DE2042617A1

DE2042617A1 - Filter Beipaß Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2042617A1
Application number: DE19702042617
Authority: DE
Inventors: James Robert Stillwater OkIa McBurnett (VStA) P
Original assignee: Allis Chalmers Manufacturing Co , West Alhs, Wis (VStA)
Priority date: 1969-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1971-03-25
Also published as: GB1297825A; CA930842A; FR2059267A5; US3644915A; DE2042617B2

Description

DR. M0LLER-BOR6 Dl PL-PHYS. DR. MAN ITZ Dl PL-CHEM. DR. D EUFEL

DIPL-ING. FINSTERWALD Dl PL-ί NG. GRÄMKO W 2042617 PATENTANWÄLTE

27- August 1970 Hl/th - A 2110

Allis-Chalmers Manufacturing Company West Allis, Wisconsin, Milwaukee

USA

Filter-Beipaß-Anzeigevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter und "betrifft insbesondere einen elektrischen Kreis, der das Beipaß-Ventil als einen Schalter in dem elektrischen Kreis verwendet, um ein Signal hervorzurufen, das anzeigt, daß das Filter schafthaft bzw. mangelhaft und das Beipaß-Ventil geöffnet ist, um eine Fluidströmung um das Ventil zu gestatten.

Filterelemente werden in unterschiedlichen Typen von hydraulischen Systemen verwendet, um Fremdmaterial aus dem durch das System zirkulierenden Fluid zu filtern. Sie sind insbesondere nützlich in Schmieröl-Systemen, in denen'Fremdmaterial einen Ausfall der Schmierung der Lager und verschiedener anderer Sfeile in dem Fahrzeug bewirken kann. Infolgedessen werden Filter verwendet, Fremdmaterial aus dem Fluidsystem su entfernen und eine Zirkulation des Fluids durch

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das System zu gewährleisten. Für den Fall, daß das Filterelement verschmutzt bzw. unbrauchbar wird, ist ein Beipaß-Ventil parallel zu dem Filterelement angeordnet. Somit öffnet das Beipaß-Ventil, wenn das Filterelement verschmutzt oder verstopft ist, in Abhängigkeit von einem Druckanstieg auf der Hochdruckseite des Filterelementes. Wenn das Beipaß-Ventil einmal geöffnet ist, wird das Fluid nicht langer gefiltert. Der Ausfall des Filterelementes ist dem Bedienungsmann nicht bekannt und der Zweck des Elementes wird vereitelt, wenn der schadhafte Zustand fortdauert. Eine in dem System verwendete Alarm- oder Anzeigeeinrichtung kann diese Information zu dem Bedienungsmann des Motorfahrzeuges liefern. Folglich kann das Filter dann ersetzt und das Beipaß-Ventil geschlossen werden und die Filterfunktion erfolgt in normaler Weise.

Ziel der Erfindung ist die Schafffung einer Alarmeinrichtung, die dem Bedienungsmann anzeigt, daß das Filterelement schadhaft ist.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein Filter mit einer Anzeigeeinrichtung für einen mangelhaften Zustand vor, das ein Gehäuse umfaßt, welches einen Einlaßdurchgang in Fluidverbindung mit einem Einlaßhohlraum, einen Auslaßhohlraum in Fluidverbindung mit einem Auslaßdurchgang, ein arbeitsmäßig zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßdurchgang angeordnetes Filterelement und ein Beipaß-Ventil mit trennbaren Elementen aufweist, die normalerweise in eine geschlossene Position vorgespannt und in Abhängigkeit von einem mangelhaften Filterelement, das einen Druckanstieg in dem Einlaßdurchgang und -hohlraum verursacht, in eine offene Position zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Einlaß-

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und dem Auslaßdurchgang betätigbar sind; das Filter kennzeichnet sich durch einen elektrischen Kreis mit einer elektrischen Energiequelle und durch eine elektrische Anzeigeeinrichtung, die mit der elektrischen Energiequelle durch einen druckempfindlichen Schalter verbunden ist, der die trennbaren Elemente des Beipaß-Ventils umfaßt, wobei bei Betätigung des Beipaß-Ventils der Kreis geöffnet wird.

