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Title:
HYDRAULIC FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/065836
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic filter (1), comprising a ring-shaped full-flow filter (2) and a partial-flow filter (3) arranged coaxially inside thereto. A compact design can thus be achieved.

Inventors:
KRESS ACHIM (DE)
SCHICK ALBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/069077
Publication Date:
May 24, 2012
Filing Date:
October 31, 2011
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE INT GMBH (DE)
KRESS ACHIM (DE)
SCHICK ALBERT (DE)
International Classes:
B01D29/58; B01D29/11; B01D35/147
Foreign References:
US2929506A1960-03-22
EP1870148A12007-12-26
US3388802A1968-06-18
US5078877A1992-01-07
US2253686A1941-08-26
Other References:
See also references of EP 2640484A1
None
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD & PARTNER (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Hydraulikfilter (1 ) mit einem ringförmigen Hauptstromfilter (2) und einem

koaxial innerhalb dazu angeordneten Nebenstromfilter (3).

2. Hydraulikfilter nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass im Bereich einer oberen Endscheibe (1 1 ) des Hauptstromfilters (2) ein Bypassventil vorgesehen ist.

3. Hydraulikfilter nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Reinkanal (8) des Nebenstromfilters (3) zentral durch ein Ventil (6), insbesondere durch ein Kegelventil, geführt ist.

4. Hydraulikfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass durch das Nebenstromfilter (3) ca. 2-10% des dem Hydraulikfilter (1 ) zugeführten Fluidstroms zu einem Hydraulikreservoir strömen.

5. Hydraulikfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen dem Hauptstromfilter (2) und dem Nebenstromfilter (3) ein Sicherheitsfilter (5) angeordnet ist.

6. Hydraulikfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass das Hauptstromfilter (2) eine Maschenweite von ca. 10 pm, das Sicherheitsfilter (5) eine Maschenweite von ca. 50 pm und das

Nebenstromfilter (3) eine Maschenweite von ca. 3 pm aufweist.

7. Hydraulikfilter nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hauptstromfilter (2), das Nebenstromfilter (3) und/oder das Sicherheitsfilter (5) einzeln, paarweise oder alle zusammen austauschbar sind.

8. Hydraulikfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass im Bereich des Nebenstromfilters (3), insbesondere im Bereich des Reinkanals (8), eine Drossel (10) angeordnet ist.

9. Hydraulikfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Nebenstromfilter (3) permanent durchströmt ist.

Description:
Hydraulikfilter

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulikfilter.

Hydraulikfilter zum Filtern von beispielsweise Hydrauliköl besitzen oftmals ein Hauptstromfilter und ein Nebenstromfilter, wobei dem Hauptstromfilter die Aufgabe der Filtration der Hydraulikflüssigkeit während des normalen Betriebes zukommt, wogegen das Nebenstromfilter eine permanente Ölpflegefunktion übernimmt. Bisher wurde dabei das Nebenstromfilter üblicherweise in einem separaten Filtergehäuse angeordnet und mit einem gänzlich separaten bzw. einem geringen aus dem Hauptstrom abgezweigten Nebenstrom versorgt.

Demzufolge waren somit zwei Gehäuse für den Betrieb erforderlich, was zu nicht unerheblichen Kosten führte.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Ölfilter, insbesondere für ein Hydraulikfilter, eine verbesserte Ausführungsform

anzugeben, die insbesondere kostengünstiger hergestellt werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des

unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind

Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Hydraulikfilter mit einem ringförmigen Hauptstromfilter und einem ebenfalls ringförmigen Nebenstromfilter, das Nebenstromfilter koaxial innerhalb des ringförmigen Hauptstromfilters und damit bauraumoptimiert anzuordnen, wodurch auf ein separates Filtergehäuse für das Nebenstromfilter gänzlich verzichtet werden kann. Das Hauptstromfilter weist dabei in bekannter Weise ein Ringfilterelement auf, das von außen nach innen durchströmt ist. Im Innenraum, das heißt auf einer Reinseite des Hauptstromfilters, ist nunmehr das

beispielsweise ringförmig ausgebildete Nebenstromfilter angeordnet, wobei über das Nebenstromfilter ein wenn auch geringer aber permanenter Abfluss von Hydraulikflüssigkeit zurück zu einem Hydraulikreservoir erfolgt. Ein Reinkanal des Nebenstromfilters kann dabei beispielsweise mit einem Tank bzw. dem

Hydraulikreservoir verbunden sein, so dass die im Hydraulikfilter gefilterte

Hydraulikflüssigkeit komplett durch das Hauptstromfilter und anschließend zu einem Großteil zu einem hydraulischen Verbraucher geleitet wird, wogegen ein geringer Teil der vom Hauptstromfilter bereits vorgefilterten Hydraulikflüssigkeit über das Nebenstromfilter zurück zum Tank bzw. zum Hydraulikreservoir geleitet wird. Zusätzlich kann ein Bypassventil vorgesehen sein, welches bei verstopftem Hauptstromfilter öffnet, so dass der Hydraulikstrom das Hauptstromfilter umgeht.

