DE102009043638A1

DE102009043638A1 - Hochdruckfiltereinrichtung

Info

Publication number: DE102009043638A1
Application number: DE102009043638A
Authority: DE
Inventors: Albert Schick
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Filtration Group GmbH
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-03-31
Also published as: CN102648034A; WO2011039020A1; JP2013505826A; JP5688414B2; CN102648034B; DE102009043638A8; EP2482950A1; US20120187038A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckfiltereinrichtung (1), insbesondere eine Hydraulikfiltereinrichtung, mit einem einen Filtergehäusetopf (3) und einen damit druckdicht verbindbaren Filtergehäusedeckel (4) aufweisenden Filtergehäuse (2), und mit zumindest einem im Filtergehäuse (2) angeordneten Filterelement (5). Erfindungswesentlich ist dabei, dass eine am Filtergehäusetopf (3) befestigte Entlüftungsleitung (6) vorgesehen ist, die einen direkt unterhalb des Filtergehäusedeckels (4) gelegenen, rohseitigen Gassammelbereich (7) mit einem (Hydraulikflüssigkeits-)Tank (8) verbindet, oder dass eine am Filterelement (5) befestigte und durch eine obere Endscheibe (11) desselben geführte Entlüftungsleitung (6) vorgesehen ist, die einen direkt unterhalb des Filtergehäusedeckels (4) gelegenen rohseitigen Gassammelbereich (7) über eine Reinseite (13) des Filterelements (5) mit einem (Hydraulikflüssigkeits-)Tank (8) verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckfiltereinrichtung, insbesondere eine Hydraulikfiltereinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Druckfiltereinrichtungen wird in einem Filtergehäuse derselben oftmals auch Luft abgeschieden, die sich in einem oberen, sogenannten Gassammelbereich, direkt unterhalb eines Filtergehäusedeckels sammelt. Wird diese Luft nicht abgeführt, so steigt deren Volumen stetig an und vermindert dadurch die für die zu filternde Flüssigkeit zur Verfügung stehende Filterfläche. Bei einem nicht Abführen der sich ansammelnden Luft wird somit beispielsweise ein stehend angeordnetes Filterelement in einem sich ständig vergrößernden von oben beginnenden Bereich nicht durchströmt und dadurch nicht benutzt. Zudem kann sich in einem Bypassfall ein Luftschwall einstellen, der gerade im Bypassfall ein System mit nicht ausreichender Menge an Öl versorgt und dadurch Lagerschäden hervorrufen kann. Insbesondere in offenen Systemen wird dabei sehr viel Luft eingetragen und beispielsweise am Filterelement abgeschieden, wobei bereits an einem Filtergehäusedeckel vorgesehene Entlüftungsleitungen bekannt sind, über welche derartige Filtereinrichtungen entlüftet werden. Nachteilig bei den bekannten Entlüftungsleitungen ist jedoch, dass diese aufgrund ihrer Anordnung am Filtergehäusedeckel bei einem Wechsel des Filterelementes zunächst aufwändig de- und anschließend wieder montiert werden müssen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich deshalb mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere die Handhabung vereinfacht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Druckfiltereinrichtung, beispielsweise bei einer Hydraulikfiltereinrichtung, eine Entlüftungsleitung an einem Filtergehäusetopf zu befestigen, wobei die erfindungsgemäß angeordnete Entlüftungsleitung einen direkt unterhalb eines Filtergehäusedeckels gelegenen, rohseitigen Gassammelbereich mit einem (Hydraulikflüssigkeits-)Tank verbindet. Innerhalb des Filtergehäuses, welches vorzugsweise aus einem Filtergehäusetopf und dem damit druckdicht verbindbaren Filtergehäusedeckel besteht, ist darüber hinaus ein Filterelement angeordnet, dass die eigentliche Filterfunktion bewirkt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Entlüftungsleitung am Filtergehäusetopf kann bei einem Austausch des Filterelementes der Filtergehäusedeckel zunächst einfach abgeschraubt und anschließend das Filterelement entnommen werden, ohne dass hierfür eine aufwändige Demontage der Entlüftungsleitung erforderlich wäre. In gleicher Weise einfach gestaltet sich die Montage eines neuen Filterelementes, wobei auch hier eine aufwändige Montage der Entlüftungsleitung entfällt. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Entlüftungsleitung am Filterelement selbst befestigt ist und durch eine obere Endscheibe desselben geführt wird, wobei die Entlüftungsleitung dann den direkt unterhalb des Filtergehäusedeckels gelegenen, rohseitigen Gassammelbereich über eine Reinseite des Filterelements mit dem Tank, insbesondere mit dem Hydraulikflüssigkeitstank, verbindet. In diesem Fall ist die Entlüftungsleitung Bestandteil des Filterelementes und kann zusammen mit diesem einfach ausgetauscht werden. Eine Verbindung der Entlüftungsleitung mit dem Tank kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass an einer unteren Endscheibe des Filterelementes ein hohler Pin angeordnet ist, der in eine zum Tank führende Rücklaufleitung eingreift, wobei die Entlüftungsleitung über den hohlen Pin kommunizierend mit der Rücklaufleitung verbunden ist. Beide Lösungen bieten dabei den großen Vorteil, dass eine aufwändige Montage bzw. Demontage der jeweiligen Entlüftungsleitungen bei einem Austausch des Filterelementes entfallen kann, wodurch die Handhabung der erfindungsgemäßen Druckfiltereinrichtung deutlich vereinfacht wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Entlüftungsleitung zumindest im Gassammelbereich als flexibles Schlauchelement ausgebildet, das in der Lage ist, sich einer Innenkontur des Filtergehäusedeckels anzupassen. Ein derartiges flexibles Schlauchelement kann aufgrund seiner Elastizität zusätzlich als Drossel wirken und verhindert dadurch eine unterwünscht hohe Bypassströmung während des Betriebs der Druckfiltereinrichtung. Generell ist ein derartiges flexibles Schlauchelement darüber hinaus äußerst kostengünstig herzustellen und behindert zu dem eine Montage bzw. Demontage des Filterelementes in keiner Weise.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Entlüftungsleitung zumindest im Gassammelbereich als starres Rohrelement ausgebildet, das bezüglich seiner Form an eine Innenkontur des Filtergehäusedeckels angepasst ist. Dies bietet den großen Vorteil, dass die Entlüftungsleitung im für die Entlüftung wichtigen Gassammelbereich stets definiert angeordnet ist, wobei eine Lageänderung, wie dies beispielsweise bei einer Entlüftungsleitung, die als flexibles Schlauchelement ausgebildet ist der Fall sein kann, vermieden werden kann. Ein derartiges starres Rohrelement behindert den Ein- bzw. Ausbau des Filterelementes ebenso wenig, sofern beispielsweise darüber hinaus in einem Übergangsbereich zwischen dem Filtergehäusedeckel und dem Filtergehäusetopf ein Gelenk vorgesehen ist, das ein Verschwenken desjenigen Abschnittes der Entlüftungsleitung ermöglicht, der in den Gassammelbereich hineinreicht.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Druckfiltereinrichtung,
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit einer Filtereinrichtung bei einer anderen Ausführungsform,
3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckfiltereinrichtung.
Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Druckfiltereinrichtung 1, die insbesondere als Hydraulikfiltereinrichtung ausgebildet sein kann und beispielsweise in einem Druckbereich von ca. 16 bis 20 bar arbeitet, ein Filtergehäuse 2 auf, welches im wesentlichen aus einem Filtergehäusetopf 3 und einem druckdicht damit verbindbaren, insbesondere verschraubbaren, Filtergehäusedeckel 4 besteht. Innerhalb des Filtergehäuses 2, von welchem gemäß den 1 bis 3 lediglich jeweils eine linke Hälfte dargestellt ist, ist ein Filterelement 5, insbesondere in der Art eines Ringfilterelementes angeordnet. Erfindungsgemäß ist nun bei einer Druckfiltereinrichtung 1 gemäß den 1 und 3 am Filtergehäusetopf 3 eine Entlüftungsleitung 6 befestigt, die einen direkten unterhalb des Filtergehäusedeckels 4 gelegenen rohseitigen Gassammelbereich 7 mit einem (Hydraulikflüssigkeits-)tank 8 verbindet. Generell kann der Tank 8 auch als Schmieröltank ausgebildet sein, sofern es sich bei der Druckfiltereinrichtung 1 um eine Schmierölfiltereinrichtung handelt. Die Entlüftungsleitung 6 sorgt dabei für eine permanente Entlüftung der Druckfiltereinrichtung 1, wodurch zuverlässig gewährleistet werden kann, dass eine Filterfläche des Filterelementes 5 komplett mit zu filternder Flüssigkeit beaufschlagt werden kann und dadurch eine Filterwirkung über die gesamte Filterfläche erzeugt wird. Die permanente Entlüftung der Druckfiltereinrichtung 1 gewährleistet somit eine gleichbleibend hohe Filterleistung derselben.