Das vorgeschlagene System ist eine bedienungssichere Einrichtung zur Erzeugung einer Anzeige zu dem Bedienungsmann, wenn das mangelhafte Filterelement einen Beipaß des hydraulischen Fluids um das Filter hervorruft. Das Beipaß-Ventil wird vorteilhafterweise als ein Schalter in einem elektrischen Kreis verwendet, der sich in Abhängigkeit von dem mangelhaften Zustand des Filterelementes öffnet und schließt. Die Filter-Beipaß-Anzeigeeinrichtung gibt an, wann das Filterelement schadhaft bzw. mangelhaft ist. Das als ein Schalterelement in einem elektrischen Kreis verwendete Beipaß-Ventil betätigt eine Alarm- oder eine Anzeigeeinrichtung.

In einem Filter in einem hydraulischen System, in dem ein Beipaß-Ventil parallel zu dem Filterteil des hydraulischen Systems angeordnet ist, öffnet das Beipaß-Ventil, wenn das Filterelement verschmutzt ist und die Strömung des hydraulischen Fluids durch das Filter verhindert. Vorteilhafterweise arbeitet das Beipaß-Ventil als ein elektrischer Schalter in dem elektrischen System, das eine Alarmeinrichtung betätigt. Das Beipaß-Ventil, das als Schalter arbeitet, ist

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normalerweise durch eine Feder in eine geschlossene Position vorgespannt* wenn das Beipaß-Ventil öffnet, ist der Schalter geöffnet und die Alanneinrichtung zeigt an, daß das Beipaß-Ventil aufgrund eines mangelhaften Filters geöffnet ist.

Die Erfindung betrifft also eine Ölfilter-Beipaß-Anzeigeeinrichtung, in der das Beipaß-Ventil als ein Schalter verwendet wird, um einen elektrischen Kreis zu öffnen und zu schließen. Die Anzeigeeinrichtung kann eine Lampe, ein Summer oder irgend eine geeignete Einrichtung sein, die anzeigt, daß das Filter nicht mehr filtert und das öl um das Filter durch das Beipaß-Ventil vorbeigeführt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Filters und eines Beipaß-Ventils mit einem elektrischen Kreis,

Fig. 2 eine Modifikation des elektrischen Kreises und das als ein Schalter wirkende Beipaß-Ventil und

Fig. 3 eine weitere Modifikation des elektrischen Kreises.

Nach Fig. 1 erhält eine hydraulische Fluidpumpe 1 ein hydraulisches Fluid von einem Behälter 2 und pumpt das hydraulische Fluid zu der Filteranordnung 3· Das hydraulische Fluid verläuft durch die Filteranordnung und aus der anderen Seite heraus durch eine Leitung 4, die mit einer Fahrzeugmaschine oder irgend einer anderen Einrichtung, die gefiltertes hydraulisches Fluid erfordert, verbunden sein kann.

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Eine Leitung 5 liefert das hydraulische Fluid unter Druck zu einem Einlaßdurchgang 6 in das Gehäuse 7 der FiIteranordnung 3· Das Fluid in der Kammer 6 befindet sich unter Druck von der Pumpe 1 und es verläuft normalerweise abwärts in einen Hohlraum 8 eines Filtergehäuses 9· Das Filtergehäuse 9 umschließt ein Filterelement 10 und bildet eine Dichtung 11 und 12 mit den oberen Teilen des Filterelementes und des Gehäuses 7 und ebenso eine Dichtung zwischen dem unteren Teil des Filters und des Gehäuses 9« Eine Flügelmutter 13 trägt einen Gewindestutzen, der gewindemäßig mit einem Schaft 14 eingreift, der sich abwärts vom Gehäuse 7 der Filteranordnung 3 erstreckt. Die Flügelmutter 13 kann aus dem Schaft 14 an dem Gehäuse 7 für einen Austausch des Filterelementes 10 herausgeschraubt werden. Das Gehäuse 9 und das Filterelement 10 bestimmen den Einlaßhohlraum 8 an dem äußeren Umfang des Elementes 10 und den konzentrisch in den Element 10 gelegenen Auslaßhohlraum. Eine Vielzahl von Löchern bzw. Öffnungen 16 erstreckt sich radial in einen axialen Durchgang 17» der in Verbindung mit einem Auslaßdurchgang/in dem Gehäuse 7 steht. Der Auslaßdurchgang 18 erstreckt sich in ein Fitting 19, das mit der Leitung 4 mittels einer Mutter 20 verbunden ist. Normalerweise strömt das hydraulische Fluid von dem Einlaßdurchgang 6 und dem Einlaßhohlraum 8 durch den Auslaßhohlraum 15 und den Auslaßdurchgang 18 zur Leitung 4, wobei ein Filtern des hydraulischen Fluids vorgesehen ist, wenn es durch die Filteranordnung 3 verläuft. Ein Beipaß-Ventil bzw. Nebenschlußventil 21 ist in dem Gehäuse 7 ausgebildet, das ein Beipaß-Ventilelement bestimmt, welches'mit einem Ventilsitz 22 in Eingriff steht. Eine Feder 24 ist auf eine isolierte Basis einer Hülse 25