Mit einer derartigen Anordnung des Nebenstromfilters kann auch bei ruhenden hydraulischen Verbrauchern eine permanente Reinigung der Hydraulikflüssigkeit erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Nebenstromfilters innerhalb des Hauptstromfilters lässt sich das gesamte Hydraulikfilter nicht nur bauraumoptimiert konstruieren, sondern zugleich auch deutlich kostengünstiger, da auf ein separates Filtergehäuse für das Nebenstromfilter gänzlich verzichtet werden kann, so dass lediglich noch ein Filtergehäuse erforderlich ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist zwischen dem Hauptstromfilter und dem Nebenstromfilter ein Sicherheitsfilter angeordnet. Der Begriff„Sicherheitsfilter" soll dabei auch Netze, maschenartige Gewirke und Vliese umfassen, wobei dem Sicherheitsfilter üblicherweise nicht eine derartige Filterfunktion zukommt, wie diese vom Haupt- oder

Nebenstromfilter erfüllt wird, sondern lediglich die Funktion eines sogenannten „Schraubenfängers" der zum Zurückhalten grober Schmutz- bzw. Störteile dient, die im nachgeordneten Nebenstromfilter unter Umständen zu Schäden führen können oder einer Filtration beim Kaltstart. Das Sicherheitsfilter ist dabei in ähnlicher Weise, das heißt ebenfalls vorzugsweise ringförmig, ausgebildet. Gebraucht wird das Sicherheitsfilter insbesondere beim Kaltstart und wenn das Hauptstromfilter verstopft ist und das Bypassventil öffnet, so dass der

Hydraulikstrom das Hauptstromfilter umgeht. In diesem Fall dient das

Sicherheitsfilter auch als Vorfilter für das Nebenstromfilter.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind das Hauptstromfilter, das Nebenstromfilter und/oder das Sicherheitsfilter einzeln, paarweise oder alle zusammen austauschbar ausgebildet. Hierdurch kann eine flexible Austauschbarkeit der einzelnen Filter erreicht werden, wobei zugleich eine vergleichsweise leichte Montage gewährleistet werden kann, wodurch insbesondere Wartungskosten gering gehalten werden können.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen

Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.

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.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Hydraulikfilter. Entsprechend der Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Hydraulikfilter 1 ein ringförmiges Hauptstromfilter 2 sowie ein koaxial innerhalb dazu angeordnetes Nebenstromfilter 3 auf. Das Hydraulikfilter 1 wird dabei üblicherweise in

Hydraulikanlagen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, eingesetzt, wobei jedoch der Begriff„Hydraulikfilter" generell auch andere Filter, wie beispielsweise Ölfilter, umfassen soll. Durch die erfindungsgemäße koaxiale Anordnung des Hauptfilters 2 und des Nebenfilters 3 kann eine besonders bauraumoptimierte Anordnung erreicht werden, die zudem ein separates Filtergehäuse für das Nebenstromfilter 3, wie dieses bisher erforderlich war, erübrigt. Das erfindungsgemäße

Hydraulikfilter 1 weist demzufolge lediglich ein einziges, sämtliche Haupt- und Nebenstromfilter 2, 3 umfassendes Filtergehäuse 4 auf, wobei das Filtergehäuse 4 auf hohe Drücke ausgelegt ist. Zwischen dem Hauptstromfilter 2 und dem Nebenstromfilter 3 ist ein Sicherheitsfilter 5 angeordnet, dem üblicherweise jedoch keine direkte Filtrationsfunktion zukommt, sondern vielmehr eine

Rückhaltefunktion für grobe Schmutzteilchen (Späne), weshalb das

Sicherheitsfilter 5 landläufig auch als sogenannter„Schraubenfänger" bzw.

Kaltstartfilter bezeichnet wird. Im Bereich einer oberen Endscheibe 1 1 des Hauptstromfilters 2 ist ein Bypassventil 12 angeordnet, welches bei verstopftem Hauptstromfilter 2 öffnet und den zu filternden Hydraulikstrom um das

Hauptstromfilter 2 herum leitet. Besonders in diesem Fall kommt dem

Sicherheitsfilter 5 eine wichtige Aufgabe zu, da es dann als Vorfilter für das Nebenstromfilter 3 dient und insbesondere grobe Verunreinigungen, die bei geschlossenem Bypassventil 12 vom Hauptstromfilter 2 aufgefangen worden wären, zurückhält, wodurch das Nebenstromfilter länger funktionsfähig gehalten werden kann.

