DE3805249A1

DE3805249A1 - Filter having measurement of fouling

Info

Publication number: DE3805249A1
Application number: DE19883805249
Authority: DE
Inventors: Gabriel Dipl Ing Popa; Manfred Dr Ing Tumbrink; Abby-Mark Dipl Ing Talebi
Original assignee: Pall Luftfahrttechnik APME Deutschland GmbH
Current assignee: Pall Luftfahrttechnik APME Deutschland GmbH
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1989-08-31

Abstract

Published without abstract.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filter, in dem der Ver schmutzungsgrad überwacht werden kann. Durch Registrierung eines plötzlichen Anstieges der Verschmutzung kann bei Schäden von System bauteilen eine Früherkennung ermöglicht werden.The present invention relates to a filter in which the Ver degree of dirt can be monitored. By registering a Sudden increase in pollution can damage system early detection components.

Filter, insbesondere solche, die in hydraulischen Anlagen und Schmier systemen Verwendung finden, halten Verschmutzung zurück und blockieren dadurch mit der Zeit. Es ist wesentlich, daß man in ein facher Weise die Verschmutzung eines einzelnen Filters feststellen kann. Insbesondere ist bei hochsensitiven Applikationen, wie Luft fahrtgeräten (z. B. Hubschraubergetriebe), eine Schadensfrüh erkennung wünschenswert. Im Falle eines beginnenden Schadens an einem Bauteil der Anlage erhöht sich die Verschmutzung im System abweichend von der normalen systemeigenen Verschmutzung. Dadurch wird das Filter beschleunigt zugesetzt. Diese beschleunigte Zusetzung wird durch das erfindungsgemäße Filter und die angeschlossene Meß technik erfaßt und ausgewertet.Filters, especially those used in hydraulic systems and lubrication systems are used, retain pollution and block with time. It is essential that one is in a easily determine the contamination of a single filter can. Particularly in the case of highly sensitive applications, such as air driving equipment (e.g. helicopter gearbox), an early damage detection desirable. In the event of incipient damage The contamination in the system increases on one component of the system deviating from the normal native pollution. Thereby the filter is added quickly. This accelerated clogging is through the filter according to the invention and the connected measuring technology recorded and evaluated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Filter gelöst, wie es im Anspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen der Filter ergeben sich aus den davon abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a filter as is is defined in claim 1. Preferred embodiments of the Filters result from the dependent claims.

Der Gegenstand der Erfindung ist ein Filterelement, das als Verschmutzungs sensor arbeitet. Die erfindungsgemäßen Filter sind mit einem Meßgerät, das in der Lage ist, eine kapazitive Änderung zu registrieren, sowie einem damit verbundenen Auswertegerät zu versehen. The object of the invention is a filter element used as a pollution sensor works. The filters according to the invention are equipped with a measuring device, that is able to register a capacitive change, as well an associated evaluation device.

Das erfindungsgemäße Filter ist zumindest in einem Teilbereich so aufgebaut, daß das zu filtrierende Material durch einen Filtermaterial abschnitt fließt, der zwischen einem ersten und einem zweiten elektrisch leitfähigen Element angeordnet ist. Je nach der abgeschiedenen Menge von verschmutzendem Material ändert sich dann in diesem Abschnitt die Kapazität. Eine Messung auf der Basis einer Kapazitätsänderung kann daher für die Anzeige der Verschmutzung verwendet werden.The filter according to the invention is like this at least in a partial area built up that the material to be filtered through a filter material section flows electrically between a first and a second conductive element is arranged. Depending on the amount deposited of polluting material then changes in this section the capacity. A measurement based on a change in capacity can therefore be used to display the pollution.

Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind aus der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zu ersehen. Darin zeigtPreferred features of the invention are set forth in the drawing shown device to see. It shows

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch ein erfindungs gemäßes Filter in Patronenform mit schematischer Dar stellung des Verschmutzungssensors. Fig. 1 is a schematic sectional view through a filter according to the Invention in cartridge form with a schematic Dar position of the contamination sensor.

Andere Bauarten des Filters sind möglich (z. B. Scheibenform (recht eckig, rund mit Ausschnitten), Kegelform, abgeschnittene Kegelform, Filter mit Faltungen, etc.) Zur Vereinfachung der Darstellung und des prinzipiellen Aufbaues, wird hier nur ein Filter in Form eines Rohres dargestellt. Für alle anderen möglichen Filterbauarten gilt sinngemäß dasselbe Prinzip.Other types of filter are possible (e.g. disc shape (right angular, round with cutouts), cone shape, truncated cone shape, Filters with folds, etc.) To simplify the presentation and of the basic structure, only a filter in the form of a Rohres shown. The same applies to all other possible filter types basically the same principle.

