DE102016203222A1 - Filter element and filter with the filter element - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein Filterelement zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere aus einem Pneumatik- oder einem Hydraulikfluid, mit einer sich manschettenförmig um eine Achse des Filterelements erstreckenden Folge von Falten. Offenbart ist weiterhin ein Filter mit dem Filterelement.Disclosed is a filter element for separating particles from a fluid, in particular from a pneumatic or a hydraulic fluid, with a cuff-shaped about an axis of the filter element extending sequence of folds. Disclosed is still a filter with the filter element.
Description
Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Abscheiden fester Partikel aus einem Fluid, insbesondere aus einem Hydraulikfluid, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Filter mit dem Filterelement gemäß Anspruch 9. The invention relates to a filter element for separating solid particles from a fluid, in particular from a hydraulic fluid, according to the preamble of
In der
Das Filterelement erstreckt sich entlang seiner Hochachse hohlzylindrisch. Dabei weist es eine umlaufende Folge, zur Hochachse paralleler Falten mit innenseitigen Faltentälern und außenseitigen Faltenkämmen auf. The filter element extends hollow cylindrical along its vertical axis. It has a circumferential sequence, parallel to the vertical axis of parallel folds with inside fold valleys and outside fold combs.
Nachteilig an dieser Lösung ist ein ungünstiger Druckverlust und eine sich ergebende ungleichmäßige Verteilung des sich am Filterelement absetzenden Schmutzes. Dies beeinflusst zum einen den Energieverbrauch und zum anderen eine Standzeit des Filterelements nachteilig. A disadvantage of this solution is an unfavorable pressure loss and a resulting non-uniform distribution of settling on the filter element dirt. On the one hand, this adversely affects the energy consumption and, on the other hand, a service life of the filter element.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement mit verbesserten Nutzungseigenschaften zu schaffen. Hinzu kommt die Aufgabe, einen Filter mit einem dementsprechenden Filterelement zu schaffen. In contrast, the invention has for its object to provide a filter element with improved performance characteristics. Added to this is the task of creating a filter with a corresponding filter element.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, die zweite Aufgabe durch einen Filter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6. The first object is achieved by a filter element having the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Advantageous developments are described in the respective dependent claims.
Ein Filterelement zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere aus einem Hydraulikfluid, hat eine Folge von Falten mit innenseitigen und außenseitigen Faltenkämmen, die sich jeweils zumindest abschnittsweise um eine Achse des Filterelements erstrecken, wodurch von den Falten eine sich um die Achse erstreckende Filtermanschette gebildet ist. Erfindungsgemäß weisen die Falten an den außenseitigen Faltenkämmen einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, wobei die Abschnitte von unterschiedlicher Höhe sind. A filter element for separating particles from a fluid, in particular from a hydraulic fluid, has a series of pleats with inside and outside pleat combs, each extending at least in sections about an axis of the filter element, thereby forming from the pleats a filter sleeve extending about the axis is. According to the invention, the pleats on the outside pleat combs have a first portion and a second portion, the portions being of different heights.
Dadurch dass die Falten an den außenseitigen Faltenkämmen einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweisen, wobei die Abschnitte von unterschiedlicher Höhe sind, verjüngt sich oder weitet sich das Filterelement an einer oder mehreren Stellen aus. Das Filterelement mit wechselnder Form parallel der Längsachse weist hierdurch eine sich ändernde Filterfläche auf. Das Filterelement kann beispielsweise eine Ausweitung bei größerer Faltenhöhe und damit eine größere Filterfläche aufweisen. Mit Zunahme der Filterfläche steigt die Aufnahmekapazität an Fluid. Dadurch trifft das verschmutzte Fluid mit seinen Partikeln oder Verschmutzungen auf eine vergrößerte Filterfläche und kann besser gereinigt werden. Das bedeutet, dass Filterabschnitte, die im herkömmlichen Fall stärker mit Partikeln belastet sind, entlastet werden. Umgekehrt können Filterabschnitte verjüngt sein. Die Falten weisen dann gegenüber dem Filterabschnitt mit größerer Faltenhöhe einen Faltenabschnitt mit niedrigerer Höhe auf, sodass die Filterfläche hier verkleinert ist. Da schon ein Großteil des Fluids durch eine größere Filterfläche geflossen und damit gereinigt ist, kann in diesem Abschnitt das Fluid durch einen vergrößerten Zulaufraum
Wenn die Falten am außenseitigen Faltenkamm einen Übergangsabschnitt aufweisen, der zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist und der einen konischen, runden, wellenförmigen oder eckigen Übergang zum angrenzenden Abschnitt bildet, ist aus fertigungstechnischer Sicht ein einfacher Übergang zwischen erstem und zweitem Faltenabschnitt möglich. When the pleats on the outside pleat comb have a transition section which is arranged between the first and the second section and which forms a conical, round, wavy or angular transition to the adjacent section, a simple transition between the first and second pleat section is possible from a manufacturing point of view.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Falten am außenseitigen Faltenkamm eine periodische Abfolge von erstem und zweitem Abschnitt auf, wobei jeweils zwischen erstem und zweitem Abschnitt einen Übergangsabschnitt angeordnet ist. Dadurch wechselt die Filterform zwischen verjüngtem Filterelementabschnitt und erweitertem Filterelementabschnitt. Den größeren Faltenflächen folgen kleinere und umgekehrt, sodass die Filterfläche optimal angepasst werden kann. In an advantageous embodiment, the folds on the outside fold comb have a periodic sequence of first and second sections, a transition section each being arranged between the first and second sections. As a result, the filter shape changes between the tapered filter element section and the extended filter element section. The larger wrinkles are followed by smaller ones and vice versa, so that the filter surface can be optimally adjusted.
