DE102011015090A1

DE102011015090A1 - Filter e.g. line filter, for separating solid particles from e.g. pressure fluid, has circumferential groove formed with sink in housing bottom, where edge of sink partial-diagonally falls in direction of circulation flow

Info

Publication number: DE102011015090A1
Application number: DE102011015090A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Hausdorf; Thomas Schäfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Hengst Filtration De GmbH
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2031-03-26
Also published as: DE102011015090B4

Abstract

The filter (1) has a hollow cylindrical filter element (10) arranged in a pot-shaped filter housing (6) of an outlet channel (18). An inlet channel (12) comprises an opening (56) in an inlet space (14) limited by a bottom (8) of the housing. Circulation flow is formable in the inlet space around the filter element. A circumferential groove (50) is formed with a sink in the housing bottom. An edge of the sink is arranged upstream with respect to the flow, and partial-diagonally falls in flow direction. The housing bottom is designed as an integral casting part with the groove or the sink.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter, insbesondere einen Hydraulikfilter, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a filter, in particular a hydraulic filter, according to the preamble of patent claim 1.

In der DE 43 10 492 A1 ist ein Filter zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid mit einem topfförmigen Filtergehäuse offenbart, in das ein etwa hohlzylindrisches Filterelement eingesetzt ist. Das Filtergehäuse ist von einem Filterkopf verschlossen, wobei das Filterelement zwischen einem Gehäuseboden und dem Filterkopf fixiert ist. In dem Filterkopf sind ein Zulaufanschluss mit einem Zulaufkanal und ein Ablaufanschluss mit einem Ablaufkanal eingebracht. Der Zulaufkanal mündet in einem von einer Außenfläche des Filterelements und dem Filtergehäuse begrenzten Zulaufraum, von dem zu filternden Fluid etwa radial in das Filterelement strömt. Der Ablaufkanal ist mit einem von einer Innenfläche des Filterelements begrenzten Innenbereich verbunden, von dem aus das gefilterte Fluid über den Ablaufkanal zum Ablaufanschluss strömt. Der Zulaufkanal ist zur Verbindung des Zulaufanschlusses und des Zulaufraumes etwa rechtwinklig ausgestaltet.In the DE 43 10 492 A1 discloses a filter for separating particles from a fluid with a pot-shaped filter housing, in which an approximately hollow cylindrical filter element is inserted. The filter housing is closed by a filter head, wherein the filter element is fixed between a housing bottom and the filter head. In the filter head, an inlet connection with an inlet channel and an outlet connection with a outlet channel are introduced. The feed channel opens into a feed space bounded by an outer surface of the filter element and the filter housing, from which fluid to be filtered flows approximately radially into the filter element. The drainage channel is connected to an inner region delimited by an inner surface of the filter element, from which the filtered fluid flows via the drainage channel to the drainage connection. The inlet channel is designed to connect the inlet connection and the inlet space approximately at right angles.

Diese Lösung hat den Nachteil, dass ein derartiger Filter eine geringe Standzeit aufgrund einer schnellen Verschmutzung durch abgeschiedene Stoffe oder Partikel aufweist.This solution has the disadvantage that such a filter has a short service life due to rapid contamination by deposited substances or particles.

In der DE 10 2009 037 736 A1 ist ein prinzipiell ähnlicher Filter mit einer erhöhten Standzeit offenbart, bei dem eine Verschmutzung des Filterelementes dadurch verlangsamt ist, dass neben dem Abscheiden durch Filtration ein Abscheiden durch Sedimentation ins Filtergehäuse erfolgt. Zu diesem Zweck ist der Zulaufkanal oder der Zulaufraum derart ausgestaltet, dass im Filtergehäuse auf die abzuscheidenden Partikel oder Verunreinigungen eine radial zum Filtergehäuse gerichtete Zentrifugalkraft wirkt. Schwere Verunreinigungen sinken dabei entlang einer Innenfläche des Filtergehäuses ab und sedimentieren in einen topfförmigen Bodenbereich. An einem tiefsten Punkt des Bodens ist eine mit einer Ablass-Schraube verschließbare Durchgangsbohrung angeordnet, über die das Sediment entfernt werden kann.In the DE 10 2009 037 736 A1 is a principle similar filter with an increased life disclosed, in which contamination of the filter element is slowed by the fact that in addition to the deposition by filtration is a deposition by sedimentation into the filter housing. For this purpose, the inlet channel or the inlet chamber is designed such that acts in the filter housing on the particles or impurities to be deposited a radially directed to the filter housing centrifugal force. Heavy contaminants sink down along an inner surface of the filter housing and sediment into a cup-shaped bottom area. At a lowest point of the bottom, a through-hole, which can be closed with a drain screw, is arranged, through which the sediment can be removed.

Diese Lösung hat den Nachteil, dass das Sediment großflächig verteilt über den Boden des Filtergehäuses abgelagert wird, was eine Entfernung des Sedimentes aus dem Filtergehäuse durch die Durchgangsbohrung erschwert.This solution has the disadvantage that the sediment is deposited over a large area over the bottom of the filter housing, which makes it difficult to remove the sediment from the filter housing through the through-bore.

Es sind weiterhin gattungsgemäße Filter bekannt, die das Sedimentationsprinzip gemäß der DE 10 2009 037 736 A1 nutzen und anstatt eines topfartigen Bodens einen Boden mit einer umlaufenden Rinne aufweisen. Die Rinne ist dabei von einem vom Boden ausgehenden und ins Filtergehäuse ragenden umlaufenden Kragen, den Boden und das Filtergehäuse begrenzt. An den Kragen ist das Filterelement angesetzt. In die Rinne hinein können die Verunreinigungen sedimentieren. An einem Grund der Rinne ist ebenso eine Durchgangsbohrung mit einer Ablass-Schraube zur Entfernung des Sedimentes angeordnet.Furthermore, generic filters are known which use the sedimentation principle according to the DE 10 2009 037 736 A1 use and instead of a pot-like soil have a bottom with a circumferential groove. The channel is bounded by an outgoing from the bottom and projecting into the filter housing circumferential collar, the bottom and the filter housing. At the collar, the filter element is attached. The impurities can sediment into the gutter. At a bottom of the gutter, there is also a through-hole with a drain screw to remove the sediment.