Die rohrförmig aufgebaute Filterpatrone 1 weist ein ebenfalls rohr förmiges Filterelement 2 auf. Dabei kann es sich um ein mehrlagiges Filtermaterial handeln. Im Inneren ist das Filtermaterial durch ein elektrisch leitfähiges rohrförmiges und für das zu filternde Material durchlässiges Stützelement 3 begrenzt. In entsprechender Weise ist das Filtermaterial außen durch ein rohrförmiges elektrisch leitendes und ebenfalls für das zu filtrierende Material durchlässiges Stütz element 4 begrenzt.The tubular filter cartridge 1 has a tubular filter element 2 . This can be a multi-layer filter material. Inside, the filter material is delimited by an electrically conductive tubular support element 3 that is permeable to the material to be filtered. In a corresponding manner, the filter material is limited on the outside by a tubular, electrically conductive support element 4 which is also permeable to the material to be filtered.

Das Filtermaterial 2 kann aus jedem üblichen elektrisch isolierenden Filtermaterial bestehen. Es kann sich um Gewebe, Gewirke oder Vliese handeln. Irgend ein flächiges Textilmaterial bzw. Fasermaterial ist einsetzbar. Das Material kann beispielsweise aus Zellulosefasern,The filter material 2 can consist of any conventional electrically insulating filter material. It can be woven, knitted or non-woven. Any flat textile material or fiber material can be used. The material can be made from cellulose fibers,

Polyamidfasern, Glasfasern, diversen Kunststoffasern, mit isolierenden Überzügen versehenen Metallfasern, etc. bestehen. Polyamide fibers, glass fibers, various plastic fibers, with insulating Covered metal fibers, etc. exist.

Die Porengröße sowie das Fasermaterial richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck. Für hydraulische Anlagen und Schmiersysteme besonders geeignet sind dabei Glasfasern, Zellulosematerial und Kunst stoffasern, etc.The pore size and the fiber material depend on the respective Usage. For hydraulic systems and lubrication systems Glass fibers, cellulose material and art are particularly suitable fibers, etc.

Die elektrisch leitfähigen Elemente 3 und 4 können aus ähnlichem Faser material, wie das Filtermaterial 2, aufgebaut sein, wobei das Faser material elektrisch leitend gemacht worden ist. Es können aber auch andere Materialien für diese elektrischen leitfähigen Stützelemente 3 und 4 des Filterelements 2 verwendet werden. So können diese elektrisch leit fähigen Elemente beispielsweise aus einem Vlies aus rostfreien Stahl drähten, anderen Metalldrähten, metallisch leitfähigen Netzen, mit Metallen beschichteten Kunststoffgeweben, etc. bestehen. Es ist gegen wärtig bevorzugt, daß die elektrischen Stützelemente 3 und 4 aus Stahl- und Aluminiumdrähten bestehen.The electrically conductive elements 3 and 4 can be made of similar fiber material, such as the filter material 2 , the fiber material has been made electrically conductive. However, other materials can also be used for these electrically conductive support elements 3 and 4 of the filter element 2 . For example, these electrically conductive elements can consist of a fleece made of stainless steel, other metal wires, metallic conductive nets, plastic fabrics coated with metals, etc. It is currently preferred that the electrical support elements 3 and 4 consist of steel and aluminum wires.

An den elektrisch leitfähigen Stützelementen 3 und 4 befinden sich entsprechende Elektroden 5 und 6, an die ein Meßgerät 7 angeschlossen werden kann. Die Meßwerte des Meßgerätes 7 werden einem mit diesem verbundenen Auswertegerät 8 zugeführt. Dieses Auswertegerät 8 kann ein mikroprozessor-gesteuerter Rechner sein, der die Werte des Meß gerätes 7 empfängt und der auch die Information enthält, welches Filter diesem Meßgerät 7 zugeordnet ist. Ein derartiger Computer kann dann z. B. auf einem Bildschirm eine Anzeige darüber erzeugen, welches von vielen Filtern ausgewechselt werden soll.Corresponding electrodes 5 and 6 , to which a measuring device 7 can be connected, are located on the electrically conductive support elements 3 and 4 . The measured values of the measuring device 7 are fed to an evaluation device 8 connected to the latter. This evaluation unit 8 can be a microprocessor-controlled computer which receives the values of the measuring device 7 and which also contains the information as to which filter the instrument itself is associated. 7 Such a computer can then e.g. B. on a screen generate an indication of which of many filters should be replaced.

