DE69024637T2

DE69024637T2 - Verstopfungsindikator

Info

Publication number: DE69024637T2
Application number: DE69024637T
Authority: DE
Inventors: Philippe Pottier; Dominique Tertre; Jean-Michel Traonvoez
Original assignee: Sofralub S A
Current assignee: Sofralub Sa Carrieres Fr
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: EP0456781A1; DE69024637D1; US5188728A; ATE132388T1; EP0456781B1; WO1991006357A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschmutzungsanzeiger für Filter von Flüssigkeiten, der Mittel aufweist zur Erkennung der Variation des Druckes in den Grenzen des Filters (d.h. zwischen seiner Einlaufseite und seiner Auslaufseite).
Es ist bekannt, daß viele Arten von Verunreinigungen, die von dem Filter aufgenommen werden, einen guten Durchfluß der Flüssigkeit behindern und die Funktionsfähigkeit der Organe schädigen, die in den an die Abflußseite angeschlossenen Rohrleitungssystemen angeordnet sind, und eine zunehmende Verschmutzung bewirken. Diese Verschmutzung verursacht eine Druckkdifferenz innerhalb der Grenzen des Filters und dieses ist auch der Grund, weshalb Verschmutzungsanzeiger angebracht werden, mit denen man Druckunterschiede zwischen dem Einlauf und dem Ablauf nachweist. Gleichwohl werden Druckunterschiede nicht ausschließlich durch Verschmutzungen hervorrufende Verunreinigungen verursacht, sondern häufig auch in Abhängigkeit von der Qualität (Viskosität) der Flüssigkeit, die ihrerseits häufig von der Temperatur abhängt.
Tatsächlich ist es so, daß im Falle einer viskosen Flüssigkeit (z.B. Kohlenwasserstoffverbindungen, Öl) die Viskosität ansteigt, wenn die Temperatur sinkt, wodurch ein signifikanter Druckunterschied in den Grenzen des Filters auch ohne Verschmutzungen bewirkt wird, den der Verschmutzungsanzeiger überwachen soll. Der Indikator verwechselt somit die Wirkung der Viskosität mit der Wirkung der Verschmutzung.
Man hat bereits versucht, diesem Nachteil Abhilfe zu verschaffen, so zum Beispiel in verschiedenen Patentschriften, vor allem im Patent US 2,942,572, angemeldet am 17. Juni 1985 auf Davis B. Hill und dem Patent FR 2.588.255, angemeldet am 12. Januar 1984 von der Facett Enterprises Inc., sei es durch Verwendung eines Bimetalls, oder durch Verwendung eines geschlitztes Ringes, der deformiert wird in Abhängigkeit von der Funktion der Temperatur. Diese Vorrichtungen deformieren sich senkrecht zur Achse der gleitenden Elemente der Vorrichtung und sind ausgebildet, um den Durchfluß zu reduzieren, der für eines dieser Elemente reserviert ist, wenn die Temperatur geringer als ein vorbestimmter Wert ist. Somit kann eine mechanische Verriegelung des erwähnten Gleitelements auftreten. Aufgrund dieser Tatsache ist der Verschmutzungsanzeiger unbrauchbar für diese niedrigen Temperaturen.
Diese Vorrichtungen sind schwierig zu konstruieren und schwierig einzubauen in Apparate, zudem sind sie teuer. Ihre Funktionsfähigkeit ist empfindlich, und sie erzeugen untragbare Ausfälle eines Apparates dieses Typs. Um diese Nachteile zu umgehen und die Qualität einer derartigen Vorrichtung zu verbessern, hat der Erfinder einen Verschmutzungsanzeiger für Filter im Durchfluß einer Flüssigkeit, bestehend aus einem Hohlkörper, aus einem allgemein als unmagnetisch bezeichneten Werkstoff, einem in einer geeigneten Aufnahme dieses Körpers beweglichen Kolben, einem auf den Kolben montierten Magneten und einer Vorrichtung zur Erkennung der Stellung des Magneten entwickelt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der durch einen Magnetträger getragene oder nicht getragenen Magnet axial zum Kolben verschiebbar ist, und daß eine oberhalb einer bestimmten Temperatur harte und unterhalb dieser Temperatur weiche Feder aus einer Legierung mit Form-Gedächtnis (LFG) zwischen einem mit dem Kolben verbundenen Anschlag und einem mit dem Magneten verbundenen Anschlag montiert ist, so daß die Feder durch Verschiebung des Magneten eine Verbindung mit dem Kolben herstellt, wenn sie über der erwähnten bestimmten Temperatur liegt, während sie unter dieser Temperatur mittels Kompression eine axiale Verschiebung des Magneten im Verhältnis zum Kolben zuläßt.
Mehrere Formen der Realisierung der Erfindung sind möglich, so z.B. mit oder ohne mechanischem Melder.
Im Falle eines Verschmutzungsanzeigers mit gleitendem Melder betrifft die Erfindung einen Verschmutzungsanzeiger für Filter im Durchfluß einer Flüssigkeit, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper (mit einem oder mehreren Elementen), der außen mit Befestigungsmitteln versehen ist. Der Körper weist koaxiale Bohrungen und Gegenbohrungen auf, welche zwei als obere und untere bezeichnete Aufnahmen bilden, die jede zu einem entgegengesetzen Ende des Zylinders hin geöffnet sind:
- in der oberen Aufnahme befindet sich ein beweglicher magnetisierter (oder magnesisierbarer) Melder mit seiner Befestigungsvorrichtung innerhalb der erwähnten Aufnahme, welcher unter atmosphärischem Druck steht,
- in der unteren Aufnahme, die in ihrem oberen Teil mit der Einlaufseite des Filters und im unteren Teil mit dessen Auslaufseite kommuniziert, befindet sich:
- ein Kolben, der die Aufnahme in zwei als obere und untere bezeichnete Kammern unterteilt,
- einem in der oberen Kammer gelegene Magnet mit seinem Magnetträger,
- eine in der unteren Kammer angeordnete Rückholfeder, die gegen den Boden der unteren Aufnahme anliegt, wobei die als obere bezeichnete Kammer der unteren Aufnahme außerdem eine Spiralfeder aus einer Legierung mit Formgedächtnis (LFG) enthält, die bei hoher Temperatur hart und bei niedriger Temperatur weich ist, und die bei niedriger Temperatur unter Einwirkung einer geringen Kraft koaxial zur Achse der Kolben zusammengedrückt werden kann, und die so eingerichtet ist, daß sie zwischen den Magneten und dem Kolben Formschluß herstellt oder nicht, je nach dem, ob die Temperatur hoch ist oder nicht.
Die LFG-Feder ist zwischen einem mit dem Magneten verbundenen Anschlag und einem mit dem Kolben verbundenen Anschlag angeordnet. Im warmen Zustand stellt die LFG-Feder aufgrund ihrer Härte eine Verbindung vom Magneten zum Kolben her und jede Versetzung von letzterem bewirkt somit eine Versetzung des Magnets. Im kalten Zustand wird die LFG-Feder flexibel und erlaubt es den Kolben richtig zu versetzen, ohne den Magneten mitzunehmen.
Die Funktionssicherheit einer LFG-Spiralfeder ist besonders sicher. Ihre Fabrikation und ihr Einbau sind einfach.
In einem Verschmutzungsanzeiger dieser Art sind die zwei Aufnahmen häufig in derselben Achse gefertigt, wobei jede an einem Ende des Zylinders angeordnet ist. Die Aufnahmen werden getrennt durch eine mechanische bearbeitete Membran, deren Dicke zwischen 2/10 und 10/10 eines Millimeters liegt. Der untere Teil der unteren Aufnahme (verbunden mit der Auslaufseite des Filters) ist verschlossen durch eine Scheibe, deren Rand der Mittenöffnung als Bund hochgezogen ist, welche als Führung für die Rückholfeder des Kolbens dient. Durch das zentral gelegene Loch der Scheibe steht die Kammer, die als untere bezeichnet wird, in Verbindung mit dem Auslauf des Filters.
Der Kolben weist außen zwei Hauptpartien auf, die zwischen sich eine Schulter bilden, auf der die Feder aufliegt, wobei die obere Partie (des größeren Abschnitts) mit einem Dicht-O- Ring versehen ist. Der Kolben ist außerdem von seinem Boden aus axial aufgebohrt, daß eine Aufnahme gebildet wird, die in der Nähe ihrer Öffnung eine kreisförmige Nut aufweist.