Diese Lösung hat den Nachteil, dass das Sediment wiederholt aufgewirbelt werden kann und sich nicht nur in der eine Senke bildenden Durchgangsbohrung, sondern weitgehend auch über die Rinne verteilt absetzt. Dadurch kann das Sediment nur mit einem erhöhten Verbrauch von Fluid ausgespült werden.This solution has the disadvantage that the sediment can be repeatedly whirled up and deposited not only in the valley forming a through hole, but largely distributed over the gutter. As a result, the sediment can only be flushed out with an increased consumption of fluid.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Filter zu schaffen, dessen Sedimentation in der Senke und damit in der Nähe des Ablasses verstärkt ist.In contrast, the invention is based on the object to provide a filter whose sedimentation is enhanced in the sink and thus in the vicinity of the drain.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Filter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a filter having the features of patent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Filters sind in den Patentansprüchen 2 bis 15 beschrieben.Advantageous developments of the filter are described in the claims 2 to 15.

Der erfindungsgemäße Filter, insbesondere ein Hydraulik- oder Pneumatikfilter, ist zum Abscheiden fester Partikel oder anderer Verunreinigungen aus einem Fluid, insbesondere aus einem Druckmittel oder Gas geeignet. Er hat ein Filtergehäuse mit einem Zulaufkanal und einem Ablaufkanal, wobei im Filtergehäuse ein Filterelement angeordnet ist. Der Zulaufkanal mündet in einen zumindest vom Filterelement und von einem Boden des Filtergehäuses begrenzten Zulaufraum, in dem um das Filterelement herum eine Umlaufströmung ausbildbar ist. Im Boden ist eine umlaufende Rinne mit einer Senke ausgebildet. Die Senke hat einen Ablass für das Sediment. Erfindungsgemäß fällt eine mit Bezug zur Umlaufströmung stromaufwärts angeordnete erste Flanke der Senke in Richtung der Umlaufströmung zumindest abschnittsweise schräg ab.The filter according to the invention, in particular a hydraulic or pneumatic filter, is suitable for separating solid particles or other impurities from a fluid, in particular from a pressure medium or gas. It has a filter housing with an inlet channel and an outlet channel, wherein a filter element is arranged in the filter housing. The inflow channel opens into a feed space delimited at least by the filter element and by a bottom of the filter housing in which a circulating flow can be formed around the filter element. In the ground, a circumferential channel is formed with a sink. The sink has a drain for the sediment. According to the invention, a first flank of the sink arranged upstream relative to the circulating flow drops obliquely at least in sections in the direction of the circulating flow.

Auf diese Weise sinkt entlang der ersten Flanke mit zunehmender Tiefe der Senke eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluids ab und in der Senke tritt eine Strömungsberuhigung ein. Verglichen mit einer herkömmlichen kreiszylinderförmigen Senke mit einer etwa senkrechten ersten Flanke tritt entlang der abfallenden bzw. geneigten ersten Flanke keine Wirbelbildung oder Wirbelablösung mehr auf. Die Umlaufströmung ist dadurch im Bereich der Senke laminar ausbildbar, was die Sedimentation in die Senke hinein verbessert und einem Austrag des Sedimentes aus der Senke heraus, beispielsweise durch turbulente Strömungszustände, erschwert. Somit erfolgt die Sedimentation verstärkt in die Senke hinein.In this way, a flow velocity of the fluid decreases along the first flank as the depth of the sink increases, and a flow calming occurs in the sink. Compared to a conventional circular cylindrical depression with an approximately vertical first flank, no vortex formation or vortex shedding occurs along the sloping or inclined first flank. As a result, the circulating flow can be formed in a laminar manner in the region of the sink, which improves the sedimentation into the sink and impedes discharge of the sediment out of the sink, for example due to turbulent flow conditions. Thus, the sedimentation is increasingly in the sink.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat die Senke eine bezogen auf die Richtung der Umlaufströmung stromabwärts angeordnete zweite Flanke, die in Richtung der Umlaufströmung zumindest abschnittsweise schräg ansteigt, wodurch der Austrag des Sedimentes aus der Senke heraus weiter verringert ist. In a preferred development, the depression has a second flank, which is arranged downstream with respect to the direction of the circulating flow and which rises obliquely at least in sections in the direction of the circulating flow, as a result of which the discharge of the sediment from the sink is further reduced.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist dabei die zweite Flanke steiler als die erste Flanke, was den Austrag des Sedimentes aus der Senke heraus noch weiter verringert.In a particularly advantageous development, the second flank is steeper than the first flank, which further reduces the discharge of the sediment out of the sink.

Vorrichtungstechnisch besonders einfach ist die zweite Flanke ausgebildet, wenn sie zumindest abschnittsweise planar ist.In terms of device technology, the second flank is particularly simple if it is at least partially planar.