Entsprechend der gemäß der 1 gezeigten Druckfiltereinrichtung 1 ist bei dieser die Entlüftungsleitung 6 zumindest im Gassammelbereich 7 als starres Rohrelement ausgebildet, das bezüglich seiner Form an eine Innenkontur des Filtergehäusedeckels 4 angepasst ist. Nach dem Abschrauben des Filtergehäusedeckels 4 kann die Entlüftungsleitung 6 mit ihrem in dem Gassammelbereich 7 hineinragenden Abschnitt 9 um ein Gelenk 10 abgeklappt und dadurch das Filterelement 5 einfach aus dem Filtergehäusetopf 3 entnommen werden. Dabei kann die Entlüftungsleitung 6 den Filtergehäusetopf 3 entweder in einer Mantelfläche (wie gemäß 1 dargestellt) durchdringen oder in einem nicht gezeigten Bodenbereich, wobei die Entlüftungsleitung 6 in beiden Fällen mit dem Tank 8 verbunden ist.
Bei der Druckfiltereinrichtung 1 gemäß der 3 hingegen, ist die Entlüftungsleitung 6 zumindest im Gassammelbereich 7 als flexibles Schlauchelement ausgebildet, das in der Lage ist, sich einer Innenkontur des Filtergehäusedeckels 4 anzupassen. Der Abschnitt 9 ist bei der Entlüftungsleitung 6 gemäß der 3 somit als flexibles Schlauchelement ausgebildet und wird beispielsweise durch eine am Filterelement 5 bzw. an einer oberen Endscheibe 11 des Filterelementes 5 angebrachte Stützgeometrie 12 mit seinem Einlass kurz unterhalb der höchsten Stelle des Filtergehäusedeckels 4 positioniert. Dabei können an der an die obere Endscheibe 11 des Filterelementes 5 angeformten Stützgeometrie 12 Durchlässe 20 vorgesehen sein, welche eine Bypassströmung bei verstopftem Filterelement 5 ermöglichen. Auch in diesem Fall kann die Entlüftungsleitung 6 beispielsweise durch eine Mantelfläche des Filtergehäusetopfs 3 oder aber durch einen Boden desselben hindurchgeführt und mit dem Tank 8 kommunizierend verbunden werden. Dabei ist die durch den Boden des Filtergehäusetopfes 3 geführte Entlüftungsleitung 6 lediglich mit unterbrochen gezeichneter Linie, also optional gezeichnet. Generell kann die Geometrie der oberen Endscheibe 11 so gestaltet sein, dass sich die Entlüftungsleitung 6, also beispielsweise der Schlauch bzw. das Rohr so anlegen, dass diese immer am höchsten Punkt unter dem Filtergehäusedeckel 4 sind. Zudem lässt die Endscheiben-Geometrie eine Strömung für den Bypassfall zu. Denkbar ist auch, dass die Entlüftungsleitung 6 nachdem das Filterelement 5 eingebaut wurde, positionsgerecht an die obere Endscheibe 11 verrastet, insbesondere verclippst, wird.
Alternativ hierzu ist bei der gemäß der 2 gezeichneten Druckfiltereinrichtung 1 die Entlüftungsleitung 6 am Filterelement 5 angeordnet bzw. befestigt und durch die obere Endscheibe 11 desselben hindurchgeführt. Der in den Gassammelbereich 7 hineinragende Abschnitt 9 der Entlüftungsleitung 6 kann dabei entweder starr oder aber ebenfalls als flexibles Schlauchelement ausgebildet sein. Wie der 2 zu entnehmen ist, verläuft die Entlüftungsleitung 6 vom Gassammelbereich 7 durch die obere Endscheibe 11 des Filterelementes 5 für eine Reinseite 13 desselben durch eine untere Endscheibe 14 und über einen sich daran anschließenden Leerlaufkanal 15 zum Tank 8. Dabei weist das Filterelement 5 an seiner unteren Endscheibe 14 einen hohlen Pin 16 auf, der in den filtergehäusetopfseitigen Leerlaufkanal 15 eingreift und gleichzeitig einen Teilabschnitt der Entlüftungsleitung 6 bildet. Der zwischen der oberen Endscheibe 11 und der unteren Endscheibe 14 gelegene Abschnitt 9a der Entlüftungsleitung 6 kann ebenfalls wahlweise als starres Rohrelement oder aber als flexibles Schlauchelement ausgebildet sein. Bei der Ausführungsform nach der 2 sind an der oberen Endscheibe 11 des Filterelementes 5 nach innen und außen ragende Stutzen 21, 21' angeformt, an denen die Entlüftungsleitung 6 mit ihrem jeweiligen Abschnitt 9 bzw. 9a angeschlossen ist.