Der Magnet ist vorzugsweise auf einem Magnetträger befestigt, dessen Form an die Abmessungen des Apparates angepaßt ist. Der Magnetträger kann einerseits als eine axiale Stange ausgebildet sein, die in der Nähe ihres freien unteren Endes eine kreisförmige Rippe aufweist oder andererseits durch eine Kapsel an ihrem oberen Teil, die den Magneten enthält.
In dem letzten Fall ist die LFG-Feder um die Stange des Magnetträgers herumgelegen, wodurch diese gehalten und geführt wird. Diese Stange wird in der Bohrung des Kolbens geführt und durch eine Scheibe oder einen Anschlagwulst eingeschlossen. Die Nut ist in der Bohrung des Kolbens vorgesehen. Nach der Montage umschließt die LFG-Feder die Stange des Magnetträgers und wird zwischen der zirkularen Rippe an der die Stange des Magnetträgers befestigt ist und der Scheibe oder dem Anschlagwulst gehalten.
Die LFG-Feder besteht aus einer Nickel-Titan- oder Kupfer- Zink-Aluminium-Legierung.
Vorzugsweise besteht die obere Aufnahme aus zwei Partien:
Eine erste Partie, die der Kammer der anderen Seite der Membrane gegenüberliegt, und einer oberen Partie größeren Durchmessers, die sich weitgehend nach außen öffnet.
Der Körper ist außen versehen mit einem Teil, der eine den Körper überdeckende Partie aufweist. Diese bildet den Deckel für die Aufnahme. Diese überdeckende Partie kann sich um die externe Wand der oberen Partie des Körpers des Indikators drehen. Zu diesem Zweck wurde eine Nut in den erwähnten Körper oberhalb des Bundes eingestochen und eine weitere Nut ist an der internen Basis des Deckels eingestochen. In den beiden Nuten ist ein Dichtring angeordnet, um die Verbindung der Partie mit dem Körper sicherzustellen. Die überdeckende Partie des Teils ist vollständig durchbohrt, so daß zwei aufeinanderfolgende, koaxial verlaufende Durchlässe gebildet werden, die zwischen sich eine Schulter bilden. Diese Schulter liegt der oberen Endpartie des Körpers gegenüber und ragt über die Kammer hinaus.
In der oberen Aufnahme ist eine Gruppe von Elementen angeordnet, die den Verschmutzungsmelder befestigen, und die eine Stange, die an ihrer Basis mit einem Magneten versehen ist, der an die Membran angelegt werden kann, einen sich durch eine lebhafte Farbe von den anderen Teilen unterscheidenden Ring mit einem Außenbund, der sich gegen die Schulter des Deckels anlegen kann, eine äußere kreisförmige Aushöhlung, eine innere kreisförmige Aushöhlung, (die in der oberen Partie eine Schulter bildet) und eine Rückholfeder umfaßt, die die Stange zwischen der Membran und der Rippe umgibt.
Die überdeckende Partie umfaßt einen Ansatz mit einer Kammer zur Aufnahme eines Schalters, wobei das Ende der Kammer von einem Kanal durchzogen wird, in dem ein als Stößel fungierendes Distanzstück gleiten kann, das normalerweise durch den Drucktaster eines Schalters je nach Stellung des genannten Rings, gegen die Wand des Rings bzw. in die Aushöhlung gedrückt wird.
Verschiedene andere Formen der Realisierung der Erfindung sind möglich, so z.B. ohne mechanischen Melder und mit Mitteln zum Entdecken von magnetischen Flüssen.
Ein derartiger Verschmutzungsanzeiger für Filter ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der durch einen Magnetträger getragene Magnet, der mit dem Kopf des Kolbens kooperiert, sich gegenüber letzterem verschieben kann, und zwar entsprechend der gegensätzlichen Kräfte zweier Federn, von denen die eine aus einer Legierung mit Formgedächtnis (LFG), die hart oberhalb einer bestimmten Temperatur und weich unterhalb dieser Temperatur ist, und die andere aus einer klassischen Legierung besteht die eine geringere Kraft als die der warmen Feder ausübt, aber größer als die der gleichen Feder im kalten Zustand, und Mittel zur Ausrichtung der Federn vorgesehen sind, daß die LFG-Feder im warmen Zustand einen Formschluß zwischen dem Magnetträger und dem Kolben herstellt, während im kalten Zustand die konventionelle Feder den Magnetträger zurückschiebt.
Die Aufnahme ist in Richtung der Basis geöffnet, wobei der Magnet in Richtung des Bodens von gesagter Aufnahme gerichtet ist, die durch ein Mittel in zwei Kammern geteilt wird, wobei die eine untere genannt wird und mit der Auslaufseite des Filters in Verbindung steht, und die andere obere und mit der Einlaufseite vom gesagten Filter in solcher Art und Weise in Verbindung steht, daß sich eine Druckdifferenz bilden kann, wenn der Druck in der oberen Kammer größer wird als der in der unteren Kammer, wobei ein Überschreiten eines bestimmten Wertes eine Verschiebung des Kolbens bewirkt, und ein Mittel, um außerhalb der Aufnahme die Stellung des Magneten zu erkennen, wobei dieses Erkennungsmittel aus mindestens einem Schutzrohrkontaktschalter mit auf dem Magnetfluß reagierende Kontaktzungen besteht und mit einer geeigneten elektrischen Vorrichtung verbunden ist.
Der Maggnetträger umfaßt eine Stange, die mit einer kreisförmigen Rippe versehen ist, dergestalt, daß die LFG-Feder auf der oberen Seite dieser Rippe anliegt und die konventionelle Feder auf der unteren Seite.
Was den Kolben betrifft, so umfaßt dieser eine Axialbohrung mit einer zirkularen Nut, in der eine Scheibe angeordnet ist, und eine Feder aus einer Legierung mit Formgedächtnis (LFG), die zwischen der Rippe und der Scheibe enthalten ist. Die kalibrierte Rückholfeder liegt zwischen der Rippe und dem Boden der Aufnahme an.
Der Körper besteht aus einer aus zwei Partien, der unteren und der oberen, bestehenden axialen Aufnahme und einem aus zwei Partien, der unteren und der oberen, bestehenden Kolben, wobei die Aufnahme in zwei als untere und obere bezeichnete Kammern mittels einer dichten und elastischen Wand unterteilt wird, die durch einen Elastomer-Balg gebildet wird, der einerseits an der Basis der oberen Partie des Kolbens und andererseits an einer Vorrichtung befestigt ist, welche die Basis der Aufnahme verschließt. Vorzugsweise wird diese durch eine Partie überragt, die einen Deckel bildet, welcher mindestens zwei auf Magnetfluß reagierende Schutzrohrkontaktschalter aufweist, die auf verschiedenen Ebenen an der Peripherie des Körpers angeordnet sind.
Vorzugsweise ist ein Metallmantel von geringer Dicke zwischen dem Körper und den Schutzrohrkontaktschaltern mit einem Fenster je Schalter angebracht.
Der Kolben umfaßt eine axiale tiefe Bohrung, die nach oben hin offen ist, mit einem Rückhaltemittel (Scheibe) auf der Innenseite dieser Bohrung in der Nähe ihrer Öffnung. Die Feder aus Legierung mit Formgedächtnis ist derart angeordnet, daß diese zwischen der unteren Seite der Rippe und der oberen Seite der Rückhaltescheibe angeordnet ist.
Die entgegengsetzte klassische Feder ist derart angeordnet, daß diese zwischen der oberen Seite der Rippe und dem Boden der Bohrung des Bodens des Kolbens angeordnet ist.
An einem derartigen Verschmutzungsanzeiger befindet sich ein Körper mit einer zur Basis hin geöffneten Aufnahme, die in zwei Partien, der unteren und der oberen, umfaßt, und die in zwei Kammern, genannt die untere und die obere Kammer, mittels einer dichten und elastischen Wand aufgeteilt wird, die durch einen Elastomer-Balg gebildet wird, der einerseits an der Basis der unteren Partie des beweglichen Kolbens und andererseits an einer Vorrichtung befestigt ist, die die Basis der Aufnahme verschließt.