Ein Austrag des Sedimentes aus der Senke heraus ist noch weiter verringert, wenn bezogen auf einen tiefsten Punkt der Senke, die zweite Flanke höher als die erste Flanke ist. In der Senke kann sich somit stromaufwärts der höheren zweiten Flanke ein Totraum ausbilden. Sollten dennoch in der Senke sedimentierte Partikel oder Verunreinigungen aufgewirbelt werden, ist deren Austrag aus der Senke dadurch erschwert und die Sedimentation bleibt auf die Senke begrenzt.A discharge of the sediment out of the sink is further reduced if, based on a lowest point of the sink, the second flank is higher than the first flank. In the sink can thus form a dead space upstream of the higher second edge. However, if sedimented particles or impurities are whirled up in the sink, their discharge from the sink is made more difficult and the sedimentation remains limited to the sink.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat die Rinne bezogen auf die Richtung der Umlaufströmung stromabwärts der zweiten Flanke einen Rinnenabschnitt, der unter einen oberen Endabschnitt der zweiten Flanke abgesenkt ist.In a preferred development, the channel has a channel section downstream of the second flank, which is lowered below an upper end section of the second flank, with reference to the direction of the circulating flow downstream of the second flank.

Bevorzugt ist die Mündung des Zulaufkanals benachbart zu diesem abgesenkten Rinnenabschnitt angeordnet. Über die Mündung in den Zulaufraum einströmendes Fluid muss somit einen langen Strömungspfad bis zur Senke zurücklegen, wodurch im Mündungsbereich entstandene Wirbel der Umlaufströmung bis zum Erreichen der Senke abklingen können.Preferably, the mouth of the inlet channel is arranged adjacent to this lowered channel section. Fluid flowing in via the mouth into the inlet space thus has to cover a long flow path as far as the depression, as a result of which vortices of the circulating flow produced in the mouth region can decay until reaching the depression.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung hat die Rinne stromabwärts der Mündung eine in Richtung der Umlaufströmung schräg ansteigende Rampe. Über die Mündung in den Zulaufraum einströmendes Fluid wird durch die Rampe nach oben abgelenkt. Die Umlaufströmung weist in der Folge nahe der Rinne eine nach oben gerichtete Komponente auf. Eine Strömungsgeschwindigkeit der über die Senke hinweg streichenden Umlaufströmung ist somit verringert, was die Sedimentation in die Senke hinein weiter verbessert.In a particularly preferred embodiment, the channel downstream of the mouth has a sloping ramp in the direction of the circulating flow. Fluid flowing in via the mouth into the inlet space is deflected upwards by the ramp. The circulating flow has an upwardly directed component in the sequence near the channel. A flow velocity of the circulating flow sweeping over the sink is thus reduced, which further improves the sedimentation into the sink.

Vorrichtungstechnisch besonders einfach ist die Umlaufströmung erzeugt, wenn der Zulaufkanal in einem Bereich der Mündung etwa tangential zur Richtung der auszubildenden Umlaufströmung ist.Device technology particularly easy circulation is generated when the inlet channel in an area of the mouth is approximately tangential to the direction of the trainees circulating flow.

Besonders kompakt ist der Filter aufgebaut, wenn eine Innenfläche des Filtergehäuses und eine Außenfläche des Filterelementes zumindest abschnittsweise etwa kreiszylindrisch ausgestaltet und zueinander etwa koaxial sind, so dass der Zulaufraum in einem Bereich zwischen der Innenfläche und der Außenfläche als Ringraum ausgestaltet ist.The filter is constructed in a particularly compact manner if an inner surface of the filter housing and an outer surface of the filter element are at least partially configured as circularly cylindrical and approximately coaxial with one another, so that the inlet space is designed as an annular space in a region between the inner surface and the outer surface.

Bevorzugt ist über eine innere seitliche Wandung der Rinne ein vom Boden ausgehender ins Filtergehäuse ragender umlaufender Kragen begrenzt, an den ein bodenseitiger Endabschnitt des Filterelementes angesetzt ist.Preferably, an outgoing from the bottom in the filter housing projecting circumferential collar is bounded by an inner lateral wall of the channel, to which a bottom end portion of the filter element is attached.

Bei einer vorrichtungstechnisch einfachen Weiterbildung hat der Ablass in einem Bereich eines tiefsten Punktes der Senke eine mit einem Verschlusselement verschließbare Durchgangsbohrung. Das Sediment kann so mit einem nur geringen Fluidverbrauch ausgespült werden.In a device-technically simple development of the drain in an area of a lowest point of the sink has a closable with a closure element through hole. The sediment can be flushed out with only minimal fluid consumption.

Bevorzugt ist der Filter ein Leitungsfilter oder ein Doppelfilter.Preferably, the filter is a line filter or a double filter.

Mit besonders wenig fertigungstechnischem Aufwand ist der Filter fertigbar, wenn zumindest der Boden mit der Rinne oder mit der Senke ein einstückiges Gussteil ist, wobei die Rinne oder die Senke oder beide endkonturnah urgeformt sind, so dass ein Bearbeitungsaufwand verringert ist.With particularly little manufacturing effort, the filter is manufacturable, if at least the bottom with the gutter or with the sink is a one-piece casting, wherein the gutter or the sink or both are urgeformt near final contour, so that a processing cost is reduced.

Um eine Wirbelbildung an der Senke zu verringern und damit die Sedimentation in die Senke zu verbessern, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung die Rinne mit der Senke, oder mit der ersten Flanke, oder der Rinnenabschnitt mit dem oberen Endabschnitt der zweiten Flanke oder mit der Rampe, oder die Senke mit der Wandung oder mit der Innenfläche des Filtergehäuses verrundet. Die Verrundung ist dabei bevorzugt tangenten- oder krümmungsstetig.In order to reduce a vortex formation at the sink and thus improve the sedimentation into the sink, in an advantageous development, the gutter with the depression, or with the first flank, or the gutter section with the upper end portion of the second flank or with the ramp, or rounded the drain with the wall or with the inner surface of the filter housing. The rounding is preferably tangent or curvature continuous.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen:In the following, a preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to four figures. Show it:

1 einen Filter gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem Vollschnitt; 1 a filter according to an embodiment in a full section;

2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einem Querschnitt; 2 the embodiment according to 1 in a cross section;

3 das Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 in einer perspektivischen Ansicht in einem Längsschnitt; und 3 the embodiment according to the 1 and 2 in a perspective view in a longitudinal section; and

4 das Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3 in einem Längsschnitt. 4 the embodiment according to the 1 to 3 in a longitudinal section.

