技术摘要：
本发明涉及一种用于液压过滤器和/或液压罐的过滤器盖，包括可以连接到过滤器壳体的盖壳体，和至少两个控制装置，其中第一控制装置配置为从至少一个数据存储器中读取并处理数据，其中第二控制装置配置为从至少一个传感器中接收传感器信号，将所接收的传感器信号处理成测 全部
背景技术：
通常，带有过滤元件的过滤装置用作液体或者气体介质的过滤。此类过滤装置可 用于吸滤器、回流过滤器或者回吸过滤器，其主要用在结合液压罐的移动液压装置。为了检 测运行期间过滤元件的情况，所述过滤装置通常具有用于测量压力或温度的传感器。 由例如DE102004054172A1已知一种过滤装置，其中测量了入口点与出口点之间的 压差。所述过滤装置具有带数据存储器的过滤元件。基于所述压差以及从数据存储器上读 取的数据，在过滤器头处的局部控制装置计算并通过显示装置显示污染程度和/或过滤元 件的剩余使用寿命。所述过滤装置另外还包括更高级的控制装置，其通过读取数据来检查 过滤元件是否适合应用。更高级的控制装置与过滤器头分离布置。这具有的缺点是，过滤装 置具有增大的组件数。另外，系统复杂性和制造成本增加，这进而导致总成本的增加。 另外，从DE202015004147U1中已知一种过滤系统，其包括具有传感器和过滤元件 的过滤器。此外，为了测定过滤器外部所需的持久性，设置处理传感器的传感器数据和过滤 元件的识别信号的控制装置。此处的缺点是，处理传感器的传感器数据和过滤元件的识别 信号的过程发生在过滤器外部，即与过滤器分离。外部控制装置和过滤器对于确定持久性 是一定必需的。因此，根据DE202015004147U1的过滤系统具有增加的系统复杂性，从而增加 了总成本。 例如，DE102013004112A1描述了具有带着RFID标签的过滤元件的过滤器，检测器 可以从所述RFID标签读取信息，以识别过滤元件。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于液压过滤器或液压罐的过滤器盖，通过所述过滤器 盖，操作可靠性提高并且运行成本或总成本降低。本发明的另一个目的是提供一种过滤装 置、过滤系统以及计算过滤元件剩余使用寿命的方法。 具体地，所述目的通过用于液压过滤器和/或液压罐的过滤器盖实现，其包括可以 通过至少两个控制装置而连接到过滤器壳体的盖壳体。第一控制装置配置为从至少一个存 储器中读取及处理数据。第二控制装置配置为从至少一个传感器中接收传感器信号，以将 所接收的传感器信号处理为测量值，并且稍后将该测量值发送到第一控制装置以作进一步 处理。所述第一控制装置进一步配置为： -基于测量值和从数据存储器上读取的数据来计算过滤元件的剩余使用寿命； -基于过滤元件的剩余使用寿命来为过滤元件建立维护预测和/或建议操作；以及 -发送维护预测和/或建议操作，以输出至第二控制装置和/或至少一个外部控制 器，尤其是机器控制器。 5 CN 111714938 A 说 明 书 2/12 页 本发明具有多个优点。通过在两个控制装置之间分布任务，相较于单一控制装置， 复杂性有利地减少。有利的是，两个控制装置使得可以改善过滤器盖内的安装空间的利用。 所述控制装置优选地安装在过滤器盖壳体内。换句话说，所述控制装置可以安装在所述过 滤器盖壳体的安装空间内。所述控制装置可以完全安装在安装空间内。 第二控制器用于接收来自传感器的传感器信号，将收到的信号处理成测量值，并 将其发送至第一控制装置。换句话说，第二控制装置形成了传感器与第一控制装置之间的 接口。第二控制装置将来自于传感器的传感器信号处理成高质量的或有意义的测量值或传 感器数据，使得对过滤元件的剩余使用寿命的计算更准确。第一控制装置可以对待处理的 数据或测量值进行优先级排序，从而提高控制装置的处理速度并且降低对错误的敏感度。 精准的计算有利地延长了过滤元件的使用寿命，从而所述过滤元件可以用到其使用寿命的 实际结束。