DE1958015A1

DE1958015A1 - Filter

Info

Publication number: DE1958015A1
Application number: DE19691958015
Authority: DE
Inventors: Russo Francis Paul; Spargo Thomas William
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1969-05-19
Filing date: 1969-11-18
Publication date: 1970-11-26
Also published as: GB1231524A; NL6916976A; US3501005A; FR2043506A1

Description

Patentanwälte Dipl. -Ing. F. Weickmann, 1958015

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Ghem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

Kl/th

AMERICAN MACHINE & FOUNDRY COMPANY

261 Madison Avenue

New York, N.Y. 10016, V.St.A.

Filter

Die Erfindung bezieht sich auf Filter, insbesondere auf Filter für hydraulische Systeme, die in Druckleitungen eingebaut werden.

Es sind bereits derartige Filter für hydraulische Systeme bekannt, die jedoch mit gewissen Nachteilen behaftet sind. Beispielsweise sind eine Reihe solcher Filter so ausgebildet, daß im Falle einer Verstopfung oder Verschmutzung des Filters zum Auswechseln oder Einsetzen eines neuen Filtereinsatzes der Aufbau auseinandergebaut werden muß. Außerdem weisen die meisten der bekannten Filter keinerlei Anzeigeeinrichtung auf, die auf eine Verschmutzung des Systems hinweist, wodurch die Strömung des Fluids nachteilig beeinflußt wird und sich ein Druckaufbau im System ergibt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile bekannter Filter einen solchen Filter zu schaffen, bei dem der Filtereinsatz einfach ausgewechselt werden kann, der für unterschiedliche Durchsätze an Fluid verwendbar ist und vor allem eine leicht ablesbare Anzeigeeinrichtung aufweist, die von allen Seiten sichtbar den Zustand des Filtereinsatzes angibt. Schließlich soll ein solcher Filter einfach im Aufbau sowie in der Herstellung sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Filter gelöst, der einen Unterteil und einen damit aus einem Stück bestehenden Sammelbehälter aufweist, wobei in diesem Unterteil ein mit einem am Umfang des Sammelbehälters liegenden Abschnitt verbundener Einlaß und ein mit dem zentralen Abschnitt des Sammelbehälters verbundener Auslaß vorgesehen ist, ferner durch eine mit einer Anzeigeeinrichtung versehene Abdeckung am gegenüberliegenden Ende dieses Sammelbehälters, die abdichtend auf dem Sammelbehälter aufliegt und einen Halter enthält, weiterhin durch einen in diesem Halter angeordneten und an einer Kolbenstange befestigten Kolben, wobei eine um diese Kolbenstange angeordnete und am Kolben anliegende Feder diesen nach oben drückt und durch ein in der Mitte vorstehendes Widerlager am Halter abgestützt wird, ferner diese Kolbenstange an einem Ende durch eine Bohrung in diesem Widerlager nach unten vorsteht und am gegenüberliegenden Ende mit einem Gestänge verbunden ist, das einen relativ zur Außenfläche der Abdeckung beweglichen Zeiger betätigt, weiterhin durch einen Filtereinsatz im Sammelbehälter, der diesen in eine am Umfang angeordnete Eintrittskammer und eine zentrale Austrittskammer unterteilt und auf einer Rippe aufliegt, die am Unterteil um den mittigen Auslaß ausgebildet ist, wobei dieser Filtereinsatz an seinem gegenüberliegenden Ende den unteren Teil des Halters für den Kolben dicht abschließend trägt und diese Abdeckung SOWi^ der zugeordnete Aufbau durch eine Befestigungsvorrichtung mit dem Sammelbehälter verbunden sind.

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Dieser Filter spricht auf Änderungen im Druckunterschied an, wobei dieser Kolben nach unten gedrückt wird. Dadurch wird eine direkte Verbindung zwischen der äußeren und inneren Kammer im Sammelbehälter hergestellt und das Fluid kann, ohne den Filtereinsatz zu durchströmen, durch den Filter geleitet werden, wobei dieser Zeiger relativ zu dieser Anzeigeeinrichtung auf der Abdeckung verschoben wird.

Durch diese Ausgestaltung kann der Filtereinsatz einfach durch Abnehmen der Abdeckung ausgewechselt werden. Da der Filter relativ einfach geöffnet werden kann, können ferner ohne besonderen Aufwand Filtereinsätze mit unterschiedlicher Filterkapazität oder für verschiedene Durchsätze eingesetzt werden. Die Anzeigeeinrichtung auf der Oberseite des Filters ermöglicht eine unter jedem Gesichtswinkel leichte Ablesung und schließlich kann der Filter beispielsweise durch Kaltspritzen aus einem Stück in einfacher Weise hergestellt werden.