Der beschriebene Verschmutzungsanzeiger wird mittels zweier grundsätzlicher Bauelemente realisiert. Er umfaßt einen Körper, der durch ein anderes Element überdeckt wird, welches einen Deckel bildet, wobei der Deckel mindestens einen Schutzrohrkontaktschalter mit Kontaktzungen (ILS) aufweist. Bei Verwendung von mehreren Schutzrohrkontaktschaltern, sind diese auf verschiedenen Höhen an der Peripherie des Körpers angeordnet, dessen Wände eine geringere Dicke aufweisen. Im Falle einer Verwendung von einer Vielzahl von Schutzrohrkontaktschaltern kann ein Metallmantel geringer Dicke zwischen dem Körper, in dem sich der Magnet bewegt, und den Schutzrohrkontaktschaltern angeordnet sein, wobei ein Fenster auf jeder Höhe von erwähnten Schutzrohrkontaktschaltern angeordnet ist.
Um die Erfindung besser zu verstehen, sind im folgenden bevorzugte Realisierungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 ist eine Ansicht im Schnitt eines Verschmutzungsanzeigers mit Melder.
Fig. 2 ist eine Draufsicht des Verschmutzungsanzeigers gemäß Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Verschmutzungsanzeigers gemäß Fig. 1.
Fig. 4 bis 8 stellen schematisch die Funktionsweise des Apparates aus Fig. 1 dar.
Fig. 9 ist eine Ansicht im Schnitt eines Verschmutzungsanzeigers mit einem Schutzrohrkontaktschalter mit Kontaktzungen.
Fig. 14 und 15 sind schematische Darstellungen der Funktionsweise mit zwei Schutzrohrkontaktschaltern.
Der Körper des Verschmutzungsanzeigers besteht aus einem oder mehreren Elementen, bestehend aus einem nichtmagnetischen Material (z.B. einer Aluminiumlegierung). In einer ersten Realisierung ist dieser Körper von jedem Ende axial durchbohrt, um zwei Aufnahmen 2 und 3 zu bilden, die durch eine dichte Membrane 4 getrennt sind, deren Dicke sich in Abhängigkeit der Fertigung der zwei Aufnahmen ergibt. Diese Membran 4 hat eine Dicke zwischen 2/10 und 10/10 eines Millimeters, vorzugsweise 5/10 eines Millimeters. Die zwei Aufnahmen 2 und 3 sind auf diese Weise vollständig voneinander getrennt und werden untere und obere 3 in der vorliegenden Darstellung genannt.
Die Aufnahme 2 weist drei Partien auf. Der in der Zeichnung obere Abschnitt 5 wird obere Kammer genannt und steht mittels eines Kanals 8, der die Wand des Körpers 1 durchdringt, in Verbindung mit der Einlaufseite eines nicht dargestellten Filters (oder einer Vorrichtung, welche die zu überwachende Differenz hervorruft).
In dem Beispiel von Fig. 1 weist die zentrale Partie 6 der Aufnahme 2 einen geringeren Durchmesser als die beiden anderen Partien auf und ist bedeutend länger. Die untere Partie 7 ist an ihrem unteren Ende weitgehend offen und ihr Rand 7' ist dergestalt gefertigt, daß dieser einen Verschluß aufnimmt, womit die untere Kammer gebildet wird (Bezugszeichen 7). Die Aufnahme 3 weist zwei Partien 9 und 10 auf (wobei letztere einen größeren Durchmesser aufweist). Die Partie 9, die der Kammer 5 gegenüberliegt, hat als Ende die oben diskutierte Membrane 4, welche die Aufnahmen 2 und 3 gegeneinander abdichtet.
Die Kammer 10 ist in ihrer nach außen gerichteten oberen Partie weitgehend offen.
Auf der äußeren Seite weist der Körper 1 folgendes auf:
- eine Nut 11 auf der Höhe der zylindrischen Kammer 6 und einen Dichtring (nicht dargestellt),
- ein Gewinde 12 auf der Höhe der Kammer 5,
- einen sechskantigen Bund 13 auf der Höhe der Kammer 9,
- eine Nut 14 zur Aufnahme des metallischen Ringes auf der Höhe der Kammer 9.
In der Figur 1 stellt das Bezugszeichen 16 ein vielfach verwendbares komplexes Bauteil dar, dessen eine Partie einen Deckel 23 bildet, mit der dieses die Kammer 10 des Gehäuses 1 abdeckt, auf der es durch den Ring 15 gehalten wird, welcher in einer an seinem Fuße zu diesem Zweck vorgesehenen Nut gehalten wird, um diesen auszurichten mit der Nut 14, die auf der Peripherie des Körpers 1 oberhalb des Bundes 13 angeordnet ist. Das Bauteil 16 kann sich somit auf dem Körper 1 drehen. Der Deckel 23 des Teiles 16 ist vertikal vollständig durchbohrt, so daß sich zwei hintereinander liegende Passagen 18 und 19 bilden, die zwischen sich eine Schulter 20 ausbilden, die an das Ende der oberen Partie des Teils 1 anschließt und in Umfangsrichtung in das Innere der Kammer 10 hineinragt.
Senkrecht zur gemeinsamen Achse der beiden Passagen 18 und 19 ist ein Ansatz 24 vorgesehen, der eine Kammer 21 bildet, dessen Ende mit der Passage 19 des Deckels 23 über eine Bohrung 22 in Verbindung steht.
Der Zusammenbau des Körpers 1 und des Teils 16 bilden den Behälter für den Verschmutzungsanzeiger. Der Behälter 1 wird in klassischer Weise auf den Filter oder einen Träger aufgeschraubt, während das Teil 16 frei auf dem sich außerhalb des Filters befindlichen Teil des Körpers 1 rotieren kann.
Der Behälter ist in seinem unteren Teil mit einer Scheibe 25 versehen, deren oberer Rand der zentralen Öffnung in der Form des Bundes 26 hochgezogen ist. Diese Scheibe 25 wird innerhalb der Öffnung 7' durch bekannte Mittel gehalten, wie z.B. einen Ring oder ein Clip. An dieser Scheibe 25 liegt um den Führungsbund 26 das Ende einer basierten Spiralfeder 27 an, welche den unteren Teil 29 eines Kolbens 28 umschließt. In der Figur 1 sind die internen beweglichen Teile des Kolbens auf der lin- ken Seite der Mittellinie im Alarmzustand und auf der rechten Seite der Mittellinie im Ruhezustand dargestellt. Der Kolben 28 besteht im wesentlichen aus zwei Teilen 29 und 30, die zwischen sich eine Schulter 31 bilden, die in der Figur gut sichtbar ist. Die Feder 27 ist somit zwischen dieser Schulter 31 und der Scheibe 25 gelegen. Die Stange 30 (oder der Dipper) des Kolbens 28 weist eine Nut 32 auf, die dazu vorgesehen ist, einen Dichtring, z.B. einen Dicht-O-Ring, aufzunehmen. Auf der Innenseite ist der Kolben 28 durchbohrt, um eine Aufnahme 33 zu bilden. Zudem ist eine zirkulare Nut 34 in der Nähe der Öffnung angestochen, die zur Aufnahme einer zweigeteilten Scheibe dient, welche eine Feder 35 zurückhält, deren Charakteristika und wichtige Rolle im weiteren detailliert beschrieben werden. In der Innenseite der Aufnahme 33 kann die Stange 37 eines Magnetträgers 36 gleiten. Das freie Ende der Stange 37 weist eine zirkulare Rippe 38 auf, die einerseits den Anschlag für eine Feder aus einer Legierung mit Formgedächtnis bildet und andererseits ein Führungsmittel in der Aufnahme bildet. Das obere Teil der Stange 37 ist in Form einer Kapsel ausgeweitet oder mit einer Kapsel 50 versehen, die zur Aufnahme des Magneten 39 dient.
Der Magnet 39 wird in der Ruhestellung und in der thermostatischen Blockierstellung gegen die Membran 4 gedrückt (auf der rechten Seite der Figur 1 ersichtlich).
Auf der anderen Seite dieser Membran 4 befindet sich ein Bauteil 40, das den Schalter der Vorrichtung bildet.
