FLOW INDICATOR FOR HYDRAULIC INSTALLATIONS

Abstract: 1. Flow indicator for hydraulic systems, particularly suitable for indicating the operational readiness of pumps, with the following features : - an insulated contact pin (5) is fitted in a housing such that it forms a connection with an electrical signal circuit ; - the housing has an input port (11) and an output port (12) for pressurized oil ; - in a bore between the two ports (11 and 12) is an axially shiftable, spring-loaded piston (4) ; - the input port (11) and the output port (12) are connected by means of a first through opening which determines the shifting flow rate and acts as an orifice ; - the piston (4) is actuated by the back preasure from a sufficient flow of pressurized oil, thereby allowing access to an additional opening (14) ; - the piston (4) is free to move between two stops, one of which is formed by the contact pin (5) characterized in that - a valve sleeve (1) surrounding the piston (4) has a permanently open transverse bore (13) which acts as an orifice and - one or more openings (14) in the valve sleeve (1) are located behind the transverse bore (13) and in the piston's (4) direction of opening.

Description: Stand der Technik Ein Durchflussanzeiger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist bereits aus der DE-AS 12 03 970 (Fig. 1) bekannt. Derartige Durchflussanzeiger zeigen durch ein optisches oder akustisches Signal an, ob die Servopumpe, z. B. einer Hilfskraftlenkung, einen für die Betriebssicherheit des Fahrzeugs ausreichenden Druckölstrom liefert. Der bekannte Durchflussanzeiger weist einen gegen Federkraft in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben auf, in welchen ein mit einem Trapez gewinde versehener Bolzen eingepresst ist. Über dieses Trapez gewinde kann ein gedrosselter Ölstrom vom Zulauf- zum Ablaufanschluss gelangen. Bei ausreichendem Ölstrom wird der Kolben infolge der Drosselwirkung durch den Staudruck in Richtung ein#es Kontaktstiftes bewegt, wobei eine Durchtrittsöffnung am Kolben in Form eines Überströmkanals die maximale Durchflussmenge ermöglicht. Dabei kommt ein mit dem Kolben verbundenes Führungsstück an einem Kontaktstift zur Anlage, das einen Stromkreis schliesst und so den einwandfreien Ölfluss anzeigt. In den Zulaufanschluss vor den Kolben ist ein Filter eingebaut, dessen Maschengrösse kleiner als der Querschnitt des Trapez gewindes ist. Mit diesem Filter sollen Verunreinigungen vom Trapez gewinde ferngehalten werden. Durch das engmaschige Filter ist der maximale Durchflussquerschnitt begrenzt. Ausserdem ergibt sich bei grösseren Durchflussmengen durch die Filterwirkung ein relativ hoher Staudruck vor dem Sieb, der bei erhöhtem Schmutzanfall zu dessen Zerstörung führen kann. Eine weitere Problematik ergibt sich aus der geeigneten Abstimmung der Durchlaufquerschnitte von Trapez gewinde und Filter. Nachteilig ist schliesslich auch noch die Viskositätsabhängigkeit durch das Trapez gewinde. Ein weiterer Durchflussanzeiger, welcher mit einem gegen Federkraft verschiebbaren Kolben arbeitet, ist aus der FR-PS 14 56 868 bekannt. Auf der dem Zulauf zugekehrten Stirnseite des Kolbens ist eine einzige, verhältnismässig enge Blendenbohrung vorgesehen, durch die sowohl die für das Schliessen des Stromkreises (Kolbenverschiebung nach oben) benötigte Schaltmenge als auch die für den einwandfreien Betrieb benötigte Durchflussmenge bestimmt ist. Mit einer engen Blendenbohrung