换句话说，过滤元件得到了更好的利用。使用寿命的精准计算还具有另外的优 点：过滤元件的即将发生的变化可以在早期得知，并且从而可以防止供应瓶颈。这有利地实 现了优化的储存计划。另外，这使得操作成本降低。 由于过滤元件的剩余使用寿命的准确计算，在偏离过滤元件的通常维护间隔的情 况下，可以有利地得出结论：待过滤的液体具有增加的污垢含量，这意味着过滤元件异常快 速地被堵塞或弄脏。这反过来能够反映即将来临的零件损坏，比如在液压系统中的变速箱 损坏，因此这可以在更早的阶段有利地检测到。这增加了过滤装置以及液压系统的操作可 靠性。 第一控制装置负责读取数据存储器中的数据，并且计算过滤元件的剩余使用寿 命。为了计算过滤元件的剩余使用寿命，一种相应的算法可以存储在第一控制装置中。另 外，第一控制装置有发送用于输出的维护预测和/或建议操作的任务。任务的明确分布减少 了系统及控制的复杂性，从而简化了过滤器盖的设计。 本发明具有另外的优点，过滤元件的运行状况通过控制装置监测或者检测。换句 话说，测量值的估算使得可以得出关于过滤元件的状况(尤其是阻塞率)的结论。另外，剩余 使用寿命以及因此维护时间的准确确定增加了液压过滤器或液压系统的操作可靠性，因为 防止了由于过滤元件有缺陷或过载而导致的不允许的过滤操作。这防止了运行过程中液压 过滤器及置于下游的组件的损坏。 在一个特别优选的实施例中，设置至少一个计时器，其给各个测量值和/或至少一 个传感器的各个传感器信号指定测量时间，以创建时间依赖的测量值序列。换句话说，所述 计时器为每个测量值和/或传感器的每个传感器信号设置时间戳，因此创建了测量值的时 间序列。这具有的优点是，测量值的变化可以在测量阶段确定。有利地，这使得可以以提高 的精准度确定过滤元件的剩余使用寿命。因此，增加了操作可靠性而且减少了运行成本。 计时器可以作为独立的部件布置在过滤器盖内。计时器可以以信号传输方式连接 到第一控制装置和/或第二控制装置。计时器也可以集成到第一控制装置和/或第二控制装 置中。 在另外的特别优选的实施例中，第一控制装置和/或第二控制装置配置成产生时 间依赖的测量值的序列，以用于基于测量值或至少一个传感器的传感器信号来计算过滤元 件的剩余使用寿命。通过处理至少一个传感器的传感器信号产生的测量值能够暂时存储在 数据存储器。为此目的，传感器信号被第二控制装置优选地处理成测量值，该测量值可以在 6 CN 111714938 A 说 明 书 3/12 页 中间存储前进行进一步处理。第一控制装置和/或第二控制装置可以从数据存储器读取暂 时存储的测量值，以创建时间依赖的测量值序列。通过算法，基于从数据存储器中读取的数 据及测量值的时间序列而计算过滤元件的剩余使用寿命。此处具有的优点是，过滤元件的 剩余使用寿命的确定具有非常高的准确度。因此，操作可靠性增加并且节约了运行成本。 在优选的实施例中，用于发送维护预测和/或建议操作的第一控制装置以信号传 输方式连接或可以连接到外部控制器。换句话说，第一控制装置以无线和/或有线形式信号 连接到外部控制器。这具有的优点是，关于信号传输或数据传输，可以增加变型的数量。特 别地，无线连接类型使得可以降低系统的复杂性以及减少组件的数量。 外部控制器可以连接到脱离于过滤器盖的显示装置，特别是外部显示装置，以输 出维护预测和/或建议操作或将其向用户展示以供参考。第一控制装置因此形成到外部控 制器或机器控制器系统的接口，以传输数据。 盖壳体优选地具有至少一个显示装置，特别是LED显示装置，用于显示维护预测 和/或建议操作。优选视觉展示维护预测或建议操作。所述视觉展示可以通过LED的规律闪 烁执行。可以通过重复的，特别是规律的或不规律的，闪光进行维护预测和/或建议操作。可 选地或另外地，视觉显示可以通过定义的颜色梯度提供，所述颜色梯度显示了维护预测和/ 或建议操作。