Dieser Melder besteht aus einer magnetischen Stange oder einem Magneten 41, der in geeigneter Weise in der Kapsel einer Stange oder eines Barrens 42 angeordnet ist. Um die obere Partie dieser Stange oder dieses Barrens 42 ist ein Ring 43 angeordnet, der eine andere Farbe aufweist als die anderen Teile und vorzugsweise rot ist. An dem unteren Teil von diesem Ring 43 ist ein Bund 44 vorgesehen, der verhindert, daß dieser aus der Kammer 19 herausspringt. Der Ring 43 ist derart ausgestaltet, daß er ein inneres Endteil mit einem geringeren Durchmesser aufweist, so daß eine Schulter 45 gebildet wird. Die Stange (oder der Barren) 42 und der Ring 43 sind formschlüssig verbunden in dieser Endpartie, z.B. durch Ingangbringen mit Kraft. Die Schulter 45 bildet zwischen der externen Wand der Barre 42 und der Innenseite des Ringes 43 einen zylindrischen Raum, in welchem eine Spiralfeder (häufig Springfeder genannt) 46 angeordnet ist. Die Feder 46 umschließt den Barren 42 und drückt, da sie zwischen der Membrane 4 der Schulter 45 eingespannt ist, den Ring 43 nach außen. Der Ring 43 weist auf der äußeren Seite oberhalb der Schulter 44 einen Einstich 48 auf.
Das Teil 16 weist einen Ansatz 24 auf, dessen Kammer mit einem Schalter 47 versehen ist (oder jeder anderen äquivalenten elektrischen Vorrichtung, welcher einen Druckknopf 49 aufweist), der in der Höhe und gegenüber der Bohrung 22 angeordnet ist.
Wenn der Druckknopf zu kurz ist, um den Ring 43 zu erreichen, baut man in der Bohrung 22 einen mobilen Unterstützungsstehbolzen 53 ein (gut sichtbar in Figur 7). Der Bolzen 53 wird elastisch gegen die Wand des Ringes 43 durch den Knopf 49 gedrückt. In der Figur 1 stellt das Bezugszeichen 51 einen Verbinder dar, der aufgeschraubt an dem Teil 16 festgehalten wird.
Die Figuren 4 bis 7 zeigen die verschiedenen möglichen Stellungen der beweglichen Elemente, die in dem Gehäuse 1 des Verschmutzungsanzeigers angeordnet sind, und in Figur 8 ist die Hystereskurve der Feder 35 in Abhängigkeit von der Temperatur darstellt.
Die Figur 4 zeigt schematisch die Positionen des Kolbens 28 und des Melders 40 bei niedriger Temperatur (die LFG-Feder ist weich), wenn die Differenz des Druckes zwischen den Kammern 5 und 7 zu gering ist, um die Kraft der Feder 27 zu überwinden. Der Dipper 30 der Stange 28 wird somit durch die Feder 27 gegen den Boden seiner Aufnahme 2 gedrückt und preßt den Magneten 39 gegen die dichte Membrane 4. Der Magnet 39 zieht die magnetische (oder magnetisierbare) Stange des Melders 40 an, die an der Membran 4 anliegen bleibt. Die Wirkung des magnetischen Feldes ist größer als die der Feder 46 und der Zusammenbau des Melders bleibt in der Aufnahme 3, wodurch der Ring 43 nicht austreten kann.
Die Figur 5 zeigt ebenfalls schematisch die Positionen des Stabes 28 und des Melders 40 bei niedriger Temperatur (die Feder 35 ist weich), aber dieses Mal, wenn die Differenz zwischen dem Druck der Kammern 5 und 7 ausreichend ist, um die Kraft der Feder 27 zu überwinden. Der Dipper 30 geht unter der Einwirkung des Druckes, der in der Kammer 5 herrscht, in die Stellung 30'.
Die Scheibe 52, die formschlüssig verbunden ist mit dem Dipper, wird ebenfalls in Richtung des Bodens verschoben und drückt die Feder 35 zwischen sich und der Rippe 38 der Stange 37 des Magnetträgers 36 zusammen. Die Feder 35 ist weich (im Falle der Figur 5 infolge einer tiefen Temperatur), so daß diese die Rippe 38 nicht nach unten drücken kann und als Folge sich der Magnet 39 nicht von der Membran 4 "lösen" kann. Das Magnetfeld ändert sich nicht, so daß der Melder in der Position der Figur 4 verbleibt.
Die Figur 6 zeigt die Position des Kolbens 28 und des Melders 40 bei einer erhöhten Temperatur, wenn der Druckunterschied zwischen den Kammern 5 und 7 unzureichend ist, um die Kraft der Feder 27 zu überwinden. Der Dipper 30 des Kolbens 28 wird demzufolge durch die Feder 27 gegen den Boden einer Aufnahme 2 gedrückt. Dahingegen ist die LFG-Feder hart und nimmt den ganzen Platz zwischen der Scheibe 52 und der Rippe 38 auf, ohne daß sich die Stange 37 von der Dichtmembran 4 abhebt. Das magnetische Feld variiert nicht, der Melder 40 bleibt in der Position der Figuren 4 und 5, der Ring 43 tritt nicht aus.
Die Figur 7 zeigt die Position des Kolbens 28 und des Melders 40 bei einer erhöhten Temperatur, wenn der Druckunterschied zwischen den Kammern 5 und 7 ausreichend ist, um die Kraft der Feder 27 zu überwinden. Der Dipper 30 hat sich deshalb unter dem in der Kammer herrschenden Druck nach 30' verschoben. Da die LFG-Feder 35 hart ist, verbindet diese den Magnetträger 36 formschlüssig mit dem Kolben 28, welcher durch seine Versetzung den Magnetträger 39 mit nach unten zieht und somit auch den Magneten 39, welcher sich damit von der Membrane 4 entfernt. Das Magnetfeld ist nicht ausreichend, um den Stab 41 anzuziehen, womit sich der Zusammenbau des Schalters 40 unter dem Einfluß der Feder 46 anhebt. Der Ring 43 tritt aus der Aufnahme 3 heraus und ist gut sichtbar. Gleichzeitig kann der Druckknopf 49 oder 53 in die Aushöhlung 48 des Rings 43 eintreten und überträgt die Information dieser neuen Position an den Schalter 47.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verschmutzungsanzeigers kann noch genauer gemäß der folgenden Darstellung erklärt werden:
Der Melder steht mit dem Filter (nicht dargestellt) in Verbindung mittels des Kanals 8, der es der Flüssigkeit erlaubt von der Einlaufbreite des gesagten Filters in die Kammer 5 zu laufen. Die Kammer 7 steht mit der Auslaufseite des Filters in Verbindung.
Der Kolben 28 ist permament kraftschlüssig der Wirkung der Rückholfeder 27 ausgesetzt, welcher sie in Richtung des Bodens 4 der Aufnahme drückt, und, im Falle eines größeren Druckes in der Kammer 5 als in der Kammer 2, der Kraft der Druckdifferenz in entgegengesetzer Richtung. Wenn die Druckdifferenz zwischen den Kammern 5 und 7 groß ist (bei verstopftem Filter), weicht der Kolben 28 zurück bis er an den Bund 26 der Scheibe stößt. Die Feder 35 besteht aus einer Legierung aus Formgedächtnis (LFG), z.B. Nickel-Titan oder Kupfer-Zink-Aluminium. Eine derartige Feder ist hart bei genannten warmen Temperaturen (z.B. oberhalb 30º) und weich darunter, vorbehaltlich des Hysterese-Phänomens. Wenn die Temperatur von T1 nach T2 ansteigt, wird die Feder bei T2 hart. Wenn die Temperatur von T2 nach T1 absinkt, ist die Feder nicht mehr hart unterhalb der Temperatur in T1. Je nach dem, ist die Feder hart oder weich zwischen T1 und T2 (z.B. zwischen 30º und 40º). Normalerweise variiert die Viskosität der Flüssigkeit nicht bedeutend zwischen 30º und 40º, womit die Funktion nicht durch das Hysteresis-Phänomen beeinträchtigt wird.
Der Magnetträger 36 ist zwei Kräften ausgesetzt, der durch die LFG-Feder 35 erzeugten und der Magnetkraft, die durch den Magneten 39 auf den Magneten oder die magnetische Stange 41 durch die Membran 4 hindurch ausgeübt wird.
Wenn eine Verschmutzung auftritt und wenn die Feder 35 aus einer niedrigen Temperatur in eine erhöhte Temperatur kommt, kann diese die Magnetkraft überwinden und somit einen Rückzug des Magnetträgers 36 bewirken, wodurch ein nicht zu vernachlässigender Luftspalt zwischen dem Magneten 39 und der Stange 41 erzeugt wird. Während der magnetische Effekt unterdrückt wird, drückt die Feder 46 somit auf den Melder 40 mit seinem farbigen Ring 43. Diese Position wird in Figur 7 schematisch dargestellt. In diesem Moment schiebt sich der Druckknopf 49 in die Aushöhlung 48 und der Schalter 49 ändert seinen Zustand mittels einer internen Feder. Diese Änderung des Zustands gibt durch die Wegveränderung die Verschmutzung des Filters an.
Wenn die Feder 35 kalt und weich ist, ist die Magnetkraft größer als die Kraft, die diese auf den Magnetträger 36 ausübt, welcher unbeweglich gegen die Membran 4 gedrückt bleibt, womit der Melder 40 in der in Figur 5 dargestellten Stellung bleibt. Wenn der Druck zwischen den Kammern 5 und 7 gering ist und einen geringeren Druck ausübt, als durch die Feder 27, bleibt der Kolben 28 in der oberen Position, so wie dieses in Figur 4 dargestellt ist.