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aufgesetzt und spannt das Ventilelement 23 in die Eingriffsposition mit dem passenden Ventilsitz 22 vor. Eine Klemme 26 ist mit der Feder 24 verbunden, die einen elektrischen Leiter von der Klemme 26 zu dem Ventilelement 23 bildet. Der elektrische Strom fließt durch die Feder 2A- und das Ventilelement 23 zu dem Ventilsitz 22 des Gehäuses 7· Das Gehäuse 7 wird als Erde betrachtet, da es mit dem Chassis und der geerdeten Seite einer Batterie 29 durch einen Leiter 28 verbunden ist. Die Batterie 29 ist auf ihrer Hochpotentialseite mit einem Leiter 30 verbunden, der durch eine Birne 31 und einen Zündschalter 37 mit der Klemme 26 in Verbindung steht. Der in Fig. 1 dargestellte Kreis hält die Lampe erleuchtet, solange das Filter in einer filternden Stellung verbleibt. Eine Grünlicht-Birne kann zur Anzeige des normalen Filteras gewählt werden, und ein Ein-Zustand würde gewährleisten, daß der Kreis arbeitet. Wenn das Filter defekt wird, weil es mit Fremdmaterial belastet ist, und für ein Filtern ausfällt, öffnet das Beipaß-Ventil, das wiederum den Kreis öffnet, da das Beipaß-Ventil als ein Schalter wirkt.

In Fig. 2 ist eine Modifikation des elektrischen Kreises gezeigt. Die Seite mit niedrigerem Potential der Batterie ist mit dem Gehäuse 7 verbunden. Die Seite mit höherem Potential der Batterie ist mit einem Leiter 36 verbunden. Der Leiter 36 steht durch den Zündschalter 37 mit einem Widerstand 38 ia Verbindung. Eine Alarmeinrichtnmg 39, die irgendein geeignetes sichtbares oder hörbares Signal erzeugen kann, ist zwischen den Widerstand 38 und das Gehäuse geschaltet. Parallel zu der Alarmeinrichtung 39 sind ein

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Testschalter 40, eine Leitung 41, eine Klemme 42, die Feder 24 und das Ventilelement 23 geschaltet. Der Testschalter ist normalerweise geschlossen und kann momentan geöffnet werden, um zu testen, ob die Alarmeinrichtung arbeitet.

In Fig. 3 ist eine weitere Modifikation des elektrischen Kreises dargestellt, in dem die Batterie 29 mit einem Zündschalter 37 verbunden ist. Der Zündschalter 37 verbindet die Birne 31 durch einen Relaisschalter 50 in Reihe parallel zu der Batterie 29· Ebenso sind durch den Zündschalter 37 die Relaisspule, der Beipaß-Filterschalter 21 und ein Widerstand 61 verbunden, die ebenso parallel zur Batterie 29 geschaltet sind. Der Relaisschalter 50 ist normalerweise geschlossen, wenn der Zündschalter 37 offen ist, und ist geöffnet, wenn Strom durch die Relaisspule 41 fließt. Der Relaisschalter 50 arbeitet als ein Testschalter, wenn der Zündschalter 37 geschlossen wird, da die Induktivität der Spule 51 momentan den Stromfluß daran hindert, eine Spannung an die Birne 31 anzulegen, die genügt, sie zu erleuchten.

Die bevorzugten Ausführungsformen sind oben beschrieben worden j die Betriebsweise der Einrichtung wird im folgenden beschrieben.