sind daher nur kleine urchflussmengen möglich. Ist dagegen eine grössere Blendenbohrung vorgesehen, so kann zwar die Durchflussmenge erhöht werden, jedoch mit dem Nachteil einer verhältnismässig langen Ansprechzeit bis zum Erreichen des vollen Ölstromes bzw. bis zum Schliessen des Stromkreises. In einer solchen Anordnung mit einer einzigen Blendenbohrung ergibt sich insbesondere bei einem engen Durchlaufquerschnitt ein grosser Druckabfall und damit auch ein hoher Energieverlust. Aufgabe und Lösung Durch die Erfindung soll ein Durchflussanzeiger geschaffen werden, der mit einer kurzen Ansprechzeit zwischen dem Schaltstrom (Mindeststrom) und dem vollen Ölstrom arbeitet. Dabei soll der Schaltstrom möglichst genau eingehalten und überwacht werden. Eine weitere Forderung besteht darin, den Aufbau des Gerätes bei kleiner Baugrösse einfach, betriebssicher und verlustarm zu gestalten. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst. Nach der Erfindung ist der Kolben des Durchflussanzeigers in einer Ventilhülse gelagert, die als Drosseleinrichtung für den Schaltstrom eine ständig geöffnete Querbohrung aufweist. Dicht hinter dieser Querbohrung befindet sich eine durch den Kolben steuerbare grosse Durchtrittsöffnung für den maximalen Ölstrom. Da der Weg des Kolbens bis zur Öffnung des grossen Durchtrittsquerschnitts klein ist, arbeitet das Gerät mit einer kurzen Ansprechzeit. Ausserdem ist es möglich, den steuerbaren Durchtrittsquerschnitt unabhängig von der den Schaltstrom bestimmenden Drossel gross zu wählen, so dass der Durchflusswiderstand nur gering ist. Die Energieverluste sind daher unbedeutend. Die Querbohrung ist als Stromblende ausgeführt, die eine turbulente Strömung erzeugt. Der Durchflussanzeiger arbeitet daher temperaturunabhängig. Er kann sowohl für den Einbau in eine Leitung als auch in einen Ventilblock vorgesehen werden. Das Gerät ist preisgünstig herstellbar und arbeitet schwingungsfrei. Erläuterung der Erfindung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Längsschnitten näher er läutern. Der Durchflussanzeiger nach Fig. 1 weist als Gehäuse eine Ventilhülse 1 und eine diese umgebende Schraubhülse 2 auf. In der Ventilhülse 1 ist ein gegen die Kraft einer Feder 3 verschiebbarer Kolben 4 mit einem Anschlagbolzen 4A geführt. In der dargestellten Ausgangsstellung wird der Kolben 4 gegen einen isolierten Kontaktstift 5 gedrückt. Der Kontaktstift 5 ist über eine Leitung 6 unter Zwischenschaltung der Kontrollampe 7 an eine Batterie 8 angeschlossen. Mit 10 ist eine Mässeleitung bezeichnet. Ein Zulaufanschluss 11 ist in der Ventilhülse 1 und ein Ablaufanschluss 12 in der Schraubhülse 2 vorgesehen. Der Zulaufanschluss 11 mündet in eine dem Kolben 4 vorgelagerte Kammer 9. Nach der Erfindung weist die Ventilhülse 1 für den Schaltstrom eine feste Drossel in Form einer Querbohrung 13 auf. Durch diese Querbohrung 13 ist die Durchflussmenge bestimmt, bei welcher am Kolben 4 ein Differenzdruck erzeugt wird, dessen Kraft die Feder 3 überwinden kann. Dicht hinter der Querbohrung 13 befinden sich eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 14 mit grossem Querschnitt für den vollen Ölstrom, der zum Betrieb, z. B. einer Hilfskraftlenkung, ausreicht. Die Ventilhülse 1 weist einen Absatz 15 auf, so dass, zusammen mit der Schraubhülse 2, ein zum Ablaufanschluss 12 führender Ringkanal 16 entsteht. Die Wirkungsweise Bei eingeschalteter Zündung ist der Stromkreis geschlossen und die