Wenn der erste Abschnitt jeweils an einem Ende der Falte und der zweite Abschnitt in einem Mittelbereich der Falte angeordnet ist und der Übergangsabschnitt konisch ausgeführt ist, kann der Abschnitt im Mittelbereich beispielsweise eine geringere Höhe aufweisen und zwischen einem Zulaufanschluß und einem Ablaufanschluß angeordnet sein, sodass sich in diesem Bereich der Strömungswiderstand reduziert. Wenn der Abschnitt im Mittelbereich beispielsweise eine größere Höhe gegenüber dem Endbereich der Falte aufweist, ist im Endbereich der Falte, also im Zu- oder Ablaufbereich ein größerer Zulaufraum zwischen Filterelement und Filtergehäuse vorhanden, sodass eine geringere Strömungsgeschwindigkeit notwendig ist. Das Fluid kann einfacher in das Filterelement eintreten und gereinigt werden. Wenn ein Teilstrom des Fluids bereits durch das Filterelement abgeströmt ist, strömt das Fluid hin zu einer größeren Filterfläche mit größerer Aufnahmekapazität. Anschließend ermöglicht eine erneut kleinere Filterfläche aufgrund eines erneut vergrößerten Zulaufraumes ein Abfließen des Fluids mit geringerem Durchflusswiderstand, sodass das Fluid leichter abfließen kann. For example, when the first portion is disposed at one end of the pleat and the second portion is disposed at a central portion of the pleat and the transition portion is tapered, the portion at the central portion may be smaller in height and located between an inlet port and a drain port reduced in this area of flow resistance. If, for example, the section in the middle region has a greater height than the end region of the fold, a larger inlet space between filter element and filter housing is present in the end region of the fold, ie in the inlet or outlet region, so that a lower flow velocity is necessary. The fluid can more easily enter and be cleaned in the filter element. When a partial flow of the fluid has already flowed through the filter element, the fluid flows towards a larger filter area with a larger capacity. Subsequently, a further smaller filter surface due to a renewed increase in the inlet space allows a drain of the fluid with lower flow resistance, so that the fluid can flow more easily.
Dadurch dass der außenseitige Faltenkamm durch die periodische Abfolge parallel zur Achse des Filterelements eine äußere Kontur aufweist, die einer Aneinanderreihung einfacher geometrischer Formen wie Dreiecke oder Vierecke oder Wellen entspricht, ist dieser einfach herzustellen und die Filterfläche kann auf einfache Weise in Abhängigkeit des Verschmutzungsgrades und der Fließrichtung des Fluids größer oder kleiner sein. The fact that the outer side fold comb has an outer contour parallel to the axis of the filter element due to the periodic sequence, which corresponds to a juxtaposition of simple geometric shapes such as triangles or squares or waves, this is easy to manufacture and the filter surface can easily in dependence of the degree of contamination and the Flow direction of the fluid to be larger or smaller.