Eine beispielsweise Ausf ührungsform nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Filter mit Filtereinsatz zeigt.

Fig. 2 stellt eine Draufsicht auf diesen Filter mit der Anzeigeeinrichtung und dem Zeiger auf der Außenfläche der Abdeckung dar.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter, allgemein mit 11 bezeichneter Filter weist einen Unterteil 10 und einen damit aus einem Stück bestehenden Sammelbehälter 12 auf. Im Unterteil ist ein Einlaß 13 ausgebildet, der mit dem am Umfang des Sammelbehälters 12 liegenden Abschnitt in Verbindung steht, sowie ein Auslaß 15, der mit dem zentralen Abschnitt dieses Sammelbehälters verbunden ist. Um die innenliegende Mündung dieses Auslasses ist eine Dichtungsrippe 17 ausgebildet. Der

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Unterteil 10 kann ferner mit Bohrungen 19 und 21 (Fig. 2) für die Befestigung des Filters versehen sein.

Am gegenüberliegenden Ende ist am Sammelbehälter 12 eine Abdeckung 23 in Form einer Halbkugel angeordnet, die als Anzeigefläohe verwendet wird, wobei ihre Außenfläche, wie in Fig. 2 dargestellt, mit Zonen markiert ist. Durch die Zone "sauber" wird angegeben, daß der Filter nicht verschmutzt ist, die Zone "Achtung" weist auf eine allmähliche Verschmutzung hin, und wenn schließlich eine Umströmung des Filtereinsatzes stattfindet, wird dies mittels der Zone "Überlauf" angegeben.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist jede dieser Zonen aufgrund der Halbkugelform der Abdeckung 23 deutlich sichtbar, während der tatsächliche Zustand im Inneren des Filters durch die Stellung eines halbkreisförmigen Zeigers 25 klar angezeigt wird, der in Abhängigkeit vom Druckunterschied im Filter über diese Zonen verschwenkt wird.

Me halbkugelförmige Abdeckung 23 ist so gestaltet, daß sie am oberen Ende des Sammelbehälters 12 aufliegt und mit einem Dichtungsring 27 in diesem passend eingesetzt ist, damit keine Leckage und keine Druckverluste auftreten können. Die Abdeckung ist am Sammelbehälter 12 mittels einer aufgeschraubten Befestigungsmutter 29 mit einer mittigen Bohrung 31 befestigt, durch die im aufgeschraubten Zustand die Abdeckung herausragt. Zusätzlich ist die Abdeckung mit einem Entlüftungsventil 33 versehen, das selbsttätig geöffnet wird, sobald der Druck einen bestimmten Wert überschreitet, so daß das Gas oder die Flüssigkeit entweichen kann.

Auf der Unterseite dieser halbkugelförmigen Abdeckung 23 ist abnehmbar ein Halter 35 angebracht, der nahe seinem unteren Ende mit einem sich zur Mitte hin erstreckenden Widerlager versehen ist. Dieser Halter ist im allgemeinen kreisförmig ausgebildet und weist mehrere öffnungen 39 auf, die in einem

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ringförmigen, um den innenliegenden zentralen Teil 41 des Halters ausgebildeten Flansch angeordnet sind. Der !Teil 41 bildet einen Zylinder, in dem ein an einer Kolbenstange 45 befestigter, verschiebbarer Kolben 43 angeordnet ist. Um diese Kolbenstange ist zwischen dem Widerlager 37 und diesem Kolben 43 eine Feder 47 eingesetzt. Diese Feder ist so kalibriert, daß aufgrund von Änderungen in der Druckdifferenz der Kolben mit der Kolbenstange nach unten in den zentralen Teil 41 des Halters 35 verschoben werden kann.

Die Kolbenstange 45 ist durch eine zentrale Bohrung in dem Widerlager 37 geführt, auf dem die Feder 47 aufliegt, so daß sie mit dem Kolben nach unten geschoben werden kann, wenn der Druckunterschied die Kraft der Feder übersteigt. Der Aufwärtshub der Kolbenstange wird durch einen Federring 49 oder eine andere geeignete Einrichtung an der Kolbenstange auf der Unterseite des Widerlagers 37 begrenzt. Am gegenüberliegenden Ende ist diese Kolbenstange 45 mit einem Gestänge verbunden, das aus den Elementen 51 und 53 besteht, die wiederum mit einem Stift 55 verbunden sind, der sich durch nicht dargestellte Öffnungen durch die halbkugelförmige Abdeckung 23 erstreckt und an dem der bügeiförmige Zeiger 25 befestigt ist.

