DE2800486A1

DE2800486A1 - Stroemungsmittel-filtervorrichtung

Info

Publication number: DE2800486A1
Application number: DE19782800486
Authority: DE
Inventors: Larry Wayne Lorimor; Jun Arthur Joseph Ritter
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1977-01-28
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1978-08-03
Also published as: GB1542373A; BE862494A; JPS5396572A

Description

PATENTANWALT DlPL-ING. 8000 MÜNCHEN 22

KARL H. WAGNER GEWÜRZMÜHLSRASSE 5

POSTFACH 246

77-S-291O

CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, 111. 61629, V.St.A.

Strömungsmittel-Filtervorrichtung

Eine Strömungsmittel-Filtervorrichtung, wie beispielsweise eine Hydraulikströmungsmittel-Filtervorrichtung für ein Fahrzeug, verwendet im allgemeinen eine druckbetätigte Bypassvorrichtung, die dann in Betrieb kommt, wenn der Druck einen vorbestimmten Pegel erreicht, um zu gestatten, daß Strömungsmittel am Teilchen aus dem Strömungsmittel entfernenden Filterelement vorbeiläuft (bypass). Die Bypassvorrichtung arbeitet dann, wenn das Filterelement verstopft wird. Wenn ein eine Bypassvorrichtung verwendendes Fahrzeug bei kaltem Strömungsmittel gestartet wird, so lenkt die Bypassvorrichtung oftmals nicht gefiltertes Strömungsmittel um das Filterelement herum und in das gefilterte Strömungsmittel hinein und verunreinigt das Strömungsmittel.

Wenn die Bypassvorrichtung im Betrieb ist, so findet im wesentlichen kein Filtervorgang statt. Somit werden Teilchen und Sedimente, die sich im Strömungsmittel absetzen, durch den Strömungsmittelschub weggeschwemmt, wenn die Bypassvorrichtung im Betrieb ist. Diese Teilchen und Sedimente werden in das saubere,

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gefilterte Strömungsmittel hineingeschwemmt und verunreinigen dies und können schließlich eine Schädigung von Maschinenteilen hervorrufen. Dies tritt häufig dann auf, wenn das Strömungsmittel kalt ist und über Nacht oder während mehrerer Tage stillstand. Nicht vom Filterelement absorbierte oder zurückgehaltene Teilchen gelangen manchmal infolge der Schwerkraft auf den Boden der Filtervorrichtung, wo sie durch den Strömungsmittelfluß weggeschwemmt werden können und das saubere, gefilterte Strömungsmittel verunreinigen. Die Bewegung der Teilchen durch Schwerkraft (Teilchengravitation) ist besonders nachteilig dann, wenn das Strömungsmittel über irgendeine merkliche Zeitspanne hinweg, beispielsweise über Nacht, bei Nichtbenutzung des Fahrzeugs stand.

Die Erfindung beabsichtigt insbesondere die obengenannten Probleme zu beseitigen. Erfindungsgemäß besitzt eine Strömungsmittelfiltervorrichtung ein Filterelement und eine Bypassvorrichtung, die betätigbar ist, um Strömungsmittel um das Filterelement herumzuleiten. Die Strömungsmittel-Filtervorrichtung hält während des Betriebs der Bypassvorrichtung Sedimentstoffe zurück.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, in welcher ein Teilvertikalschnitt durch eine Strömungsmittel-Filtervorrichtung mit weggeschnittenen Teilen gezeigt ist.

Gemäß der Zeichnung weist eine Strömungsmittel-Filtervorrichtung 12 ein Gehäuse 14, einen Einlaß 16, einen Auslaß 18 und einen Befestigungsbügel 19 auf. Ein rohrförmiges Filterelement 20 ist im Gehäuse 14 zwischen dem Einlaß 16 und dem Auslaß 18 angeordnet. Eine Bypassvorrichtung 21 ist im Gehäuse 14 zwischen Einlaß 16 und Auslaß 18 angeordnet. Strömungsmittel fließt durch, das Filterelement 20 dann, wenn die Vorrichtung 21 sich im normalen Betrieb befindet, und das Strömungsmittel fließt durch die Bypass vorrichtung 21 dann, wenn die Vorrichtung 21 betätigt ist.

Ein Ringraum 10 wird gebildet durch das Filterelement 20, einen rohrförmigen Mantel 22 und ein Siebelement 24. Der Mantel 22 um-

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faßt den unteren Teil des Filterelements 20 und ist zwischen dem Gehäuse 14 und dem Filterelement 20 und zwischen dem Einlaß 16 und der Bypassvorrichtung 21 angeordnet. Das Siebelement 24 besitzt einen Bodenteil 25, an dem der Mantel 22 befestigt ist, und eine Anzahl von Löchern 26. Der Bodenteil 25 dichtet den Ringraum 10 ab und bildet eine ringförmige Ausnehmung 27. Der Mantel oder Schild 22 und das Siebelement 24 bilden vorzugsweise ein einheitliches Gebilde 28, in dem die Perforationen oder Löcher 26 auf einem höheren Niveau als der Schild 22 angeordnet sind, und wobei der Schild oder Mantel 22 am Bodenteil 25 auf einer höheren Lage als der Bodenteil 25 befestigt ist. Strömungsmittel fließt durch die Löcher.26 in dem einheitlichen Gebilde 28, während der Schild 22 von hindurchgehendem Strömungsmittelfluß freibleibt. Das einheitliche Gebilde 28 besitzt annähernd die gleiche Höhe wie die Höhe des Filterelements 20. Das einheitliche Gebilde 28 besitzt eine Höhe, die vorzugsweise annähernd gleich der drei- bis vierfachen Höhe des Schilds 22 ist.