Ein Filter zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere aus einem Hydraulikfluid hat ein Filtergehäuse mit einem Zulaufkanal und einem Ablaufkanal. In dem Filtergehäuse ist ein Filterelement angeordnet, das gemäß zumindest einem Aspekt der vorangegangenen Beschreibung ausgestaltet ist. Dabei ist eine Strömungsrichtung des Fluids von einer die Abschnitte aufweisenden Faltenaußenseite des Filterelements zu einer mit dem Ablaufkanal verbundenen Innenseite des Filterelements vorgesehen. Dabei begrenzt die Außenseite zusammen mit dem Filtergehäuse einen mit dem Zulaufkanal verbundenen Zulaufraum. A filter for separating particles from a fluid, in particular from a hydraulic fluid, has a filter housing with an inlet channel and an outlet channel. In the filter housing, a filter element is arranged, which is designed according to at least one aspect of the foregoing description. In this case, a flow direction of the fluid is provided by a fold outer side of the filter element having the sections to an inner side of the filter element connected to the drain channel. In this case, the outside together with the filter housing defines an inlet chamber connected to the inlet channel.
Beim so gestalteten Filter kommen die bereits besprochenen Vorteile des Filterelements mit erfindungsgemäß ausgestalteter Form mit unterschiedlicher Faltenhöhe bei der Falte zum Tragen, weshalb an dieser Stelle nicht weiter darauf eingegangen werden soll. When so designed filter come already discussed advantages of the filter element inventively ausgestalteter shape with different wrinkle height in the fold to fruition, which is why will not be discussed further here at this point.
Ein Zykloneffekt wird verstärkt, wenn das Filtergehäuse optimal auf das Filterelement abgestimmt ist, also wenn sich die Filterelementform und die Filtergehäuseform strömungstechnisch ergänzen. Das resultiert in einer noch gleichmäßigeren Flächenbelastung des Filterelements mit Partikeln bzw. Schmutz und dadurch zu einer noch effizienteren Filtration. Das Fluid kann dadurch optimal außen entlang am Filterelement im ringförmigen Zulaufraum zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse entlang geführt werden und strömen. Die gleichmäßige Verteilung des Schmutzes, bzw. der Partikel, auf dem Filterelement bedeutet, wie bereits erwähnt, eine optimale und gleichmäßige Ausnutzung der vom Filterelement bereitgestellten Filterfläche, und dadurch auch einen geringeren Druckverlust. A cyclone effect is enhanced when the filter housing is optimally matched to the filter element, so when the filter element shape and the filter housing form complement each other fluidically. This results in an even more uniform surface loading of the filter element with particles or dirt and thereby to an even more efficient filtration. As a result, the fluid can be guided optimally along the filter element in the annular inlet space between the filter element and the filter housing and flow. The uniform distribution of the dirt, or the particles, on the filter element means, as already mentioned, an optimal and uniform utilization of the filter element provided by the filter surface, and thereby also a lower pressure loss.
Es ist auch denkbar, die erfindungsgemäße äußere Form des Filterelements mit einer wendelförmigen Ausführung zu optimieren. It is also conceivable to optimize the outer shape of the filter element according to the invention with a helical design.
Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Filterelements und eines Filters sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of a filter element according to the invention and a filter are shown in the drawings. With reference to the figures of these drawings, the invention will now be explained in more detail. Show it:
Der Filter
Den innenseitigen Faltenkämmen
Über einen im Filtergehäuse
Die
Die
Die
Hier ist das Filterelement
Die
Die wechselnde Form unterstützt wie besprochen die energieeffiziente Strömung und die gleichmäßige Verteilung der Partikel auf der zur Verfügung stehenden Filterfläche der Falten
Offenbart ist ein Filterelement zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere aus einem Pneumatik- oder einem Hydraulikfluid, mit einer sich manschettenförmig um eine Achse des Filterelements erstreckenden Folge von Falten mit innenseitigen und außenseitigen Faltenkämmen, wobei die außenseitigen Faltenkämme einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt von unterschiedlicher Höhe aufweisen, über die die Anströmung des Filterelements auf dieser Seite vergleichmäßigbar ist und mit geringerem Druckverlust erfolgen kann. Disclosed is a filter element for separating particles from a fluid, in particular from a pneumatic or a hydraulic fluid, with a cuff-shaped about an axis of the filter element extending sequence of folds with inside and outside pleat combs, wherein the outside plunging combs a first portion and a second Section have different heights over which the flow of the filter element on this page is uniform and can be done with less pressure loss.
Offenbart ist weiterhin ein Filter mit einem Filtergehäuse mit darin eingesetztem, erfindungsgemäßem Filterelement. Disclosed is still a filter with a filter housing with inserted therein, inventive filter element.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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