Kontrollampe 7 leuchtet auf. Dabei liegt der Bolzen 4A des Kolbens 4 am Kontaktstift 5 an. Bei Motor leerlauf brennt die Lampe 7 nur dann, wenn die vom Motor angetriebene Pumpe infolge eines Deffektes kein Öl liefern sollte. Wenn die Pumpe normal fördert, wird das Drucköl der Kammer 9 zugeführt und am Kolben 4 bildet sich infolge der als Drossel wirkenden Querbohrung 13 ein Staudruck aus. Der Kolben ist deshalb gegen die Wirkung der Feder 3 in Öffnungsrichtung verstellt, so dass der Hauptanteil des geförderten Drucköls über die Durchtrittsöffnung 14 und den Ringkanal 16 zum Ablaufanschluss 12 gelangen kann. Da sich der Anschlagbolzen 4A nicht mehr am Kontaktstift 5 in Anlage befindet, ist der Stromkreis unterbrochen. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eignet sich besonders für den Einbau in Leitungen. Fig. 2 zeigt eine zum Einbau in ein Gehäuse 17 eines Ventilblocks geeignete Variante. Gegenüber Fig. 1 ist hier lediglich eine Ventilhülse 18 als Einschraubpatrone abgewandelt und der Zulauf- und der Ablaufanschluss 19 bzw. 20 stehen winklig zueinander. Alle übrigen Teile sind mit Fig. 1 baugleich. Der Kontaktstift 5 ist hier koaxial mit der Ventilhülse 18 verschraubt

Claims: ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Friedrichshafen Durchflussanzeiger für Hydraulikanlagen Patentansprüche 1. Durchflussanzeiger für Hydraulikanlagen, insbesondere zum Anzeigen der Betriebsbereitschaft von Pumpen mit folgenden Merkmalen: - in einem Gehäuse ist ein isolierter Kontaktstift zum Anschluss eines elektrischen Signalstromkreises vorgesehen; - das Gehäuse weist einen Zulauf- und einen Ablaufanschluss für Drucköl auf; - zwischen den beiden Anschlüssen ist in einer Bohrung ein axial beweglicher, federbelasteter Kolben vorgesehen; - der Zulauf- und der Ablaufanschluss sind über eine den Schalt strom bestimmende Drosseleinrichtung miteinander verbunden; - der Kolben ist bei ausreichendem Druckölstrom durch den Stau druck verschiebbar, wobei eine zusätzliche Durchtrittsöffnung freigegeben wird, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: : - der Kolben (4) ist in einer Ventilhülse (1) gelagert; - die Ventilhülse (1) weist als Drosseleinrichtung eine ständig geöffnete Querbohrung (13) auf; - eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen (14) befinden sich in der Ventilhülse (1) in Öffnungsrichtung des Kolbens (4) hin ter der Querbohrung (13). 2. Durchflussanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) einen Anschlagbolzen (4A) für den Kontaktstift (5) aufweist. 3. Durchflussanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (1) einen Absatz (15) aufweist, so dass ein mit dem Ablaufanschluss (12) verbundener Ringkanal (16) entsteht. 4. Durchflussanzeiger nach Anspruch 1, 2 oder 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: - der Ablaufanschluss (12) ist in einer die Ventilhülse (1) um gebenden Schraubhülse (2) vorgesehen; - der Zulauf- (11) und der Ablaufanschluss (12) sind gleichach sig zueinander angeordnet. 5. Durchflussanzeiger nach Anspruch 1, 2 oder 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: - die Ventilhülse (1) ist zusammen mit dem Kontaktstift (5) als Einschraubpatrone mit einem Gehäuse (17) verschraubt; - der Zulauf- (11) und der Ablaufanschluss (12) sind rechtwink lig zueinander angeordnet.

Inventors: LEBERFINGER, KURT, TISCHER, WERNER
Applicants: ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: G01P13
IPC codes: G01P13