Das Auswertegerät 8 kann auch eine Alarmvorrichtung enthalten, die bei Erreichen eines bestimmten Verschmutzungsgrades ein optisches oder akustisches Warnsignal auslöst.The evaluation device 8 can also contain an alarm device which triggers an optical or acoustic warning signal when a certain degree of contamination is reached.

Die Filterpatrone 1 ist an beiden Enden durch Kappen 9 bzw. 10 abge schlossen. Bei anderen Bauarten von Filtern ist ein derartiger Abschluß anders aufgebaut oder nicht erforderlich. Diese Kappen sind entweder aus elektrisch isolierendem Material geformt, bestehen also z. B. aus Kunststoff, oder sie sind so angeordnet, daß sie elektrisch von den leitfähigen Stützelementen 3 und 4 isoliert sind. In zumindest einer der Kappen 9 und 10 ist bei dieser Bauart eine Öffnung 11 vorgesehen. The filter cartridge 1 is closed at both ends by caps 9 and 10 abge. In other types of filters, such a termination is constructed differently or is not required. These caps are either formed from an electrically insulating material, so they are made, for. B. made of plastic, or they are arranged so that they are electrically isolated from the conductive support elements 3 and 4 . In this type, an opening 11 is provided in at least one of the caps 9 and 10 .

Über diese Öffnung 11 steht das Innere des Filters mit einer Fluidleitung 12 in Verbindung.The interior of the filter is connected to a fluid line 12 via this opening 11 .

Bei der bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Filters steht die Fluidleitung 12 mit einem Hydraulikflüssigkeitskreislauf, einem Ölkreislauf oder einem Schmierungskreislauf einer Anlage derart in Verbindung, daß die Hydraulikflüssigkeit bzw. das Schmiermittel bzw. das Öl durch das Filter 1 hindurch gedrückt wird. Das durch das Filter hindurch gedrückte Material ist dabei im wesentlichen elektrisch nicht leitend.In the preferred application of the filter according to the invention, the fluid line 12 is connected to a hydraulic fluid circuit, an oil circuit or a lubrication circuit of a system in such a way that the hydraulic fluid or the lubricant or the oil is pressed through the filter 1 . The material pushed through the filter is essentially electrically non-conductive.

Claims

1. Filter characterized in that at least in a portion of the filter a first electrically conductive element ( 3 ), a second electrically conductive element ( 4 ) and between the electrically conductive elements non-conductive filter material ( 2 ) is arranged.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the electrically conductive elements ( 3 , 4 ) for the product to be filtered are largely permeable.

3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the conductive elements ( 3 , 4 ) with electrically conductive material, for. B. filter material are constructed.

4. Filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filter consists essentially of an outermost and an innermost electrically conductive support fabric ( 3 , 4 ), each forming the first or second electrically conductive element, and one located between them Filter material layer ( 2 ), which forms the filter material.

5. Filter according to claim 3 or 4, characterized in that the electrically conductive material made of a flat textile material, in particular a woven, knitted or non-woven fabric.

6. Filter according to one of the preceding claims, characterized in that the filter material ( 2 ) consists of a flat textile material, in particular a woven, knitted or nonwoven.

7. Filter according to one of the preceding claims, characterized by a first electrically conductive connection ( 5 ) and a second electrically conductive connection ( 6 ), which are each conductively connected to the first and the second electrically conductive element ( 3 and 4 ) and which enable the connection of an electrical measuring device, in particular a measuring device for processing capacitive changes.

8. Filter according to one of the preceding claims characterized records that the first electrically conductive element and the second electrically conductive element and the interposed Any filter material, e.g. B. tubular and then arranged concentrically one inside the other.

9. Filter according to claim 8, characterized in that it is a Has receiving frame (z. B. two end caps 9 + 10), the so is arranged on the filter that the two electrically conductive Elements not electrically connected to each other through the mounting frame get connected.

10. Contamination sensor, characterized by

a) a filter according to any one of the preceding claims
b) a measuring device ( 7 ) which can be connected or is connected to the first and the second electrically conductive element for measuring the capacitance existing between these elements and influenced by the degree of contamination of the filter material located therebetween, and generates measurement signals associated with this capacitance,
c) an evaluation device ( 8 ) connected to the capacitance measuring device for evaluating the measurement signals generated by the capacitance measuring device.