Betrachtet man die Fig. 1 , so kann man erkennen, dass das Hauptstromfilter 2 mittels eines Ventils 6 schaltbar ist, wobei das Ventil 6 in der gemäß der Fig. 1 gezeigten Darstellung einen kegelartigen Ventilteller 7 aufweist und aus diesem Grund auch als Kegelventil bezeichnet wird. Zentral durch das Ventil 6

hindurchgeführt ist ein Reinkanal 8 des Nebenstromfilters 3, der üblicherweise mit einem Hydraulikreservoir bzw. einem Hydrauliktank kommunizierend verbunden ist, so dass die das Nebenstromfilter 3 durch den Reinkanal 8 verlassende Hydraulikflüssigkeit dem Hydraulikreservoir bzw. dem Hydrauliktank wieder zugeführt wird. Das Ventil 6 ist dabei als Überdruck-/Rückschlagventil ausgebildet und zu einem Reinraum 9 hin gerichtet, wobei das Ventil 6 ausschließlich bei Überschreiten eines vordefinierten Grenzdrucks öffnet.

Selbstverständlich ist dabei das Ventil 6 rein optional und kann auch durch einen Kanal ersetzt sein.

Das Hauptstromfilter 2 kann beispielsweise eine Feinheit von ca. 10 μηι aufweisen, wogegen das Sicherheitsfilter 5 eine Feinheit von ca. 50 μηι und das Nebenstromfilter 3 eine Feinheit von ca. 3 μηι aufweisen kann. Das

Sicherheitsfilter 5 kann dabei beispielsweise als Drahtgeflecht oder aber als feinmaschiges Netz ausgebildet sein. Im Bereich des Reinkanals 8 kann darüber hinaus eine Drossel 10 angeordnet sein, die einen Abfluss von gereinigter Hydraulikflüssigkeit in den Hydrauliktank drosselt bzw. begrenzt.

Bei dem erfindungsgemäßen Hydraulikfilter 1 ist vorgesehen, dass das

Hauptstromfilter 2, das Nebenstromfilter 3 und/oder das Sicherheitsfilter 5 entweder paarweise, alle zusammen oder einzeln, das heißt getrennt

voneinander austauschbar sind, wodurch die Wartung des erfindungsgemäßen Hydraulikfilters 1 vereinfacht werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen

Hydraulikfilter 1 lässt sich zudem eine zumindest zweistufige Filtration erreichen, nämlich eine erste Stufe durch das Hauptstromfilter 2, eine dritte Stufe durch das Nebenstromfilter 3 und bei geöffnetem Bypassventil eine zweite Stufe durch das Sicherheitsfilter 5. Bei geschlossenem Bypassventil wird im Nebenstrom zunächst das Hauptstromfilter 2, dann das Sicherheitsfilter 5 und zuletzt das Nebenstromfilter 3 durchströmt, wodurch der Nebenstrom einer dreistufigen Filtration unterzogen wird.

Generell funktioniert das erfindungsgemäße Hydraulikfilter 1 wie folgt:

Zunächst wird von einem Hydrauliktank aus zu filternde Hydraulikflüssigkeit dem Hydraulikfilter 1 zugeführt. Dieses durchströmt das Hauptstromfilter 2 und kann dann einem hydraulischen Verbraucher, beispielsweise einem Kolben-Zylinder- Aggregat, zugeführt werden. Generell wird jedoch nicht der gesamte, von dem Hydraulikfilter 1 zu filternde Hydraulikstrom dem hydraulischen Verbraucher zugeführt, sondern ein Teil davon, ca. 2 bis 10 %, wird über das Nebenstromfilter 3 permanent zum Hydraulikreservoir kreislaufartig wieder rückgeführt. Ist das Hauptstromfilter 2 verstopft, so öffnet das Bypassventil 12, woraufhin der zu filternde Hydraulikstrom das Hauptstromfilter 2 umgeht. In diesem Fall trifft der der ungefilterte Hydraulikstrom zunächst im Innenraum des Hauptstromfilters 2 auf das Sicherheitsfilter 5 und über dieses auf das Nebenstromfilter 3. Nach Durchströmen des Nebenstromfilters 3 wird der nun gefilterte

Hydrauliknebenstrom dem Hydraulikreservoir wieder zugeführt. Der Hauptstrom wird in diesem Fall über das Ventil 6 dem Reinraum 9 zugeführt.

Mit dem erfindungsgemäßen Hydraulikfilter 1 kann somit dessen Wartung durch ein vereinfachtes Austauschen einzelner oder zusammengefasster Filter 2, 3 und 5 erreicht werden sowie eine besonders kompakte Bauweise, die zum Beispiel in modernen Motorräumen oder beengten Verhältnissen von besonderem Vorteil ist.




 
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