Nach Fig. 1 setzt die Pumpe 1, wenn die Filteranordnung 3 in einer normalen Weise arbeitet, Fluid unter Druck und drückt es durch den Einlaßdurchgang 6 in den Einlaßhohlraum 8. Das hydraulische Fluid wird dann durch das Filterelement 10 in den Auslaßhohlraum 15 und den Auslaßdurchgang 18 geführt. Während normaler Betriebsbedingungen befindet sich

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das Beipaß-Ventil 21 in der geschlossen Stellung. Wenn das Filterelement 10 die FiItereigenschaften verliert, da es mit Fremdmaterial "belastet ist und somit Fluid nicht durch das Filterelement überträgt, öffnet das Beipaß-Ventil 21. Wenn das Beipaß-Ventil 21 öffnet, ist der elektrische Kreis unterbrochen und die Lampe J1 erlischt und zeigt dem Bedienungsmann an, daß das Beipaß-Ventil geöffnet ist und daß das Filterelement defekt ist. Infolgedessen kann der Bedienungsmann das Filterelement 10 ersetzen, um eine zufriedenstellende Filterung vorzusehen.

Die Filteranordnung in Fig. 2 arbeitet in einer ähnlichen Weise wie die in Fig. 1.

Wenn das Filter jedoch aussetzt, das hydraulische Fluid zu filtern und sich Druck in dem Einlaßdurchgang 6 aufbaut, öffnet das Beipaß-Ventil 21, wodurch eine Spannung an der Alarmeinrichtung 39 erzeugt wird, die wiederum die Alarmeinrichtung betätigt. Durch den Betrieb der Alarmeinrichtung wird ein hörbares Signal erzeugt, das dem Bedienungsmann anzeigt, daß das Filter schadhaft ist und folglich gewechselt werden muß. Der Testschalter 40 sieht einen normalerweise geschlossenen Schalter vor, der momentan geöffnet werden kann, um die Betriebsfähigkeit des Kreises und der Alarmeinrichtung zu testen.

Der in Fig. 2 gezeigte Kreis umfaßt eine mit dem Gehäuse verbundene Batterie 29. Die positive Seite der Batterie ist mit einem Zündschalter 37 verbunden, der wiederum in Verbindung mit einem Widerstand 38 steht. Der Testschalter

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und der Beipaß-Ventil-Schalter 21 sind in Reihe zwischen das Gehäuse 7 und den Widerstand J8 geschaltet. Die Alarmeinrichtung 39 ist parallel zu diesen zwei Schaltern verbunden und steht mit einem Ende in Verbindung mit dem Gehäuse und mit dem anderen mit dem Widerstand 38. Wenn der Zündschalter 37 geschlossen wird und das einen Schalter bildende Beipaß-Ventil 21 geschlossen wird, ist der Kreis in Betrieb· Der durch den Widerstand 38 fließende Strom wird auf Erde, die durch das Gehäuse 7 gebildet wird, nebengeschlossen. Infolgedessen wird die gesamte Spannung der Batterie über den Widerstand 38 erzeugt. Der (Testschalter 40 ist normalerweise in eine geschlossene Stellung vorgespannt und kann momentan geöffnet werden, um den Nebenschlußteil des Kreises zu öffnen und den Strom zu veranlassen, durch die Alarmeinrichtung zu fließen und eine Spannung über die Alarmeinrichtung zu erzeugen. Dadurch wird die Alarmeinrichtung veranlaßt, ein hörbares oder sichtbares Signal zu dem Bedienungemann vorzusehen, welches anzeigt, daß sie arbeitet.

Folglich wird, wenn das einen Schalter bildende Beipaß-Ventil 21 in Abhängigkeit von einem erhöhten Druck in dem Einlaßdurchgang 6 geöffnet wird, ebenfalls Spannung über die Alarmeinrichtung erzeugt, die die Alarmeinrichtung in Tätigkeit setzt. Der Kreis arbeitet nur, wenn der Zündschalter geschlossen ist.

In Pig. 3 iet eine weitere Modifikation des Kreises dargestellt. Ein Relaisschalter 50 und eine Birne 31 sind in Reihe parallel zu der Batterie 29 angeordnet. Der Zündschalter 37 aktiviert den Kreis, wenn das Fahrzeug in Betrieb

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ist. Parallel zu dem Relaisschalter 50 und der Birne 31 liegen eine Relaisspule 51 und ein Widerstand 61. Die Relaisspule 51 wird nur solange erregt, wie das Beipaß-Ventil 21, das als Schalter arbeitet, geschlossen ist.