此处，有利的是，关于过滤元件的所需维护或操作显示在过滤器盖或安装有过 滤器盖的过滤装置的安装位置。另外一个优点是，由于直接显示，不需求额外的读取器或者 诊断装置去读取或者查询过滤元件的状态。因此减少了维护工作及成本。 显示装置可以在盖壳体上通过至少一个LED环布置。所述显示器也可以通过至少 一个LED条形成。显示单元可以嵌入盖壳体，使其从外部可见。显示单元可以以图案的方式 布置在盖壳体。可以想到的是，设置至少两组LED图案，每一组显示不同的维护预测或建议 操作。 在另外的优选实施例中，第二控制装置配置为接收维护预测和/或建议操作，并且 将其发送至显示装置以进行显示。维护预测和/或建议操作通过第一控制装置创建并且发 送至第二控制装置。第二控制装置接收维护预测及建议操作并且将其发送至显示装置。第 二控制装置形成至内部显示器的接口。优点是控制装置间的功能分布降低了控制复杂性， 并且因此体现了简化的结构。 在优选的实施例中，两个控制装置相互连接以用于双向信号传输。换句话说，控制 装置可以彼此双向通信。第二控制装置因此可以将测量值传输给第一控制装置以进一步处 理。另外，第一控制装置可以将维护预测传输给第二控制装置，以将其发送给显示装置。 优选地，为此目的，第二控制装置以信号传输方式连接到显示装置。第二控制装置 也可以以无线和/或有线形式连接到显示装置，以发送维护预测或建议操作。 两个控制装置可以布置在盖壳体内和/或盖壳体上。换句话说，控制装置优选地整 合入盖壳体。为此目的，控制装置布置在盖壳体的安装空间内。这具有的优点是过滤器盖具 有紧凑设计，这节约了安装空间。另外，控制装置从而得到保护而不受外界影响。这有利地 增加了操作可靠性和故障安全性。 可以想到的是，数据存储器布置在盖壳体内和/或盖壳体上。数据存储器可以作为 独立部件布置在盖壳体内和/或盖壳体上。也可以想到的是，数据存储器位于盖壳体的外 部。数据存储器也可以成为第一控制装置或第二控制装置的一部分。数据存储器优选布置 7 CN 111714938 A 说 明 书 4/12 页 在盖壳体内。过滤器盖因此有利地具有紧凑设计。另外，以这种形式，数据存储器得到保护 免受外部影响。 在优选实施例中，数据存储器是外部元件的一部分，外部元件与过滤器盖结构上 相分离。优选地，数据只可以从数据存储器中读取一次。换句话说，外部元件的数据存储器 可以适用为使得数据只能读取一次。这可以通过在使用软件方法读取数据后自动删除来实 现。也可以想到的是，在已经读取数据存储器后，可以通过硬件方法，例如熔化接触点或连 接线，而对其进行不可逆地损坏。数据因而只可以通过第一控制装置经由例如至少一个接 收单元而从数据存储器中读取一次。这保证了数据只能从一个过滤器盖中读取。这具有的 特别的优点是，过滤元件的特定数据只能用一次，以在过滤元件的维护或更换期间识别过 滤元件。因此，可以防止过滤元件的不合适或不正确的使用。 外部元件的数据存储器和第一控制装置间的数据传输可以光学地和/或无线电地 和/或磁性地进行。 在另外的优选实施例中，数据存储器是过滤元件的一部分，因此可以将数据，尤其 是运行数据，写入数据存储器和/或可以从数据存储器中读取数据。例如，通过处理至少一 个传感器的传感器信号而产生的测量值暂时储存在数据存储器内。为此目的，传感器信号 优选地由第二控制装置处理为测量值，所述测量值可以在暂时存储前进行进一步处理。第 一控制装置和/或第二控制装置可以从数据存储器中读取暂时存储的测量值，以创建时间 依赖的测量值序列。特别优选地，运行数据可以以加密形式储存在数据存储器中，以防止运 行数据的后续操作。有利的是，在过滤元件故障的情况下可以提出保修申请。这可以可靠地 检查过滤元件已经操作过的流体的状态。 存储于数据存储器中的数据可以包括识别数据和/或测量值的至少一个时间序 列，尤其是过滤元件特定数据，和/或用于识别和/或用于计算过滤元件的剩余使用寿命的 运行数据。