1 zeigt einen als hydraulischen Leitungsfilter ausgebildeten Filter 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem Vollschnitt entlang einer Filterlängsachse 2. Derartige Filter 1 werden beispielsweise unmittelbar stromabwärts einer Hydropumpe angeordnet und scheiden von einem Haupt-Druckmittelvolumenstrom der Hydropumpe Partikel bzw. Verunreinigungen ab. Der Filter 1 aber kann auch in einem hydraulischen Teilkreislauf stromaufwärts vor einem empfindlichen hydraulischen Gerät angeordnet sein. 1 shows a trained as a hydraulic line filter filter 1 according to one Embodiment in a full section along a filter longitudinal axis 2 , Such filters 1 For example, be arranged immediately downstream of a hydraulic pump and separate from a main pressure medium flow rate of the hydraulic pump particles or impurities. The filter 1 but may also be located upstream of a sensitive hydraulic device in a hydraulic subcircuit.

Der Filter 1 hat einen Filterkopf 4, an dem ein abschnittsweise topfförmiges Filtergehäuse 6, das einen Boden 8 aufweist, eingeschraubt ist. Im Filtergehäuse 6 ist ein hohlzylindrisches Filterelement 10 aufgenommen. Über einen im Filtergehäuse 6 ausgebildeten Zulaufkanal 12 strömt Druckmittel über einen Zulaufraum 14 zum Filterelement 10, durch dieses hindurch und von einem Innenbereich 16 des Filterelements 10 zu einem im Boden 8 des Filtergehäuses 6 ausgebildeten Ablaufkanal 18.The filter 1 has a filter head 4 , on which a partially cup-shaped filter housing 6 that a floor 8th has, is screwed. In the filter housing 6 is a hollow cylindrical filter element 10 added. About one in the filter housing 6 trained inlet channel 12 flows pressure medium over a Zulaufraum 14 to the filter element 10 , through it and from an interior area 16 of the filter element 10 to one in the ground 8th of the filter housing 6 trained drainage channel 18 ,

An einem Druckmitteströmungspfad vom Zulaufraum 14 zum Innenbereich 16 des Filterelements 10 ist ein Druckventil 20 angeordnet, das bei einer Überschreitung einer definierten Druckdifferenz zwischen dem Zulaufraum 14 und dem Innenbereich 16 zum Schutz des Filterelements 10 öffnet.At a pressure medium flow path from the inlet space 14 to the interior 16 of the filter element 10 is a pressure valve 20 arranged, when exceeding a defined pressure difference between the inlet space 14 and the interior 16 to protect the filter element 10 opens.

Der Filterkopf 4 hat einen in der 1 nach unten ragenden hohlzylindrischen Kragen 22 zum Einsetzen in das Filtergehäuse 6. An einem in 1 oberen Endabschnitt des Kragens 22 ist zur Befestigung des Filterkopfes 4 am Filtergehäuse 6 ein Außengewinde 24 vorgesehen, das mit einem Innengewinde 26 des Filtergehäuses 6 verschraubt ist. Ein in 1 unterer Endabschnitt des Kragens 22 ist als Dichtbereich 28 ausgestaltet und bezüglich des Außengewindes 24 radial zurückgestuft. Der Dichtbereich 28 weist kein Gewinde auf und schließt bündig mit einer Innenfläche 30 des Filtergehäuses 6 ab. Außen am Dichtbereich 28 ist eine umlaufende Nut 32 vorgesehen, in der ein Dichtring 34 eingesetzt ist. Der Dichtbereich 28 liegt zusammen mit dem Dichtring 34 dichtend an der Innenfläche 30 des Filtergehäuses 6 an. Eine Einschraubtiefe des Filterkopfes 4 in das Filtergehäuse 6 ist durch eine Grundfläche 36 des Kragens 22 begrenzt.The filter head 4 has one in the 1 downwardly projecting hollow cylindrical collar 22 for insertion into the filter housing 6 , At one in 1 upper end portion of the collar 22 is for fixing the filter head 4 on the filter housing 6 an external thread 24 provided that with an internal thread 26 of the filter housing 6 is screwed. An in 1 lower end portion of the collar 22 is as a sealing area 28 designed and with respect to the external thread 24 radially downgraded. The sealing area 28 has no thread and is flush with an inner surface 30 of the filter housing 6 from. Outside at the sealing area 28 is a circumferential groove 32 provided in which a sealing ring 34 is used. The sealing area 28 lies together with the sealing ring 34 sealing on the inner surface 30 of the filter housing 6 at. One screw-in depth of the filter head 4 in the filter housing 6 is by a footprint 36 of the collar 22 limited.