Generell kann an dem Filterelement 5 zusätzlich ein Bypassventil 17 angeordnet sein, welches bei verstopftem Filterelement 5 eine Rohseite 18 mit der Reinseite 13 des Filterelementes verbindet. Generell wird dabei die erfindungsgemäße Druckfiltereinrichtung 1 im Hydraulikbereich eingesetzt, wobei die vorgeschlagene Lösung für die Anordnung der Entlüftungsleitung 6 prinzipiell auch auf andere Filtereinrichtungen, wie beispielsweise Kraftstoff- oder Schmierstofffilter übertragbar ist.
Um eine unerwünschte Bypassströmung über die Entlüftungsleitung 6 während des Betriebs der Druckfiltereinrichtung 1 zu vermeiden, kann im Bereich der Entlüftungsleitung 6 und insbesondere außerhalb des Filtergehäusetopfes 3 eine Drossel 19 vorgesehen sein, die die unerwünschte Bypassströmung zumindest begrenzt. Eine derartige Drossel 19 kann selbstverständlich auch durch das flexible Schlauchelement der Entlüftungsleitung 6 im Abschnitt 9 gebildet werden, was beispielsweise bei einer Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, vorteilhaft ist.
Generell kann mit der erfindungsgemäßen Druckfiltereinrichtung 1 und insbesondere mit der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. Befestigung der Entlüftungsleitung 6 deutlich vereinfachte Wartung der Druckfiltereinrichtung 1, insbesondere bei einem Austausch des Filterelementes 5, erreicht werden, ebenso wie eine zuverlässige Filterwirkung.
Generell kann die Entlüftungsleitung 6 – wie mit unterbrochen gezeichneter Linie in 3 angedeutet ist – auch am äußeren Umfang des Filterelements 5 oder der Endscheiben 11, 14 angebracht (z. B. geclippst) werden, wobei die untere Endscheibe 14 dann am äußeren Umfang in axialer Richtung einen Pin 16' besitzt, der in den Leerlaufkanal 15 eingreift.

Claims

Druckfiltereinrichtung (1), insbesondere eine Hydraulikfiltereinrichtung, mit – einem einen Filtergehäusetopf (3) und einen damit druckdicht verbindbaren Filtergehäusedeckel (4) aufweisenden Filtergehäuse (2), – zumindest einem im Filtergehäuse (2) angeordneten Filterelement (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine am Filtergehäusetopf (3) befestigte Entlüftungsleitung (6) vorgesehen ist, die einen direkt unterhalb des Filtergehäusedeckels (4) gelegenen, rohseitigen Gassammelbereich (7) mit einem (Hydraulikflüssigkeits-)Tank (8) verbindet.
Druckfiltereinrichtung (1), insbesondere eine Hydraulikfiltereinrichtung, mit – einem einen Filtergehäusetopf (3) und einen damit druckdicht verbindbaren Filtergehäusedeckel (4) aufweisenden Filtergehäuse (2), – zumindest einem im Filtergehäuse (2) angeordneten Filterelement (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine am Filterelement (5) befestigte und durch eine obere Endscheibe (11) desselben geführte Entlüftungsleitung (6) vorgesehen ist, die einen direkt unterhalb des Filtergehäusedeckels (4) gelegenen rohseitigen Gassammelbereich (7) über eine Reinseite (13) des Filterelements (5) mit einem (Hydraulikflüssigkeits-)Tank (8) verbindet.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (6) zumindest im Gassammelbereich (7) als flexibles Schlauchelement ausgebildet ist, das in der Lage ist sich einer Innenkontur des Filtergehäusedeckels (4) anzupassen.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (6) zumindest im Gassammelbereich (7) als starres Rohrelement ausgebildet ist, das bezüglich seiner Form an eine Innenkontur des Filtergehäusedeckels (4) angepasst ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement ein Gelenk (10) aufweist, insbesondere im Bereich eines Übergangs zwischen dem Filtergehäusedeckel (4) und dem Filtergehäusetopf (3).
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (6) den Filtergehäusetopf (3) durchdringt.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Entlüftungsleitung (6) und insbesondere außerhalb des Filtergehäusetopfes (3) eine Drossel (19) vorgesehen ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, – dass das Filterelement (5) an seiner unteren Endscheibe (14) einen hohlen Pin (16) aufweist, der in einen filtergehäusetopfseitigen Leerlaufkanal (15) eingereift, – dass die Entlüftungsleitung (6) über den hohlen Pin (16) kommunizierend mit dem Leerlaufkanal (15) verbunden ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Endscheibe (11) des Filterelements (5) nach innen und außen ragende Stutzen (21, 21') angeformt ist, an denen die Entlüftungsleitung (6) angeschlossen ist.