过滤元件特定数据可以至少是制造商规格、类型名称、序列号、过滤元件的初始 含污量和/或过滤元件的状况信息。所述过滤元件特定数据用来检查是否正在使用新过滤 元件或者检查新过滤元件是否适用于特别的用途。还可以检查所用的过滤元件是否是原始 制造商的过滤元件。 过滤元件的运行数据可以是最初操作的日期、使用的类型和持续时间，待过滤的 流体等。另外，运行数据可以包括基于至少一个关于压力的传感器的传感器信号确定的测 量值，尤其是动态压力和/或压差、和/或过滤元件处的流体温度。 优选地，数据存储器通过RFID标签形成。RFID标签由电磁信号激发，所述电磁信号 从例如第一控制装置的至少一个接收单元发出。数据存储器改变电磁信号的振幅和/或频 率和/或相位。这种变化通过第一控制装置检测，并且相应地进行估算。在数据存储器中的 至少一个回路还可以通过第一控制装置的电磁信号激活。结果是，可以读取数据存储器的 定义的内存扇区以查询特定的数据。通过将数据存储器配置为RFID标签，可以节省能量、安 装空间、成本。另外，由于RFID标签的高故障安全性，增加了操作可靠性。 在特别优选的实施例中，设置至少一个传输单元，尤其是无线电模块，第一控制装 置和外部控制器通过该传输单元进行无线通信。这具有的优点是，消除了固定连接或电缆 连接，因此节约了成本。传输单元也可以配置为连接到外部无线网络，从而以基于网络的方 式显示信息。 8 CN 111714938 A 说 明 书 5/12 页 传输单元特别优选地配置为连接于至少一个外部传感器，尤其是无线电传感器， 从而将传感器信号从外部传感器发送至第一控制装置以进一步处理和/或发送至外部控制 器以进一步处理。这具有的优点是，传输单元用作外部传感器的中央网关。外部传感器可以 迅速且容易地连接到传输单元以将数据或者传感器信号发送到第一控制装置和/或外部控 制器。 在优选的实施例中，至少一个传感器位于盖壳体内。优选地，多个，特别是至少两 个，传感器布置在盖壳体内。此处的优点是，因为过滤器盖的组件整合设计，过滤器盖具有 紧凑设计。 至少一个传感器信号连接于第二控制装置，用于传输传感器数据。传感器可以无 线或有线形式连接到第二控制装置。至少一个传感器优选配置为探测过滤元件处流体的至 少一个测量变量，尤其是温度和/或压力，并且将其发送至第二控制装置以进一步处理。所 述至少一个传感器可以由温度传感器或压力传感器形成，尤其是动态压力传感器或压差传 感器。因此，通过传感器检测过滤元件上的至少一个环境参数，并发送给第二控制装置。 本发明的第二方面涉及包括根据本发明的过滤器盖、至少一个过滤元件和过滤器 壳体的过滤装置。所述过滤器壳体具有用于流体的至少一个入口与至少一个出口。过滤器 盖可拆卸地连接到过滤器壳体，过滤元件可更换地布置在过滤器壳体。由于所述过滤器盖 可拆卸地连接到过滤器壳体，过滤器盖可以采用有利地快速且容易的方式更换。为了移除 过滤元件，例如在维护过程中，必须移除过滤器盖。过滤元件可以具有温度指示器，以指示 操作温度。 在过滤装置的优选实施例中，过滤元件具有至少一个数据存储器，所述数据存储 器无线地信号连接到过滤器盖的第一控制装置，以写入数据和/或读取数据。数据存储器可 以如上配置。另外，数据存储器可以包含上述数据。 在过滤装置的另一优选实施例中，过滤器盖的至少一个传感器连接到流体腔，使 得传感器检测流体的状态，尤其是温度和/或压力。 关于过滤装置的优点，参考针对过滤器盖所解释的优点。而且，替代地或另外地， 过滤装置可以具有先前提过的与过滤器盖有关的多个特征的单个或组合。 本发明的另外一个第二方面涉及过滤系统，其包括过滤器盖和/或上述类型的过 滤装置、外部控制器以及至少一个外部传感器。为了数据传输，过滤器盖以信号传输的形式 连接或可以连接到外部控制器。 在过滤系统的优选实施例中，外部控制器以信号传输的方式连接到外部显示装 置，以显示过滤元件的维护预测和/或建议操作。