Etwa koaxial zur Filterlängsachse 2 ist in den Boden 8 des Filtergehäuses 6 ein von einem Kragen 38 umgriffener hohlzylindrischer Zapfen 40 zur radialen und axialen Festlegung des hohlzylindrischen Filterelementes 10 eingesetzt. Zu diesem Zweck ist der Zapfen 40 an einem zum Filterelement 10 weisenden Endabschnitt 42 radial zurückgestuft, wodurch eine ebenfalls zum Filterelement 10 weisende Anschlagsschulter 44 ausgebildet ist. Das hohlzylindrische Filterelement 10 ist auf den Endabschnitt 42 des Zapfens 40 geschoben und steht mit einer Stirnseite 46 eines Deckelelementes 48 an der Anschlagsschulter 44 des Zapfens 40 an.Approximately coaxial to the filter longitudinal axis 2 is in the ground 8th of the filter housing 6 one from a collar 38 embraced hollow cylindrical pin 40 for radial and axial fixing of the hollow cylindrical filter element 10 used. For this purpose, the pin 40 at one to the filter element 10 pointing end section 42 Radially demoted, creating a likewise to the filter element 10 pointing stop shoulder 44 is trained. The hollow cylindrical filter element 10 is on the end section 42 of the pin 40 pushed and stands with a front page 46 a lid member 48 at the stop shoulder 44 of the pin 40 at.

Über den Kragen 38 und die Innenfläche 30 des Filtergehäuses ist eine im Boden 8 umlaufende Rinne 50 begrenzt, in die im bestimmungsgemäßen Betrieb eine Sedimentation von Partikeln höherer Dichte erfolgt.About the collar 38 and the inner surface 30 of the filter housing is one in the ground 8th circumferential gutter 50 limited, in which a sedimentation of particles of higher density occurs during normal operation.

Der Zulauf- und Ablaufkanal 12, 18 münden in 1 rechts in eine Anschlussfläche 52 eines Anschlussflansches 54. Im Bereich des Anschlussflansches 54 sind die Kanäle senkrecht zur Filterlängsachse 2 ausgestaltet.The inlet and outlet channel 12 . 18 flow into 1 right into a connection area 52 a connection flange 54 , In the area of the connection flange 54 are the channels perpendicular to the filter axis 2 designed.

In einem nahe dem Boden 8 angeordneten Mündungsbereich 56 tritt der Zulaufkanal 12 etwa senkrecht zur Filterlängsachse 2 in den ringförmigen Zulaufraum 14 ein. Der Zulaufkanal 12 ist dabei im Mündungsbereich 56 derart ausgestaltet, dass eine aus ihm austretende Strömung etwa tangential in den Zulaufraum 14 eintreten kann. Auf diese Weise wird im Zulaufraum 14 eine das Filterelement 10 umströmende Umlaufströmung generiert, die in einem in 1 rechts dargestellten Bereich des Zulaufraumes 14 in die Betrachtungsebene eintritt, hinter dem Filterelement 10 vorbeiströmt und in einem in 1 links dargestellten Bereich des Zulaufraumes 14 wieder aus der Betrachtungsebene mit einer auf den Betrachter gerichteten Richtung austritt. Aufgrund der kreiszylindrischen Innenfläche 30 des Filtergehäuses 6 wirkt in der Umlaufströmung auf ggf. im Druckmittel vorhandene Partikel eine Zentrifugalkraft, die deren Abscheiden hin zur Innenfläche 30 bewirkt. Ist ein Dichteunterschied zwischen den Partikeln und dem Druckmittel ausreichend groß, sedimentieren die Partikel in 1 nach unten in Richtung der Rinne 50. Gleichzeitig findet beim Durchströmen des Druckmittels vom Zulaufraum 14 durch das Filterelement 10 über den Innenbereich 16 in den Ablaufkanal 18 ein Abscheiden der Partikel durch herkömmliche Filtration statt. Gegenüber einem Filter ohne die beschriebene Sedimentation ist ein aus dem Druckmittel abzuscheidender Partikelstrom um einen Sedimentationsstrom von Partikeln in Richtung der Rinne 50 reduziert. Das Filterelement 10 weist somit eine höhere Standzeit auf, bevor es schließlich aufgrund akkumulierter Verunreinigung ausgewechselt werden muss. Ein Sedimentationsbereich im Bereich der Rinne 50 ist über eine erfindungsgemäße Senke lokal begrenzt.In a near the ground 8th arranged mouth area 56 occurs the inlet channel 12 approximately perpendicular to the filter axis 2 in the annular inlet space 14 one. The inlet channel 12 is in the mouth area 56 configured such that a flow emerging from it approximately tangentially in the Zulaufraum 14 can occur. This way, in the supply room 14 one the filter element 10 circulating circulating flow generated in an in 1 Right-hand area of the inlet chamber 14 entering the viewing plane, behind the filter element 10 flowed by and in a 1 left shown area of Zulaufraumes 14 again exits the viewing plane with a direction directed to the viewer. Due to the circular cylindrical inner surface 30 of the filter housing 6 acts in the circulating flow on any particles present in the pressure medium, a centrifugal force, the deposition of which towards the inner surface 30 causes. If a density difference between the particles and the pressure medium is sufficiently large, the particles sediment in 1 down towards the gutter 50 , At the same time takes place when flowing through the pressure medium from the inlet space 14 through the filter element 10 over the interior 16 into the drainage channel 18 depositing the particles by conventional filtration. Compared to a filter without the sedimentation described is a particle stream to be separated from the pressure medium to a sedimentation of particles in the direction of the channel 50 reduced. The filter element 10 thus has a longer life before finally having to be replaced due to accumulated contamination. A sedimentation area in the area of the gutter 50 is locally limited by a sink according to the invention.

2 zeigt das Ausführungsbeispiel des Filters 1 in einem Schnitt B-B. Der Schnitt B-B ist gemäß 1 etwa unterhalb der Rinne 50 normal zur Filterlängsachse 2 geführt. 2 shows the embodiment of the filter 1 in a section BB. The section BB is according to 1 about below the gutter 50 normal to the filter longitudinal axis 2 guided.

