druckverlust des sich in dem Gehäuse befindlichen Filtereinsatzes 3 wird in der Anzeigevorrichtung 1 dadurch ermittelt, daß der stromab des Filtereinsatzes 3 herrschende Luftdruck mit dem Atmosphärendruck verglichen wird. Der Vergleich mit dem Atmosphärendruck ist zulässig, da der stromauf des Filtereinsatzes 3 in dem Ansaugschnorchel 4 herrschende Druck etwa dem Atmosphärendruck entspricht.
• Die Anzeigevorrichtung 1 besteht u. a. aus einem Gehäuse mit einem rohrförmigen in eine Öffnung des Gehäuses 2 des Luftfilters einführbaren Rohrstützen 5, in dem eine Membran 6 gelagert ist.
• Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist an der Membran 6 in Ausschlagrichtung der Membran ein elektrisch leitfähiger Draht zu einer Gehäusewand der Anzeigeeinrichtung 1 hin gespannt. Dieser Draht 7 ist elektrisch leitfähig mit Kontaktpunkten 8 verbunden.
• Wirkt bei dieser Ausführung ein Unterdruck vom Inneren des Filter-Gehäuses 2 her auf die Membran 6, so wird auf den elektrischen Draht 7 eine Kraft ausgeübt.
• Die Festigkeit des Drahtes 7 ist so ausgelegt, daß bei Überschreiten einer bestimmten Kraft der Draht 7 zerrissen wird. Dadurch wird die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 8 zerstört.
• Aufgrund dieses Effektes läßt sich auf folgende recht einfache Weise ohne ein Öffnen des Filtergehäuses kontrollieren, ob der Durchgangswiderstand des Filters in einem noch zulässigen oder bereits unzulässigen Bereich liegt. Ein unzulässiger Bereich ist mit einem verschmutzten nicht mehr funktionstüchtigen und somit auszutauschenden Filtereinsatz gleichzusetzen. Zur einfachen Durchführung einer solchen Kontrolle sind die elektrischen Kontaktpunkte 8 an dem Filtergehäuse leicht zugänglich angeordnet. Eine Person, die die Funktionstüchtigkeit des Filtereinsatzes überprüfen will, braucht nur einen herkömmlichen elektrischen Durchgangsprüfer an die Kontaktpunkte 8 anzulegen. Zeigt das Prüfgerät einen Stromfluß an, so ist der Filtereinsatz noch nicht unzulässig verschmutzt. Zeigt das Prüfgerät dagegen keinen Stromfluß an, so bedeutet dies eine nicht mehr zulässige Verschmutzung des Filtereinsatzes 3.
• Bei der Ausführung der Anzeigevorrichtung 1 nach Fig. 3 ist in der Anzeigevorrichtung 1 ein elektrisch leitfähiger Draht 9 senkrecht zur Ausschlagrichtung der Membran 6 gespannt und elektrisch leitfähig mit Kontaktpunkten 10 verbunden. Die Membran 6 greift über einen Zuganker 11 an den Draht 9 an. Bei Auslenkung der Membran 6 über ein vorbestimmtes Maß hinaus zerreißt auch hier der Draht 9. Die Kontrolle des Verschmutzungsgrades des Filtereinsatzes 3 kann hier in der gleichen Weise erfolgen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2.
• Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 3 arbeitet die Anzeigevorrichtung 1 in irreversibler Weise, d. h. nach einmaliger Anzeige eines verschmutzten Filtereinsatzes ist die Anzeigevorrichtung nicht mehr verwendbar und muß durch eine neue ersetzt werden.
• Anders ist dies dagegen bei der Ausführung nach Fig. 4.
• Hier sind in der Anzeigevorrichtung 1 elektrische Kontakte 12 fest vorgegeben und mit von außen zugänglichen Kontaktpunkten 13 elektrisch leitfähig verbunden.
• An der Membran 6 ist eine Kontaktplatte 14 über einen Zuganker 15 angeordnet. Die Membran 6 ist als "Schnapp- Membran" ausgebildet, die bei überschreiten einer bestimmten Auslenkung in eine stabile Endlage schwingt. Ist die Membran 6 nach überschreiten des vorgegebenen Differenzgrenzdruckes in ihre entsprechende Endlage eingesprungen, ist zwischen den Kontakten 13 eine elektrisch leitfähige Verbindung erzeugt.
• Bei einer Kontrolle des Verschmutzungsgrades des Filtereinsatzes durch Anlegen eines elektrischen Durchgangsprüfers an die Kontakte 13 zeigt bei dieser Version das Vorhandensein eines elektrischen Stromdurchganges die unzulässig hohe Verschmutzung an, während bei Fehlen eines Stromdurchganges der Filtereinsatz noch im zulässiqen Verschmutzungsbereich liegt.
• - L e e r s e i t e -

Claims (7)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Erfassung einer einen bestimmten vorgebbaren Wert übersteigenden Druckdifferenz zwischen zwei durch eine Trennwand getrennten Räumen, insbesondere zwischen einem in einem Luftfiltergehäuse stromab des Filtereinsatzes liegenden Raum und der außerhalb des Filtergehäuses liegenden Atmosphäre, bestehend aus einem in eine Öffnung der Trennwand einführbaren sich bei Differenzdruckänderungen translatorisch bewegbaren Verschlußmittel, das bei Überschreiten eines Differenzdruckwertes eine bleibende differenzdruckunabhängige Anzeige als Hinweis für diese Drucküberschreitung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trennwand (2) zwei Elektrokontakte (8, 10, 13) vorgesehen sind, deren elektrische Verbindung oder Trennung durch das sich bewegende Verschlußmittel (6) bleibend auslösbar ist, wobei die Anzeige durch tempräres Ermitteln des Widerstandes zwischen den Kontakten (8, 10, 13) erzeugbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bleibende elektrische Verbindung oder Trennung der beiden Elektrokontakte (8,10, 13) irreversibel ist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte (8, 10, 13) durch ein drahtähnliches elektrisch leitfähiges Element (Drähte 7, 9) verbunden sind, das bei überschreiten eines vorbestimmten Weges des Verschlußmittels (Membran 6) aus dessen ursprünglicher Ruhelage durch dieses selbst oder ein mit diesem verbundenes Teil (Zuganker 11) durchtrennt oder zumindest von den Kontakten (8, 10) getrennt ist.

   3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel (6) nach Durchlaufen der bleibenden Lageänderung durch besonderen Eingriff in die ursprüngliche Ruhelage rückstellbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel eine Membrane 6 ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem rückstellbaren Verschlußmittel (6) das Schließen oder Trennen der Kontakte (12, 14) reversibel ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die beiden Elektrokontakte (10) als elektrisch leitfähiges Material verbindender durch Bewegung des Verschlußmittels (6) von den Kontakten (10) irreversibel trennbarer Draht (9) etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Verschlußmittels (6) gespannt ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die beiden Elektrokontakte (8) als elektrisch leitfähiges Material verbindender durch Bewegung des Verschlußmittels (6) von den Kontakten (8) irreversibel trennbarer Draht (7) etwa in Bewegungsrichtung des Verschlußmittels (6) gespannt ist.