也可以想到的是，用户可以通过外部控制 对第一控制装置和/或第二控制装置进行设置或调整。例如，用户可以采用用户定义的形式 调整整合在过滤器盖中的显示器。另外，用户可以从数据存储器中获得不同的信息，比如剩 余使用寿命、温度和/或压力以及过滤元件特定数据。为此目的，用户只允许阅读，以防止任 何操作。 在过滤系统的另外一个优选实施例中，设置了外部数据存储器，过滤元件的特定 数据可以通过过滤器盖而从外部数据存储器中读取。为了传感器信号的传输，所述过滤系 统的外部传感器可以无线地信号连接到过滤器盖。 关于过滤系统的优点，参考针对过滤器盖解释的优点。而且，替代地或另外地，过 9 CN 111714938 A 说 明 书 6/12 页 滤系统可以具有上文针对过滤器盖提到的多个优点的一个或组合。 在根据本发明的用于计算过滤元件的剩余使用寿命的方法中，过滤装置包括过滤 器盖、至少一个过滤元件和过滤器壳体。过滤器壳体具有用于流体的至少一个入口和至少 一个出口。过滤器盖包括至少两个控制装置，其中第一控制装置读取和处理来自至少一个 数据存储器中的数据。第二控制装置接收来自至少一个传感器的传感器信号，将收到的传 感器信号处理成测量值，并且稍后将测量值发送给第一控制装置以进一步处理。第一控制 装置基于测量值和从数据存储器中读取的数据计算过滤元件的剩余使用寿命。另外，基于 过滤元件的剩余使用寿命，第一控制装置创建过滤元件的维护预测和/或建议操作，并将待 输出的用于过滤元件的维护预测和/或建议操作发送给第二控制装置和/或至少一个外部 控制器，尤其是机器控制器。 在根据本发明的方法的优选实施例中，设置至少一个计时器，通过所述计时器将 测量时间指定给各个测量值和/或至少一个传感器的各个传感器信号，以创建时间依赖的 测量值序列。 在另外的实施例中，第一控制装置和/或第二控制装置基于测量值或至少一个传 感器的传感器信号创建时间依赖的测量值序列，以计算过滤元件的剩余使用寿命。 优选地，第二控制装置和/或外部控制器在每种情况下连接到至少一个显示装置， 以显示维护预测和/或建议操作。 关于计算过滤元件的剩余使用寿命的优点，参考上文针对过滤器盖、过滤装置及 过滤系统所解释的优点。而且，替代地或另外地，所述方法可以具有上文针对过滤器盖、过 滤装置及过滤系统提到的多个优点的单个或组合。 附图说明 在下文中参照附图详细解释本发明。所示的实施例是根据本发明的过滤器盖、过 滤装置以及过滤系统如何构造的示例。 在图中： 图1示出了根据本发明的优选示例性实施例的具有过滤器盖的过滤装置的纵向视 图； 图2示出了根据图1的具有过滤器盖的过滤装置的详细截面图； 图3示出了根据本发明的优选示例性实施例的具有过滤装置的过滤系统的示意 图。 10 过滤器盖 11 盖壳体 12 过滤器壳体 13 过滤元件 14 显示单元 15 外部元件 16 入口 16' 流入侧 17 出口 10 CN 111714938 A 说 明 书 7/12 页 17' 流出侧 18 流体腔 19 LED 20 过滤装置 21 第一密封元件 22 第一壳体部分 23 第二壳体部分 24 第二密封元件 25 过滤层 26 第一端板 27 第一轴向端 28 第二端板 29 第二轴向端 31 第三密封元件 32 延伸部 33 吸入阀 34 横向腹板 35 垂直腹板 36 第一壳体部分 37 第二壳体部分 38 卡扣式鼻部 39 安装空间 41 槽底 42 中心安装区域 43 横向安装区域 44 通路 45 传感器通道 46 透明部分 ST1 第一控制装置 ST2 第二控制装置 EST1 外部控制器 DS1 外部元件的数据存储器 DS2 过滤元件的数据存储器 S1 传感器 SEE1 传输单元 ES1 外部传感器 EPF1 第一接收单元 EPF2 第二接收单元。 11 CN 111714938 A 说 明 书 8/12 页