In 2 ist rechts der Anschlussflansch 54 mit der Anschlussfläche 52, mittig der Ablaufkanal 18 und rechts oberhalb des Ablaufkanals 18 ein Rinnenabschnitt 51 der Rinne (50, vgl. 1) dargestellt. In 2 unterhalb des Rinnenabschnittes 51 ist die Rinne in eine Senke 60 hinein abgesenkt bzw. vertieft. In 2 links ist die Rinne nicht darstellbar, da der Schnitt B-B an dieser Stelle durch Vollmaterial des Bodens 8 geführt ist. Die Rinne ist in diesem Bereich gegenüber der Schnittebene B-B erhöht (vgl. 1).In 2 right is the connection flange 54 with the connection surface 52 , in the middle of the drainage channel 18 and right above the drainage channel 18 one Channel cutting 51 the gutter ( 50 , see. 1 ). In 2 below the gutter section 51 is the gutter in a valley 60 lowered into it or deepened. In 2 left is the gutter not representable, since the section BB at this point by solid material of the soil 8th is guided. The channel is increased in this area relative to the section plane BB (see. 1 ).

Eine Richtung der Umlaufströmung, wie sie gemäß 1 beschrieben ist, ist in 2 durch einen Pfeil im Bereich des Rinnenabschnittes 51 symbolisiert. Der Rinnenabschnitt 51 der Rinne ist somit bezogen auf diese Richtung stromabwärts der Senke 60 angeordnet und von dieser über einen Steg 62, der bezogen auf den Boden 8 sowohl die Senke 60 als auch den Rinnenabschnitt 51 überragt, getrennt. Die Senke 60 hat eine stromaufwärtige oder erste Flanke 64, die in Richtung der Umlaufströmung (Pfeil) bis zu einem tiefsten Punkt 66 bzw. einem tiefsten Bereich der Senke 60 abfällt. Sie hat weiterhin eine stromabwärtige oder zweite Flanke 68, die vom tiefsten Punkt 66 in Richtung der Umlaufströmung bis zu einem höchsten Punkt bzw. höchsten Bereich (70, vgl. 3) des Steges 62 ansteigt. Die zweite Flanke 68 ist dabei bezogen auf die Schnittebene B-B steiler als die erste Flanke 64 ausgestaltet. Entlang der ersten Flanke 64 nimmt mit zunehmender Tiefe der Senke 60 eine Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels ab, so dass in der Senke 60 eine Strömungsberuhigung eintritt. Um eine Wirbelbildung oder Wirbelablösung insbesondere an einem Übergang von der Rinne in die Senke 60 zu minimieren, weist der Übergang eine Verrundung mit einem vergleichsweise großen Radius auf (72, vgl. 3 und 4). Die Umlaufströmung ist dadurch im Bereich der Senke 60 laminar ausbildbar, was die Sedimentation in die Senke 60 hinein verbessert.A direction of the circulating flow as described in 1 is described in is 2 by an arrow in the area of the gutter section 51 symbolizes. The gutter section 51 the trough is thus downstream of the trough with respect to this direction 60 arranged and from this over a footbridge 62 that related to the ground 8th both the valley 60 as well as the gutter section 51 surmounted, separated. The valley 60 has an upstream or first edge 64 moving in the direction of the circulating flow (arrow) to a lowest point 66 or a deepest part of the sink 60 drops. It also has a downstream or second flank 68 from the lowest point 66 in the direction of the circulation flow up to a highest point or highest range ( 70 , see. 3 ) of the bridge 62 increases. The second flank 68 is steeper than the first edge with respect to the section plane BB 64 designed. Along the first flank 64 decreases with increasing depth of the sink 60 a flow velocity of the pressure medium, so that in the sink 60 a flow calming occurs. To a vortex formation or vortex shedding in particular at a transition from the gutter to the sink 60 minimize, the transition has a rounding with a comparatively large radius ( 72 , see. 3 and 4 ). The circulation flow is thereby in the area of the sink 60 laminar formable, causing sedimentation in the sink 60 improved in it.

Die Senke 60 hat einen Ablass 73, der eine in einem Bereich des tiefsten Punktes 66 bzw. tiefsten Bereiches der Senke 60 angeordnet ist. Der Ablass 73 weist eine mit einem Verschlusselement verschließbare Durchgangsbohrung 74 auf. Über den Ablass kann das Sediment auf sehr einfache Weise aus dem Filtergehäuse 6 entfernt werden. Da das Sediment durch die strömungsberuhigte Senke 60 lokal sehr begrenzt abgelagert ist, muss für ein Ausspülen des Sedimentes nur wenig Druckmittel verbraucht werden.The valley 60 has a drain 73 one in an area of the lowest point 66 or deepest part of the depression 60 is arranged. The indulgence 73 has a closable with a closure element through hole 74 on. About the drain, the sediment can in a very simple way from the filter housing 6 be removed. Because the sediment through the flow-calmed sink 60 locally deposited very limited, for flushing the sediment only little pressure medium must be consumed.

3 zeigt insbesondere den Bereich der Rinne 50 und der Senke 60 des Ausführungsbeispiels gemäß den 1 und 2 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht. Der Schnitt ist im Wesentlichen senkrecht zur Betrachtungsebene der 1 und parallel zur Längsachse 2 geführt und zeigt den geschnittenen Filter 1 etwa aus der Sicht des Anschlussflansches (54, vgl. 1). Auf eine Darstellung des Filterelements (10, vgl. 1, 2 und 4) wird aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. 3 shows in particular the area of the gutter 50 and the valley 60 of the embodiment according to the 1 and 2 in a cut perspective view. The section is substantially perpendicular to the viewing plane of the 1 and parallel to the longitudinal axis 2 guided and shows the cut filter 1 from the point of view of the connecting flange ( 54 , see. 1 ). On a representation of the filter element ( 10 , see. 1 . 2 and 4 ) is omitted for reasons of clarity.