Wenn der Melder 40 herausgetreten ist, bleibt dieser herausgetreten, bis er manuell wieder hineingedrückt wird. Um ihn hereinzudrücken, muß sich dieser in der Stellung befinden, die in Figur 4 dargestellt ist.
Neben der Vereinfachung der Fabrikation, erlaubt die Verwendung der axialen LFG-Spiralfeder 35 den Verschmutzungsanzeiger bei niedrigen Temperaturen außer Betrieb zu lassen, ohne daß eine Feststellvorrichtung notwendig ist, die gegen die laterale Wand (und/oder eine Aushöhlung) eines mobilen Elementes drücken müßte, wodurch eine Bremse gebildet würde, die nachteilig für die gute Funktionsfähigkeit des Verschmutzungsungsanzeigers wäre.
Gemäß der Erfindung kann der Verschmutzungsanzeiger bei einer gestiegenen Temperatur, die diesen automatisch in Betriebszustand versetzt (Figur 6), direkt und ohne Umwege in die Alarmposition übergehen, ohne daß dieser in einer Zwischenposition (Figur 7) angehalten wird. Auf diese Weise bildet der Verschmutzungsanzeiger einen substantiellen Fortschritt bei der Informationssicherheit und sorgt deshalb für zusätzliche Sicherheit in Apparaten, die diese verwenden, vor allen Dingen in Flugzeugen.
Gemäß der vorliegenden Erfindungen, sind andere Formen der Realisierung des Verschmutzungsanzeigers möglich, welche die Verwendung einer LFG-Spiralfeder unter gleichen Bedingungen umfassen.
Eine Form der Realisierung ist in den Figuren 9 bis 15 dargestellt, wobei man aus der Figur 9 entnimmt, daß der Verschmutzungsanzeiger außen aus einem Körper 1 und einem oberen Element 16, Deckel genannt, besteht, die durch eine Schraube 68 verbunden sind.
Der Körper 1 umfaßt eine untere zylindrische Partie 55, aus der eine zylindrische Partie 56 mit geringerem Durchmesser herausragt, wobei beim Übergangsbereich dieser zwei Partien eine Kuppel 62 ausgebildet ist, wodurch sich eine zirkular offene Rinne 63 ergibt, die in Richtung des oberen Endes des Zylinders 56 offen ist. An der Partie 55 ist ein Gewindebereich 12 vorgesehen, um die Befestigung des Anzeigers auf seinen Träger (nicht dargestellt) zu ermöglichen. Zwischen dieser Gewindepartie 12 und der Kapsel 63 ist die Wand der Partie 55 durch einen Kanal 61 durchbohrt. Zwischen der Gewindepartie 12 und seinem unteren Ende 60 umfaßt die Partie 55 eine zirkulare Nut 64, in der ein Dichtring 66 angeordnet ist.
Der Körper 1 besteht aus einem oder mehreren Elementen bestehend aus einem nichtmagnetischen Material (z.B. Aluminium) und ist an jedem Ende axial angebohrt, wobei an einem Ende ein Loch 67 gebildet wird, welches nach oben hin offen ist. Das letztere ist mit einem Innengewinde versehen, um die Schraube 68 in dem Körper 1 festschrauben zu können. Die Aufnahme 58 ist in der unteren Partie 55 des Körpers 1 ausgehöhlt, und bei Fortführung der gleichen Achse ist die Aufnahme 59 mit einem geringeren Durchmesser ebenfalls ausgehöhlt in der Partie 56 von gesagtem Körper. Zwischen dem Ende der Aufnahme 59 und dem Loch 67 besteht eine Wand 57, welche die beiden vollständig voneinander trennt.
Die Aufnahme 58 ist an ihrem unteren Ende 60 verschlossen durch eine Scheibe 77, deren Rand der inneren zentralen Öffnung zu einem Bund 78 hochgezogen ist, der eine Passage 69 besitzt. Diese Scheibe 77 wird entlang ihrer Peripherie am Fuße der Öffnung der Aufnahme 58 durch einen metallischen Sicherungsring 103 gehalten. Der Bund 78 wird umschlossen von einem kleinen Zylinder 70, der durch aufeinandergesetzte Scheiben gebildet wird, die eine Einstellung der Höhe durch Variationen der Anzahl der Scheiben erlaubt. Der kleine Zylinder 70 ist in seinem oberen Ende mit einer Federführung 71 versehen, die eine Schulter aufweist. Dieser kleine Zylinder 70 wird durch ein anderes zylindrisches Bauteil 72 umschlossen, welches abdichtend am unteren Ende 60 der Aufnahme 58 unmittelbar oberhalb der Scheibe 77 gelegen ist.
Der Dedektionsmechanismus des Anzeigers ist in den Aufnahmen 58 und 59 zwischen ihrem unteren 60 und oberen 57 Ende gelegen. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Kolben 80 und einem Magnetträger 88, welche koaxial zueinander verlaufen und sich leicht im Verhältnis zueinander versetzen können.
Dieser Kolben besteht aus zwei prinzipiellen Partien: Der unteren Partie 81 und der oberen Partie 82 (mit einem größeren Durchmesser), die zwischen sich eine in der Figur 9 gut sichtbare Schulter zwischen sich bilden. Die untere Partie 81 hat eine solche Länge, daß diese in der extremen unteren Position gegen die obere Partie des Bundes 78 anliegt. An ihrem unteren Ende weist die Partie 81 eine Kerbe 81' auf, so daß diese die Passage 69 in der anliegenden Position nicht verstopft. Eine klassische Spiralfeder 79 umschließt diese Partie 81 des Kolbens 80 und drückt an ihrem unteren Ende gegen die Schulter der Federführung 71 und an ihrem oberen Ende gegen die Schulter 83.
Von oben bis unten ist der obere Abschnitt 82 des Kolbens 80 axial mit einer Bohrung versehen, um eine Aufnahme 58 zu bilden. Daneben ist eine zirkulare Nut 86 in der Nähe seiner Öffnung eingestochen, so daß eine Scheibe, genannt Verschluß, mit dem Bezugszeichen 84 in dieser Nut aufgenommen wird, die aus zwei Teilen besteht und die dazu dient, eine Feder 87 mit Formgedächtnis (LFG) zurückzuhalten, deren Charakteristika und sehr wichtige Rolle weiter unten im Detail beschrieben werden. An der Innenseite der Aufnahme 85 kann die Stange 89 des Magnetträgers 88 gleiten. Im Bereich des freien unteren Endes dieser Stange 89 befindet sich eine Rippe 90, die an ihrer oberen Seite eine Anschlagschulter für die LFG-Feder 87 bildet und an ihrer unteren Seite eine weitere Schulter, gegen welche die gegensätzliche Feder 92 anliegt. Das entgegenliegende Ende dieser Feder 92 liegt am Boden der Aufnahme 85 des Kolbens an. Daneben kann die Rippe ein Führungsmittel für die Stange 89 in der Aufnahme 85 bilden. Die obere Partie dieser Stange 89 ist in Form einer Kuppel ausgeweitet (nicht mit Bezugszeichen versehen), die außerhalb und oberhalb der oberen Partie 82 des Kolbens 80 gebildet ist. Die Kuppel enthält den Magneten. Die Aufnahme 58 ist durch einen dichten Elastomer-Balg 75 in zwei Kammern 73 und 74 aufgeteilt. Der dichte Elastomer-Balg 75 ist einerseits an seinem unteren Ende an dem festen zylindrischen Teil 72 befestigt und andererseits an seinem oberen Ende an dem unteren Teil der Partie 82 des (mobilen) Kolbens 80. Die Kammer 74 umschließt den Balg 75, die Partie 82 des Kolbens 80 sowie den Magnetträger 88 und den Magneten 91. Dieser steht in Verbindung mit der Auslaufseite des Filters mittels des Kanals 61. Die Kammer 73 wird in der Innenseite des Balgs 75 gebildet, umschließt die untere Partie 81 des Kolbens 80 und steht in Verbindung mit der Auslaufseite des Filters mittels einer Passage 69, die in der Verschlußscheibe 77 vorgesehen ist. Die Einlaufseite und die Auslaufseite des Filters sind somit mittels des Dichtrings 66 gegeneinander abgedichtet.