Ein Magnet 32 ist vorzugsweise durch einen Bügel 33 benachbart zur Ringausnehmung 27 und dem Schild 22 angeordnet. Der Magnet 32 und der Bügel 33 werden in ihrer Lage fest durch eine Mutter und Bolzenanordnung 34 oder dergleichen gehalten. Magnet 32, Schild 22 und Siebelement 24 sind zum Zwecke des Reinigens und Wartens entfernbar. Die Ringausnehmung 27 ist gleichzeitig mit dem Filterelement 20 oder dem Siebelement 24 zu warten.

Im Betrieb der Filtervorrichtung 12 läuft durch Einlaß 16 eintretendes Strömungsmittel am Magnet 32 vorbei, der einige Teilchen aus dem Strömungsmittel abtrennt. Sodann fließt das Strömungsmittel am Schild 22 vorbei und durch die Löcher 26 des Siebelements 24. Das Strömungsmittel fließt danach normalerweise durch das Filterelement 20, welches Schmutz und Teilchen einfängt, bevor das Strömungsmittel zum Auslaß 18 hinausfließt. Nicht im Filterelement 20 eingebettete Teilchen laufen durch die Schwerkraft beim Anhalten des Strömungsmittelflusses in den Ringraum 10. Der Schild 22 trennt das Sediment in der ringförmigen Ausnehmung 27 vom Strömungsmittelfluß· Der Magnet 32 erzeugt eine

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Anziehungskraft, welche die Metallteilchen in die Ringausnehmung 27 drückt. Der normale Strömungsmittelfluß tritt bei nicht betätigter Bypassvorrichtung 21 auf. Wenn die Bypassvorrichtung betätigt ist, so fließt das Strömungsmittel durch die Vorrichtung 21 in den Auslaß 18 und umgeht das Filterelement 20. Der Mantel oder Schild 22 wirkt während dieses Bypass- oder UmgehungsVorgangs als eine Abschirmung oder ein Schild für die eingefangenen gesammelten Sedimente aus dem Strömungsmittelfluß und hält die gesammelten Sedimente zwischen dem Schild und dem Filterelement zurück und frei von Strömungsmittelfluß.

Die druckbetätigte Bypassvorrichtung 21 gestattet das Eintreten nicht gefilterten Strömungsmittels in das Hydrauliksystem des Fahrzeugs. Die Fahrzeug-Bypassvorrichtung 21 arbeitet normalerweise dann, wenn das Fahrzeug mit kaltem Strömungsmittel gestartet wird. Wenn das Fahrzeug lange genug unbenutzt herumstand, so daß die Teilchen sich in der ringförmigen Ausnehmung 27 durch Schwerkraft absetzen konnten, so leitet der Schild 22 den Strömungsmittelfluß um die Teilchen und das Sediment herum, so daß das Strömungsmittelsystem durch diese gesammelten Sedimente nicht vereinigt wird. Weil das einheitliche oder einstückige Gebilde 28 und das Filterelement 20 jeweils annähernd die drei- bis vierfache Höhe des Schildes 22 aufweisen, so stört der Schild nicht den Wirkungsgrad des Filterelements 20. Die Ringausnehmung 27 hält in effektiver Weise mehr Teilchen und Sediment, wenn das Filterelement 20 die drei- bis vierfache Höhe des Schildes 22 besitzt.

Die Stromungsmitteldruckänderung während des normalen Betriebs zwingt auch einige der eingefangenen Teilchen in das Filterelement 20 hinein zur Zurückhaltung durch das Element. Durch diese Konstruktion arbeitet die Filtervorrichtung 12 in wirkungsvoller Weise über eine ausgedehnte Zeitperiode hinweg, bevor ein Filterwechsel erforderlich ist, und dadurch entsteht weniger Abfall durch das weniger häufige Filterwechseln, und der Abrieb von Motor oder Maschinengliedern wird verhindert, da die gesammelten Sedimente zurückgehalten werden.

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Claims

Patentansprüche

1.J Strömungsmittel-Filtervorrichtung mit einem Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß, einem Filterelement angeordnet zwischen dem Einlaß und dem Auslaß und einem Bypasselement, welches betätigbar ist, um Strömungsmittel um das Filterelement herumzuleiten, gekennzeichnet durch Mittel zur Zurückhaltung gesammelter Sedimente während des Betriebs des Bypasselements (21).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Schild (22) aufweisen, der zwischen dem Einlaß

(16) und dem Auslaß (18) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringraum (10) zwischen dem Filterelement (20) und dem Schild (22) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Siebelement (24) mit Löchern (26) und befestigt an dem Schild (22).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebelement auf einer höheren Lage als der Schild angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schild und Siebelement ein einheitliches Gebilde (28) bilden.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetelement (32) im Gehäuse zwischen dem Einlaß und dem Siebelement benachbart zum Schild angeordnet ist.

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8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement mit einem hydraulischen Strömungsmittelsystem verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement mit einem Schmierströmungsmittelsystem verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung mit einem Kühlströmungsmittelsystem verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung mit einem Reinigungsströmungsmittelsystem verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringraum (10) durch das Filterelement (20), einen rohrförmigen Schild (22) und ein Siebelement (24) gebildet ist, daß der Schild (22) den Unterteil des Filterelements (20) umfaßt und zwischen dem Gehäuse (14) und dem Filterelement (20) und zwischen dem Einlaß (16) und der Bypassvorrichtung (21) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebelement (24) ein Bodenteil (25) besitzt, an dem der Schild (22) befestigt ist, und wobei das Siebelement (24) ferner eine Anzahl von Perforationen (26) aufweist, und wobei der Bodenteil (25) den Ringraum (10) abdichtet und eine ringförmige Ausnehmung (27) bildet.

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