Die umlaufende Rinne 50 ist über eine innere seitliche Wandung 76 des umlaufenden Kragens 38 und die Innenfläche 30 des Filtergehäuses 6 begrenzt. An den Kragen 38 ist der hohlzylindrische Zapfen 40 angesetzt, an den wiederum ein unterer Endabschnitt des Filterelementes ansetzbar ist. Ausgehend vom Mündungsbereich (56, vgl. 1) strömt das Druckmittel etwa tangential aus dem Zulaufkanal (12, vgl. 1) in einen Bereich des Zulaufraumes 14, der in 2 knapp oberhalb des Rinnenabschnittes 51 angeordnet ist, ein. Die so erzwungene Umlaufströmung streicht an einem Boden des Rinnenabschnittes 51 entlang. Stromabwärts des Rinnenabschnittes 51 weist die Rinne eine in Richtung der Umlaufströmung ansteigende Rampe 78 auf. Hierdurch wirkt auf das Druckmittel eine in 3 aufwärts weisende Kraft, wodurch die Umlaufströmung eine an dieser Stelle aufwärts gerichtete Richtungskomponente hat. Die durch die Zentrifugalkraft zur Innenfläche 30 hin abgeschiedenen Partikel des Druckmittels sinken im Folgenden entlang der Innenfläche 30 in Richtung des Bodens 8 bzw. in Richtung der Rinne 50 ab. Ein Teil der Partikel wird wie beschrieben herkömmlich beim Durchströmen des Filterelementes (10, vgl. 1, 2, 4) abgeschieden. Die erfindungsgemäße Gestaltung der Senke 60 mit der flachen in Richtung der Umlaufströmung abfallenden ersten Flanke 64 und der steilen in dieser Richtung ansteigenden und gegenüber dem folgenden Rinnenabschnitt 51 überhöhten zweiten Flanke 68 führt zur bevorzugten lokal begrenzten Sedimentation der Partikel in die Senke 60. Aus der Senke 60 heraus muss die Umlaufströmung den höchsten Punkt bzw. den höchsten Bereich 70 der Rinne 50 überströmen.The surrounding gutter 50 is over an inner lateral wall 76 of the circumferential collar 38 and the inner surface 30 of the filter housing 6 limited. To the collar 38 is the hollow cylindrical pin 40 attached to the turn, a lower end portion of the filter element is attachable. Starting from the mouth area ( 56 , see. 1 ) the pressure medium flows approximately tangentially out of the inlet channel ( 12 , see. 1 ) in an area of the Zulaufraumes 14 who in 2 just above the gutter section 51 is arranged, a. The thus forced circulating flow sweeps a bottom of the gutter section 51 along. Downstream of the gutter section 51 the trough has a ramp which rises in the direction of the circulating flow 78 on. As a result, acts on the pressure medium in a 3 upward force whereby the circulating flow has a directional component directed upwards. The centrifugal force to the inner surface 30 subsequently deposited particles of the pressure medium sink below along the inner surface 30 in the direction of the ground 8th or in the direction of the gutter 50 from. Part of the particles is conventionally passed through the filter element as described (US Pat. 10 , see. 1 . 2 . 4 ) deposited. The inventive design of the sink 60 with the flat in the direction of the circulating flow sloping first edge 64 and the steep rising in this direction and towards the next channel section 51 excessive second flank 68 leads to the preferred localized sedimentation of the particles in the sink 60 , From the valley 60 out, the circulation flow must be the highest point or the highest range 70 the gutter 50 overflow.

Ist die Senke 60 mit sedimentierten Partikeln aufgefüllt, so kann sie über die mit einem Verschlusselement verschließbare Durchgangsbohrung 74 des Ablasses 73 auf einfache Weise entleert werden.Is the valley 60 filled with sedimented particles, it can via the closable with a closure element through hole 74 of the indulgences 73 be emptied in a simple manner.

4 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3 in einem Längsschnitt C-C. Der Schnitt C-C ist gemäß 2 parallel zum Schnitt A-A derart geführt, dass die Senke 60 geschnitten ist. 4 shows the embodiment according to the 1 to 3 in a longitudinal section CC. The section CC is according to 2 parallel to the cut AA guided such that the sink 60 is cut.

In 4 wird ist die erfindungsgemäße Senke 60 besonders gut im Profil zu sehen. In 4 links überstreicht die Umlaufströmung im bestimmungsgemäßen Betrieb des Filters 1 den als Verrundung 72 ausgestalteten Übergang zwischen der Rinne 50 und der ersten flach abfallenden Flanke 64 der Senke 60. Dies führt zur besprochenen Strömungsberuhigung in der Senke 60 und zur Sedimentation von Partikeln bzw. Verunreinigungen. Zum Verlassen der Senke 60 muss die Umlaufströmung die überhöhte und verglichen mit der ersten Flanke 64 steilere zweite Flanke 68 überströmen.In 4 is the sink of the invention 60 especially good to see in profile. In 4 on the left, the circulating flow overflows during normal operation of the filter 1 as a rounding 72 designed transition between the gutter 50 and the first gently sloping flank 64 the valley 60 , This leads to the discussed flow calming in the sink 60 and for the sedimentation of particles or impurities. To leave the valley 60 the circulation flow must be the raised and compared to the first flank 64 steeper second flank 68 overflow.