Wenn das Beipaß-Ventil offen ist, wird die Relaisspule 51 entregt, wodurch der Schalter 50 automatisch geschlossen wird und die Spannung der Batterie 29 an die Birne 31 angelegt wird, wodurch ein sichtbares Signal zu dem Bedienungsmann erzeugt wird.

Venn der Zündschalter 37 anfangs geschlossen wird, verhindert die induktive Reaktanz der Relaisspule 51 den Stromfluß durch die Spule. Diese momentane Verhinderung des Stromflusses durch die Spule bewirkt eine Spannung an der Birne 31« die genügt, die Birne zu erleuchten, was die Betriebsfähigkeit des Kreises anzeigt. Der Stromfluß baut sich in der Relaisspule auf und ein in dem Kern 60 erzeugtes Magnetfeld öffnet den Relaisschalter 50, der normalerweise geschlossen ist. Der Kreis weist, wenn das Fahrzeug in Betrieb ist, durch die Spule 51 und den Widerstand 61 einen begrenzten Stromfluß im Vergleich zu de» auf, der normalerweise in der in Fig. 1 gezeigten Kreis erforderlich ist.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

'■ 1. Filter mit einer Anzeigeeinrichtung für einen schadhaften "bzw. mangelhaften Zustand, das ein Gehäuse (7) umfaßt, welches einen Einlaßdurchgang (6) in Fluidverbindung mit einem Einlaßhohlraum (8), einen Auslaßhohlraum (15) in Fluidverbindung mit einem Auslaßdurchgang (4·), ein arbeitsmäßig zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßhohlraum angeordnetes Filterelement (10) und ein Beipaß-Ventil (21) mit trennbaren Elementen aufweist, die normalerweise in eine geschlossene Position vorgespannt und in Abhängigkeit von einem schadhaften bzw. mangelhaften Filterelement, das einen Druckanstieg in dem Einlaßdurchgang und -hohlraum erzeugt, in eine geöffnete Stellung zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Einlaß- und Auslaßdurchgang betätigbar sind, gekennzeichnet durch einen elektrischen Kreis mit einer elektrischen Energiequelle und eine elektrische Anzeigeeinrichtung, die mit der elektrischen Energiequelle durch einen druckempfindlichen Schalter verbunden ist, der die trennbaren Elemente des Beipaß-Ventils umfaßt, wobei bei Betätigung des Beipaß-Ventils der Kreis geöffnet wird.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung in Reihe mit der elektrischen Energiequelle verbunden ist, so daß sie normalerweise erregt und nur entregt ist, wenn das Beipaß-Ventil geöffnet ist.

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5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kreis eine Relaisspule (51) aufweist, die, wenn das Beipaß-Ventil geschlossen ist, betätigt ist, einen Relaisschalter (50) in Reihe mit der Anzeigeeinrichtung in einem offenen Zustand geschaltet zu halten, und daß ein öffnen des Beipaß-Ventils zur Entregung des Relais und Betätigung der Anzeigeeinrichtung führt.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kreis einen Testschalter (4-0) aufweist, der in Reihe mit den Elementen (22, 23) des Beipaß-Ventils für einen momentanen Betrieb zum Test der Funktionsweise des Kreises verbunden ist.

5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kreis eine Serienanordnung eines mit dem Beipaß-Ventil verbundenen Widerstandes und der Anzeigeeinrichtung aufweist, die parallel zu dem Ventil verbunden ist und daß das Beipaß-Ventil in der normalerweise geschlossenen Position den Strom um die Alarmeinrichtung nebenschließt und in einer offenen Position einen Spannungsabfall über die Alarmeinrichtung erzeugt.

6. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beipaß-Ventil eine isolierte Hülse (25) aufweist, die von einer leitenden Feder umgeben ist, die ein Ventilelement in eine normalerweise geschlossene Position vorspannt, und daß eine Klemme (26) mit der Feder verbunden ist.

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7. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung ein Summer ist, der ein hörbares Signal zur Anzeige eines mangelhaften Zustandes des Filters erzeugt.

8. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine Lampe zur Anzeige eines mangelhaften Zustandes des Filterelementes umfaßt.

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