Innerhalb des Sammelbehälters 12 ist ein Filtereinsatz mit einem durchlässigen bzw. perforierten Kern 57 angeordnet, der von Filtermaterial 59 umgeben ist. Dieser Filtereinsatz ist am oberen und unteren Ende mit einem Dichtungsring 61 bzw. versehen, wobei im eingesetzten Zustand der Dichtungsring am unteren .Ende des Halters 35 und der Dichtungsring 63 an der Rippe 17 anliegt, die vom mittigen Abschnitt des Unterteiles nach oben ragt. Auf diese Weise wird im Sammelbehälter 12 eine am Umfang angeordnete Eintrittskammer und eine in der Mitte liegende Austrittskammer ausgebildet, die voneinander vollständig getrennt sind, solange der Kolben 43 seine oberste Stellung einnimmt, in der der bügeiförmige Zeiger 25 angibt,

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daß der Filter, sauber ist. Hierbei wird der Zeiger durch das Gestänge 51, 53 in der dargestellten Stellung gehalten.

Neben den Dichtungsringen am Filtereinsatz, die mit dem unteren Ende des Halters und der nach oben vorstehenden Rippe im Unterteil zusammenwirken, wodurch der Filtereinsatz gehalten und abgedichtet wird, kann die Innenfläche des Sammelbehälters 12 mit mehreren Rippen längs der inneren Umfangsflache versehen sein. In diesem Falle zentrieren die Rippen den Filtereinsatz und lenken die Strömung des eintretenden Fluids über die Filterfläche des Filtereinsatzes.

Der Halter 35 ist gleichfalls längs seiner inneren ümfangsflache mit mehreren Rippen 65 und 67 versehen, die eine Auslenkung des Kolbens aus seiner zentrierten Lage verhindern, wenn er im Halter 35 seine unterste Stellung einnimmt.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Filter für hydraulische Systeme arbeitet wie folgt. Das zu filternde Fluid wird durch den Einlaß 13 eingeleitet und strömt nach oben in den Sammelbehälter 12 über die Außenfläche des Filtereinsatzes. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kolben 43 durch die kalibrierte Feder 47 in der angehobenen Stellung gehalten, wobei durch das Gestänge 51, 53 der Zeiger 25 in der Form eines halbkreisförmigen Bügels über der Zone "sauber" der Außenfläche der Abdeckung 23 liegt. Demzufolge wird das Fluid durch das Filtermaterial und den perforierten Kern gepreßt, worauf es nach unten und durch den Auslaß 15 strömt. Sobald der Filtereinsatz verschmutzt, baut sich im Filter ein Druckunterschied auf, und wenn dieser Druckunterschied größer wird als die Kraft der Feder 47, wird der Kolben 43 zusammen mit der Kolbenstange 45 nach unten gedrückt, wodurch das Gestänge am oberen Ende der Kolbenstange den Zeiger 25 über die Zone "Achtung" auf der Anzeigefläche verschwenkt. Bei größer werdendem Druckunterschied wird der Kolben immer wfiiter nach unten gedrückt, bis er eine Stelle unter dem erweiterten Abschnitt des Halters erreicht, in der eine Verbindung zwischen der

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äußeren und der inneren Kammer des Filters hergestellt wird.

In dieser Stellung ist der Zeiger 25 über die Anzeigefläche bis zur Zone "Überlauf" verschwenkt und das in den Filter eingeleitete Fluid strömt nach oben zum Oberteil des Filters und durch die nunmehr freigegebene Öffnung zwischen dem Kolben 43 und dem Zylinder 41 nach unten, worauf es durch den Kern des Filtereinsatzes zum Auslaß 15 geleitet wird.

Der Filter nach der Erfindung ist vorzugsweise aus leichtem Aluminium gefertigt, obgleich auch andere Materialien verwendet werden können. Ferner "kann gegebenenfalls ein elektrischer Alarmschalter in den Filter eingebaut werden. In diesem Falle wird ein solcher Schalter am Unterteil des Filters angebracht und durch einen hydraulisch betätigten Mechanismus in Tätigkeit gesetzt, der auf den Druckunterschied im Filter anspricht. Ein solcher elektrischer Alarmschalter kann auch unabhängig von dem beschriebenen Anzeigemechanismus arbeiten. Die Einstellung des elektrischen Alarmschalters kann in. Wechselbeziehung mit dem Anzeigemechanismus und der Einstellung des Überlaufes stehen, obgleich die beiden Systeme unabhängig voneinander arbeiten.