Offenbart ist ein Filter, insbesondere ein Hydraulikfilter, zum Abscheiden fester Partikel oder Verunreinigungen aus einem Fluid, der ein Filterelement hat, das von einer Fluidströmung bzw. Umlaufströmung umströmbar ist, wobei über den Filter neben einem Abscheiden durch Filtration ein Abscheiden durch Sedimentation vorgesehen ist. Die Sedimentation ist dabei über eine an einer vorteilhaften Stelle im Boden des Filters ausgebildete und strömungstechnisch vorteilhaft ausgeformte Senke lokal begrenzt und das Sediment ist über einen Ablass leicht aus der Senke entfernbar. Die Senke hat dabei erfindungsgemäß stromaufwärts der Umlaufströmung eine flach abfallende erste Flanke.Disclosed is a filter, in particular a hydraulic filter, for separating solid particles or impurities from a fluid having a filter element, which is flowed around by a fluid flow or circulation flow, wherein over the filter in addition to a deposition by filtration deposition by sedimentation is provided. The sedimentation is locally limited by a formed at an advantageous point in the bottom of the filter and aerodynamically advantageous formed sink and the sediment is easily removable via a drain from the sink. The sink has according to the invention upstream of the circulating flow a gently sloping first edge.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Filterfilter
22: Filterlängsachsefilter longitudinal axis
44: Filterkopffilter head
66: Filtergehäusefilter housing
88th: Bodenground
1010: Filterelementfilter element
1212: Zulaufkanalinlet channel
1414: Zulaufraumfeed space
1616: Innenbereichinterior
1818: Ablaufkanaldrain channel
2020: Druckventilpressure valve
2222: Kragencollar
2424: Außengewindeexternal thread
2626: Innengewindeinner thread
2828: Dichtbereichsealing area
3030: Innenflächepalm
3232: Nutgroove
3434: Dichtringseal
3636: GrundflächeFloor space
3838: Kragencollar
4040: Zapfenspigot
4242: Endabschnittend
4444: Anschlagsschulterstop shoulder
4646: Stirnseitefront
4848: Deckelelementescover element
5050: Rinnegutter
5151: RinnenabschnittChannel cutting
5252: Anschlussflächeterminal area
5454: Anschlussflanschflange
5656: Mündungsbereichmouth area
6060: Senkedepression
6262: Stegweb
6464: Erste FlankeFirst flank
6666: Tiefster PunktDeepest point
6868: Zweite FlankeSecond flank
7070: Höchster PunktThe highest point
7272: Verrundungrounding
7373: Ablassdrainage
7474: DurchgangsbohrungThrough Hole
7676: innere Wandunginner wall
7878: Ramperamp

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4310492 A1 [0002]
DE 102009037736 A1 [0004, 0006]

Claims

Filter, in particular hydraulic filter, for separating solid particles from a fluid, having an inlet channel ( 12 ) and a drain channel ( 18 ) having filter housing ( 6 ), in which a filter element ( 10 ) is arranged, wherein the inlet channel ( 12 ) an estuary ( 56 ) in at least one of the filter element ( 10 ) and from a floor ( 8th ) of the filter housing ( 6 ) limited inflow space ( 14 ), in which the filter element ( 10 ) a circulating flow can be formed, and wherein in the ground ( 8th ) a circumferential groove ( 50 ) with a sink ( 60 ), which is a drain ( 73 ), characterized in that a with respect to the circulating flow upstream arranged first edge ( 64 ) of the sink ( 60 ) drops obliquely at least in sections in the direction of the circulating flow.

Filter according to claim 1, wherein a second flank (2) arranged downstream relative to the direction (FIG. 68 ) of the sink ( 60 ) increases in the direction at least partially obliquely.

Filter according to claim 2, wherein the second edge ( 68 ) is steeper than the first flank ( 64 ).

Filter according to one of claims 2 or 3, wherein the second edge ( 68 ) is at least partially planar.

Filter according to one of claims 2 to 4, wherein, based on a lowest point ( 66 ) of the sink ( 60 ), the second flank ( 68 ) higher than the first flank ( 64 ).

Filter according to one of the preceding claims 2 to 5, wherein the channel ( 50 ) with respect to the direction downstream of the second flank ( 68 ) a gutter section ( 51 ), which under an upper end portion of the second flank ( 68 ) is lowered.

Filter according to claim 6, wherein the mouth ( 56 ) adjacent to the lowered gutter section ( 51 ) is arranged.

Filter according to one of the preceding claims, wherein the channel ( 50 ) downstream of the mouth ( 56 ) a ramp ( 78 ), which rises obliquely in the direction.

Filter according to one of the preceding claims, wherein in a region of the mouth ( 56 ) the inlet channel ( 12 ) is approximately tangential to the direction.

Filter according to one of the preceding claims, wherein an inner surface ( 30 ) of the filter housing ( 6 ) and an outer surface of the filter element ( 10 ) At least partially configured approximately circular cylindrical and are approximately coaxial with each other.

Filter according to one of the preceding claims, wherein an inner lateral wall ( 76 ) of the gutter ( 50 ) one from the ground ( 8th ) outgoing into the filter housing ( 6 ) protruding circumferential collar ( 38 ) is limited, to which a bottom end portion of the filter element ( 10 ) is set.

Filter according to one of the preceding claims, wherein the drain ( 73 ) one in a region of a lowest point ( 66 ) arranged and closable with a closure element through hole ( 74 ) Has.

A filter according to any one of the preceding claims, which is a line filter or a double filter.

Filter according to one of the preceding claims, wherein at least the bottom ( 8th ) with the gutter ( 50 ) or the sink ( 60 ) is a one-piece casting, and the gutter ( 50 ) or the sink ( 60 ) are near-net shape.

Filter according to one of claims 6, 8, 10 or 11, wherein the channel ( 50 ) with the sink ( 60 ), or with the first flank ( 64 ), or the gutter section ( 51 ) with the upper end portion of the second flank ( 68 ) or with the ramp ( 78 ), or the sink ( 60 ) with the wall ( 76 ) or with the inner surface ( 39 ) is rounded.