Der Deckel 16 ist durch ein Loch 93 durchbohrt, welches dazu geeignet ist die obere Partie 56 des Gehäuses 1 aufzunehmen. Dieser Deckel 16 umfaßt eine zylindrische Basis 94, die ausgebildet ist, um in die Rille 63 eingesetzt zu werden. Die Tiefe dieser Ringnut ist einstellbar mittels der Scheiben 65. Im oberen Teil des Loches 93 ist eine Versenkung 95 vorgesehen, die es erlaubt, Verschlußscheiben 104 und den Kopf der Fixierungsschraube 68 aufzunehmen. Die zylindrische Basis 94 weist mindestens eine Aufnahme auf, in welcher ein Mikroschalter angeordnet ist, der die Position eines Magnets aufnimmt. In der Figur 9 hat man einen Kontaktschalter 99 dargestellt, auch Schalter mit weichen Kontaktzungen (ILS) oder in der Umgangssprache "Reed-Relais" genannt. Der Kontakt schließt sich oder nicht aufgrund der Variationen des magnetischen Feldes, welches durch den Magneten 91 erzeugt wird. Vorzugsweise ist der Kontaktschalter 99 umgeben durch eine nichtmetallische Schutzschicht 95. Er ist in bekannter Art und Weise mit einer geeigneten elastischen Verbindungseinrichtung 98 verbunden, die in dem Ansatz 76 des Deckels 16 aufgenommen wird. In der Figur 9 hat man beispielsweise eine Bajonettvorrichtung 106 genommen. Gemäß einer weiteren Variante der Ausführungsform, kann der Deckel mehrere Schutzrohrkontaktschalter 100 bis 101 aufweisen, die in verschiedenen Höhen entlang dem Umkreis der zylindrischen Partie 56, welche die Aufnahme 59 umschließt, angeordnet sind.
Im Laufe der Versetzung (sichtbar in den Figuren 14 und 15) wirkt der Magnet 91 sukzessiv auf die Laschen der Schutzrohrkontaktschalter 100 bis 101, womit die Überwachung der Positionen von dem Magnet 91 möglich ist. Diese Position ist eine Funktion der Druckdifferenz zwischen der Einlaufseite und der Auslaufseite des Filters, wenn die Temperatur ausreichend ist. Um zu vermeiden, daß der magnetische Fluß des Magnetes 91 gleichzeitig zwei sukzessive Schutzrohrkontaktschalter beeinflußt, ist zusätzlich Platz vorgesehen, um die zylindrische Partie 56 durch einen Metallmantel 102 geringer Dicke zu umgeben, die eine Leuchte umfassen, welche in geeigneter Weise gegenüber jedem Schutzrohrkontaktschalter angeordnet ist, dergestalt, daß der Magnetfluß nur an den Leuchten fließen kann.
Die Funktionsweise des Verschmutzungsanzeigers kann nochmals genauer gemäß der folgenden Beschreibung erklärt werden:
Der Detektor steht mit dem Filter (nicht dargestellt) mittels eines Kanals 61 in Verbindung. Dieser ermöglicht, daß der Flüssigkeitsdruck an der Einlaufseite von dem Filter sich in geeigneter Art auf die Kammer 74 auswirkt. Die Kammer 73 steht mit der Auslaufseite des Filters mittels der Passage 69 in Verbindung.
Der Kolben 80 ist kontinuierlich der Wirkung der Rückholfeder 79 in Richtung des oberen Endes 57 der Aufnahme 58 ausgesetzt und, im Falle eines größeren Drückers in der Kammer 74 als in der Kammer 73, der Kraft der Druckdifferenz in entgegengesetzter Richtung zu dieser Feder 79. Diese ergibt sich bei ausreichender Temperatur, wenn die Resultierende der Druckdifferenzen der Kammern 74 und 73 größer wird als die durch die Feder 79 auf den Kolben ausgeübte Kraft. Der erwähnte Kolben 80 fängt also an, sich zurückzuziehen (Fig. 12 und 13). Durch Regulierung der durch die Feder 79 auf den Kolben 80 ausgeübten Kraft mittels der Scheiben 70 kann man die Auslöseschwelle der Versetzung vom gesagten Kolben 80 einstellen. Wenn die Druckdifferenz sehr stark ansteigt, wird der Versatz des Kolbens 80 durch den Anschlag, der den Bund 78 aufweist, begrenzt.
Die Feder 78 besteht aus einer Legierung mit Form-Gedächtnis (LFG), zum Beispiel auf der Grundlage einer Nickel-Titan oder Kupfer-Zink-Aluminium-Legierung. Eine derartige Feder ist hart bei den als warm bezeichneten Temperaturen (z.B. oberhalb von 30º) und weich unterhalb dieser Temperaturen, vorbehaltlich des Hysterese-Phänomens. Wenn die Temperatur sich von T1 nach T2 ändert, wird die Feder hart bei T2. Wenn die Temperatur sich von T2 nach T1 verändert, so ist die Feder nicht mehr hart unterhalb der Temperatur T1. Entsprechend der Gegebenheiten ist die Feder hart oder weich zwischen der Temperatur T1 und T2 (z.B. zwischen 30º und 40º C). Normalerweise variiert die Viskosität der Flüssigkeit zwischebn 30º und 40º nur unerheblich, und die Funktionsweise wird nicht verfälscht durch das Hysterese-Phänomen.
Der Magnetträger 88 ist zwei Kräften ausgesetzt, der entsprechenden der LFG-Feder 87 und der durch die Feder 92 erzeugten, welche auf jeder Seite der zirkularen Rippe 90 angeordnet sind. Wenn die durch die LFG-Feder 87 ausgeübte Kraft größer ist als die durch die klassische Feder 92 ausgeübte Kraft, befindet sich der Magnetträger in formschlüssiger Verbindung mit dem Kolben 80. Im entgegengesetzten Fall, wenn die durch die LFG-Feder 87 ausgeübte Kraft geringer ist als die durch die klassische Feder 92 ausgeübte Kraft, drückt die letztere die Rippe 90 und somit den ganzen Magnetträger nach oben, bis das die Kapsel und/oder der Magnet 91 gegen die Wand 57 anliegt, wodurch die Position des Kolbens 80 bestimmt wird.
Die Federn 87 und 92 sind dergestalt ausgelegt, daß bei Temperaturen höher als T2 die Feder 92 auf den Magnetträger 88 eine deutlich geringere Kraft ausübt als die LFG-Feder 87, und bei niedrigeren Temperaturen als T1 die Feder 92 eine deutlich höhere Kraft als die LFG-Feder 87 ausübt.
Wenn keine Verschmutzung vorliegt, sind der Kolben 80 und der Magnetträger 88 in ihrer oberen Position, wie aus Figuren 10 und 11 gemäß der Temperatur ersichtlich ist.
Wenn eine Verschmutzung auftritt, zieht sich der Kolben 80 zurück und, im Falle einer warmen Feder, ziehen sich der Magnetträger 88 und der Magnet ebenfalls zurück, wie in Figur 12 dargestellt, wobei eine Änderung des magnetischen Feldes bewirkt wird. Der Schutzrohrkontaktschalter wird deshalb durch diese Änderung des magnetischen Feldes aktiviert, wodurch ein elektrischer Schaltkreis geschlossen wird. Gemäß dem Beispiel aus den Figuren 14 und 15 wird der Schutzrohrkontaktschalter 99 ersetzt durch zwei Schutzrohrkontaktschalter 100 und 101, die in zwei verschiedenen Höhen angeordnet sind. Der Magnetfluß beeinflußt zunächst den Schutzrohrkontaktschalter 100, dann den Schutzrohrkontaktschalter 101, wenn eine Verschmutzung vorliegt. Es ist möglich, mehr als zwei Schutzrohrkontaktschalter vorzusehen, mittels derer man mit großer Genauigkeit den Anstieg der Verschmutzung oder der Entschmutzung messen kann.
In den Figuren wird der Fall dargestellt, bei dem das Signal ermittelt wird durch Schließen eines elektrischen Schaltkreises. Es ist aber selbstverständlich, daß der umgekehrte Fall gleichfalls möglich ist.
Im Falle einer niedrigen Temperatur (beispielsweise geringer als 30º) ist die LFG-Feder weich und der Magnetträger 88 befindet sich nicht in Verbindung mit dem Kolben 80, wie in den Figuren 10 und 11 dargestellt. Die Figur 10 zeigt den Fall, wenn der Filter nicht verschmutzt ist und die Feder 92 den Kolben 80 nach oben drückt. Die Figur 12 stellt dagegen den Verschmutzungsfall dar (im kalten Zustand), wenn die Druckdifferenz zwischen den Kammern 73 und 74 den Kolben nach unten drückt, aber ohne, daß der Magnet 91, der gegen die Wand 57 anliegt, mitgenommen wird. Die Position des Magneten 91 ist in diesem Fall demnach identisch zu dem Fall, wenn der Kolben 80 in der oberen Position ist, also wenn keine Verschmutzung vorliegt. Bei niedrigerer Temperatur (z.B. unterhalb von 30º) ist der Verschmutzungsanzeiger nicht in Betrieb, wie in den Figuren 10 und 11 dargestellt ist.