Ein weiterer vorteilhafter Anzeigemechanismus, der bei einem Filter für hydraulische Systeme nach der Erfindung verwendet werden kann, ist ein stabförmiger Permanentmagnet, der innerhalb des Filters angeordnet werden kann, um das gesamte durch den Filterkern strömende Fluid zu überwachen. Die Anzeigevorrichtung am Oberteil des Filters braucht hierbei nicht verändert zu werden, wenn diese zusätzliche Sicherheitseinrichtung verwendet wird.

Durch die einfach abnehmbare Befestigungsmutter 29 kann die Anzeigevorrichtung und der zugeordnete Aufbau leicht abgenommen und der Filtereinsatz ausgewechselt werden, wobei gegebenenfalls Filtereinsätze mit unterschiedlichen Filterkapazitäten und -durchsätzen eingesetzt werden können. Schließlich kann

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der Filter aus Unterteil und Sammelbehälter unterschiedlich stark ausgebildet werden, damit er den verschiedenen Druckzuständen standhält*

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Claims

Pat entansprüche

Π j Filter, gekennzeichnet durch einen Unterteil (10) und einen damit aus einem Stück bestehenden Sammelbehälter (12), durch einen mit einem am Umfang des Sammelbehälters liegenden Abschnitt verbundenen Einlaß (13) und einen mit dem zentralen Abschnitt des Sammelbehälters verbundenen Auslaß (15) in diesem Unterteil, ferner durch eine mit einer Anzeigeeinrichtung versehene Abdeckung (23) am gegenüberliegenden Ende dieses Sammelbehälters, die abdichtend auf diesem aufliegt und einen Halter (35) enthält, durch einen in diesem Halter angeordneten und an einer Kolbenstange (45) befestigten Kolben (43), wobei eine um diese Kolbenstange angeordnete und am Kolben anliegende Feder (47) diesen nach oben drückt und durch ein in die Mitte vorstehendes Widerlager (37) am Halter abgestützt wird, ferner diese Kolbenstange am einen Ende durch eine Bohrung in diesem Widerlager nach unten vorsteht und am gegenüberliegenden Ende mit einem Gestänge (51, 53) verbunden ist, das einen relativ zur Außenfläche der Abdeckung (23) beweglichen Zeiger (25) betätigt, weiterhin durch einen Filtereinsatz (57, 59) im Sammelbehälter, der diesen in eine äußere Eintrittskammer und eine zentrale Austrittskammer unterteilt und auf einer Rippe (17 ) aufliegt, die am Unterteil um den mittigen Auslaß (15) ausgebildet ist, wobei dieser Filtereinsatz an seinem gegenüberliegenden Ende den unteren Teil des Halters (35) für den Kolben dicht abschließend trägt und diese Abdeckung sowie der zugeordnete Aufbau durch eine Befestigungsvorrichtung (29) mit dem Sammelbehälter verbunden sind.
2..Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (35) auf seiner inneren Umfangsflache mehrere Rippen (65, 67) aufweist.

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3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (12) mit mehreren Rippen versehen ist, die längs dessen innerer ümfangsflache angeordnet sind.
4. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung der Kolbenstange (45) nach oben durch eine Anschlageinrichtung (49) begrenzt wird, die auf dem durch dieses Widerlager (37) nach unten vorstehenden Abschnitt dieser Kolbenstange angeordnet ist, und das mit dem oberen Ende der Kolbenstange verbundene Gestänge (51» 53)

~ mit einem Stift (55) in Verbindung steht, der sich durch ™ Öffnungen in der Abdeckung (23) erstreckt und mit einem bügeiförmigen Zeiger (25) zusammenwirkt, und daß ferner der Filtereinsatz an jedem Ende mit einem Dichtungsring (61, 63) versehen ist.
5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abdeckung (23) gewölbt ausgebildet ist.
6. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung für diese Abdeckung und den zugeordneten Aufbau am Sammelbehälter (12) aus einer aufschraubbaren Befestigungsmutter (29) besteht, die in der Mitte eine Bohrung (31) aufweist, durch die der zentrale Abschnitt dieser Abdeckung (23) nach oben herausragt.

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