Claims

1. Verschmutzungsanzeiger für Filter im Durchfluß einer Flüssigkeit, bestehend aus einem Hohlkörper (1) aus einem allgemein als unmagnetisch bezeichneten Werkstoff, einem in einer geeigneten Aufnahme (5-6, 58-59) dieses Körpers (1) beweglichen Kolben (28, 80), einem auf den Kolben (28, 80) montierten Magneten (39,91) und einer Vorrichtung (40, 99) zur Erkennung der Stellung des Magneten (39, 91), dadurch gekennzeichnet, daß der durch einen Magnetträger (36) getragene oder nicht getragene Magnet (39) axial zum Kolben (28) verschiebbar ist, und daß eine oberhalb einer bestimmten Temperatur harte und unterhalb dieser Temperatur weiche Feder (35) aus einer Legierung mit Form-Gedächtnis (LFG) zwischen einem formschlüssig mit dem Kolben (28) verbundenen Anschlag und einem formschlüssig mit dem Magneten (39) verbundenen Anschlag montiert ist, so daß die Feder (35) durch Verschiebung des Magneten (39) Formschluß mit dem Kolben (28) herstellt, wenn sie über der erwähnten bestimmten Temperatur liegt, während sie unter dieser Temperatur durch Kompression eine axiale Verschiebung des Magneten (39) zum Kolben (28) zuläßt.

2. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) deutlich zylindrisch (in einem oder mehreren Elementen) ist, daß er außen mit den Befestigungsmitteln (12-13) versehen ist, und daß er Bohrungen und Gegenbohrungen gleicher Mitte erhalten hat, welche zwei als obere (3) und untere (2) bezeichnete Aufnahmen bilden, die jede zu einem entgegengesetzten Ende des Zylinders hin geöffnet sind:

- in der oberen Aufnahme (3) befindet sich ein beweglicher magnetisierter (oder magnetisierbarer) Melder (40) mit seiner Befestigungsvorrichtung innerhalb der vorerwähnten Aufnahme, welche unter atmosphärischem Druck steht,

- in der unteren Aufnahme (2), die in ihrem oberen Teil (5) mit der Einlaufseite des Filters und im unteren Teil (7) mit dessen Auslaufseite kommuniziert, befindet sich:

- ein Kolben (28), der die Aufnahme in zwei als obere (5) und untere (7) bezeichnete Kammern unterteilt,

- ein Magnet (39) mit seinem Magnetträger (36) in der oberen Kammer (5),

- eine in der unteren Kammer (7) angeordnete Rückholfeder (27) des Kolbens (28) zum Boden (4) seiner Aufnahme (2),

wobei die obere Kammer (5) der unteren Aufnahme (2) außerdem eine Spiralfeder (35) aus einer Legierung mit Formgedächtnis (LFG) enthält, die bei hoher Temperatur hart und bei niedriger Temperatur weich ist, und die bei niedriger Temperatur unter Einwirkung einer unbedeutenden Kraft entsprechend der gleichen geraden Achse wie der Kolben (28) zusammengedrückt werden kann, und die so eingerichtet ist, daß sie zwischen dem Magneten (39) und dem Kolben (28) Formschluß herstellt oder nicht, je nachdem, ob die Temperatur hoch ist oder nicht.

3. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Aufnahme (2 und 3) durch eine mechanisch bearbeitete Membran (4) getrennt sind, deren Dicke zwischen 2/10 und 10/10 Millimeter liegt.

4. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (7) der unteren Aufnahme (2) durch eine Scheibe (25) verschlossen ist, deren Rand der Mittenöffnung als Bund (26) hochgezogen ist, der als Führung für die Rückholfeder (27) des Kolbens (28) dient.

5. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28) außen zwei Hauptpartien (29 und 30) aufweist, die zwischen sich eine Schulter (31) bilden, auf der die Feder aufliegt, wobei die Partie (30) mit einem Dicht-O-Ring (32) versehen ist, und wo der Kolben (28) außerdem von seinem Boden aus axial dergestalt aufgebohrt ist, daß eine Aufnahme (33) gebildet wird, die in der Nähe ihrer Öffnung eine kreisförmige Nut (34) aufweist.

6. Verschmutzungsanzeiger nach sämtlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetträger (36) einerseits durch eine axiale Stange (37) gebildet wird, die in der Nähe ihres freien unteren Endes eine kreisförmige Rippe (38) aufweist, und andrerseits durch eine Kapsel (50) an ihrem oberen Teil, die den Magneten (36) enthält.

7. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (35) aus einer Legierung mit Formgedächtnis (LFG) die Stange (37) des Magnetträgers (36) umgibt und sich zwischen der kreisförmigen Rippe (38) dieser Stange (37) und einem in der Nut (34) des Kolbens (28) angeordneten Anschlagring oder -wulst (52) befindet.

8. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus LFG aus einer Nickel-Titan-Legierung ist.

9. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus LFG aus einer Kupfer-Zink- Aluminium-Legierung ist.

10. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Aufnahme (3) aus zwei Partien (9 und 10) besteht, wobei eine erste Partie (9) der Temperatur auf der anderen Seite der Membran (4) ausgesetzt ist, während eine obere Partie (10) größeren Durchmessers sich weit nach außen öffnet.

11. Verschmutzungsanzeiger nach einem der Ansprüche 1, 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) außen mit einem Teil (16) versehen ist, der eine den Körper (1) überdeckende Partie aufweist, die einen Deckel (23) für die obere Aufnahme (3) bildet, der in seiner Mitte durchbohrt ist, um einen Ring (43) des Melders (40) durchzulassen.

12. Verschmutzungsanzeiger nach einem der Ansprüche 1, 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (16) sich um die Außenwand der oberen Partie des Körpers (1) drehen kann, und daß zu diesem Zweck eine Nut (14) in diesen Körper oberhalb des Bunds (13) eingestochen wurde, während eine andere Nut (17) an der internen Basis des Deckels (23) eingestochen wurde, und wobei ein in diese beiden Nuten eingelegter Ring (15) für die Verbindung des Teils (16) mit dem Körper (1) sorgt.

13. Verschmutzungsanzeiger nach einem der Ansprüche 1, 2 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die überdeckende Partie (23) des Teils (16) vollkommen durchbohrt ist, umso zwei aufeinander folgende Durchlässe (18 und 19) mit gleicher Mittellinie zu bilden, die zwischen sich eine Schulter (20) bilden, welche der oberen Endpartie des Körpers (1) gegenüberliegt und über die Kammer (10) hinausragt.

14. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Aufnahme (3) eine Gruppe von Elementen (40) angeordnet ist, die den Verschmutzungsmelder befestigen, und die eine Stange (42), die an ihrer Basis mit einem Magneten (41) versehen ist, der an die Membran (4) angelegt werden kann, einen sich durch eine lebhafte Farbe von den anderen Teilen unterscheidenden Ring (43) mit einem Außenbund (44), der sich gegen die Schulter (20) des Deckels (23) anlegen kann, eine äußere kreisförmige Aushöhlung (48), eine innere kreisförmige Rippe (45) (die in der oberen Partie eine Schulter bildet) und eine Rückholfeder (46) umfaßt, welche die Stange (42) zwischen der Membran (4) und der Rippe (45) umgibt.

15. Verschmutzungsanzeiger nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (16) einen Ansatz (24) mit einer Kammer (21) zur Aufnahme eines Schalters (49) umfaßt, wobei der Boden der Kammer (21) von einem Kanal (22) durchzogen wird, in dem ein als Stößel fungierendes Distanzstück (53) gleiten kann, das normalerweise durch den Drucktaster des Schalters gegen die Wandung des Rings (43) bzw. in die Aushöhlung (48) gedrückt wird, je nach Stellung des genannten Rings.

16. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (91), der durch einen Magnetträger (88) getragen wird, welcher mit dem Boden (82) des Kolbens (80) kooperiert, sich gegenüber dem Kolben verschieben kann, und zwar entsprechend der gegensätzlichen Kräfte zweier Federn, von denen die eine (87) aus Legierung mit Formgedächtnis (LFG) oberhalb einer bestimmten Temperatur hart und unterhalb weich ist, die andere (82) aus konventioneller Legierung mit einer geringeren Kraft als die der warmen Feder (87), jedoch größeren Kraft als die der gleichen Feder (87) in kaltem Zustand, sowie entsprechend der Mittel zur Auslegung der Federn, dergestalt, daß die Feder (87) aus LFG in warmem Zustand Formschluß zwischen dem Magnetträger (88) und dem Kolben (80) herstellt, während in kaltem Zustand der Feder (87) der Magnetträger (88) durch die konventionelle Feder (92) zurückgeschoben wird.

17. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (58-59) nach unten hin offen ist, wobei der Magnet (91) zum Boden dieser Aufnahme (58-59) hin ausgerichtet ist, welche durch ein Mittel (75) in zwei Kammern (73-74) unterteilt wird, von denen die als untere Kammer (73) bezeichnete mit der Auslaufseite des Filters kommuniziert, während die als obere Kammer (74) bezeichnete mit der Einlaufseite dieses Filters kommuniziert, so daß, wenn der Druck in der oberen Kammer (74) höher ist als der Druck in der unteren Kammer (73), ein Druckunterschied entsteht, der einen gewissen Wert übersteigen kann, wodurch dann die Verschiebung des Kolbens (80) bewirkt wird, und ein Mittel, um außerhalb der Aufnahme (5) die Stellung des Magneten (91) zu erkennen, wobei dieses Erkennungsmittel aus mindestens einem Schutzrohrkontaktschalter (99) mit Kontaktzungen, die auf den Magnetfluß reagieren, besteht und mit einer geeigneten elektrischen Vorrichtung verbunden ist.

18. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetträger (88) eine Stange (89) umfaßt, die mit einer kreisförmigen Rippe (90) versehen ist, und daß die Feder aus LFG (87) auf der oberen Seite dieser Rippe (90) anliegt und die konventionelle Feder (92) auf deren unterer Seite.

19. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der Ansprüche 16 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (80) eine Axialbohrung (85) mit einer kreisförmigen Nut (86) und einer Scheibe (84) sowie eine zwischen der Rippe (90) und der Scheibe (84) befindliche Feder (87) aus Legierung mit Formgedächtnis (LFG) umfaßt, während die kalibrierte Rückholfeder (92) zwischen der Rippe (90) und dem Boden der Aufnahme (58) liegt.

20. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) eine aus zwei Partien, der unteren (58) und der oberen (59), bestehende axiale Aufnahme und einen aus zwei Partien, der unteren (81) und der oberen (82), bestehenden Kolben (80) umfaßt, wobei die Aufnahme in zwei als untere (73) und obere (74) bezeichnete Kammern mittels einer dichten und elastischen Wand (75) unterteilt wird, die durch einen Elastomer-Balg gebildet wird, der einerseits an der Basis der oberen Partie (82) des Kolbens (80) und andrerseits an einer Vorrichtung befestigt ist, welche die Basis (60) der Aufnahme (58) verschließt.

21. Verschmutzungsanzeiger nach irgendeinem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) durch eine Partie überragt wird, die einen Deckel (16) bildet, welcher mindestens zwei auf Magnetfluß reagierende Schalter (100-101) wie z. B. Schutzrohrkontaktschalter aufweist, die auf verschiedenen Ebenen entlang der Peripherie des Körpers (1) angeordnet sind.

22. Verschmutzungsanzeiger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Körper (1) und den Schutzrohrkontaktschaltern (100-101) ein Metallmantel von geringer Dicke mit einem Fenster je Schalter angebracht ist.