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Patent Searching and Data


Title:
SUCTION FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/025192
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a suction filter having at least one filter element (18) comprising a filter side (20) connected to a suction intake (14), characterised in that the filter element (18) has a degassifier (22).

Inventors:
WENGEREK CHRISTIAN KARL (DE)
MORGENS KLAUS (DE)
THIELEN MARTIN JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/063909
Publication Date:
February 06, 2020
Filing Date:
May 29, 2019
Export Citation:
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Assignee:
HYDAC FILTERTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
B01D35/027; B01D36/00
Foreign References:
DE112014007014T52017-06-14
US5049267A1991-09-17
EP3311899A12018-04-25
US20120067807A12012-03-22
US3722686A1973-03-27
DE102008029203A12009-12-24
Attorney, Agent or Firm:
BARTELS UND PARTNER, PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Saugfilter mit mindestens einem Filterelement (18), das eine Filtrat seite (20) umfasst, die an einen Sauganschluss (14) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (18) eine Entga sungseinrichtung (22) aufweist.

2. Saugfilter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entga sungseinrichtung (22) bei still gesetztem Betrieb des Filterelements (18) auf seiner Filtratseite (20) befindliche Gase, wie Luft, nach au ßen auf die Unfiltratseite abführt.

3. Saugfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungseinrichtung, als Endkappe (22) ausgebildet, das Fi I- terelement (18) auf seiner dem Sauganschluss (14) gegenüberliegen den Seite abschließt und mit mindestens einer Ventilklappe (26) ver sehen ist, die im Filtrierbetrieb geschlossen und bei still gesetztem Betrieb, bei dem kein Saugdruck am Sauganschluss (14) wirkt, unter der Wirkung des Drucks aufsteigender Gasblasen öffnet und diese von der Filtratseite (20) auf die Unfiltratseite entlässt.

4. Saugfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge

kennzeichnet, dass die Ventilklappe (26) aus einer elastisch nachgie bigen Platte gebildet ist, die, im Zentrum (40) der Endkappe (22) fest- gelegt, Fluiddurchlässe (34) der Endkappe (22) sperrend überdeckt oder zumindest teilweise freigibt.

5. Saugfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge

kennzeichnet, dass die Endkappe (22) einzelne, sich vom Zentrum (40) nach außen erstreckende Kammern aufweist, die von Stützste gen (46) mit begrenzt sind, die sich strahlenförmig in leicht konkav gekrümmtem Verlauf vom Zentrum (40) weg ansteigend zu einer entsprechend gekrümmten Ringfläche (52) hin erstrecken, die inner halb eines vorstehenden Randes (54) der Endkappe (22) entlang de ren Umfang (28) verläuft, und dass die Kammern von einem Boden teil (32) bodenseitig abgeschlossen sind, das von Schlitzen (34) durchgriffen ist, die die medienseitige Verbindung von der Filtrat seite (20) zu der jeweils zuordenbaren Kammer in der Endkappe (22) hersteilen.

6. Saugfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge

kennzeichnet, dass die Ventilklappe (26) kreisrund ausgeführt ist, entlang ihres Umfangs durch einen Ringrand (62) mit vergrößerter Wanddicke verstärkt ist und in ihrem die Fluiddurchlässe sperrenden Zustand unter dem Einfluss des Saugdrucks am Sauganschluss (14) entlang ihres Ringrandes (62) an der Ringfläche (52) der Endkappe (22) anliegt.

7. Saugfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge

kennzeichnet, dass die Ventilklappe (26) auf der von den Kammern abgewandten Seite mit nach außen von ihrem Zentrum (56) sich zum Ringrand (62) erstreckenden Aussteifungsstegen (64) versehen ist.

8. Saugfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge

kennzeichnet, dass die Ventilklappe (26) in ihrem Zentrum (56) über einen Befestigungsknopf (40) an der Endkappe (22) festgeknüpft ist.

9. Saugfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge

kennzeichnet, dass das Filterelement (18) plissiert und mit gerunde ten Filterfalten ausgebildet ist.

10. Fluidvorrichtung mit einem Fluidgehäuse, wie einem Tankgehäuse, an dessen einer Tankwand (10) des Tankgehäuses der Sauganschluss (14) derart festgelegt ist, dass das Filterelement (18) in horizontaler Ausrichtung in das Gehäuse- respektive Tankinnere hineinragt.

Description:
Saugfilter

Die Erfindung betrifft einen Saugfilter mit mindestens einem Filterelement, das eine Filtratseite umfasst, die an einen Sauganschluss angeschlossen ist.

Um die Betriebssicherheit von Fluidsystemen zu gewährleisten, sind die Fluidkreisläufe in der Regel mit Filteranlagen, wie Saugfiltern, ausgerüstet. Beim Betrieb der Fluidsysteme kann es bekanntermaßen bei einer Anreiche rung von Gas, wie von Luft in den benutzten Hydraulikfluiden, zu einer Be einträchtigung von Systemkomponenten und deren Funktion kommen. Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Saugfilter zur Verfügung zu stellen, das den sicheren Betrieb von dem Filter zugeordneten Fluidkreisläufen auch bei einer Anreicherung des Fluids mit Gasen, wie Luft, gewährleistet. Gemäß dem Patentanspruch 1 ist diese Aufgabe erfindungsgemäß bei ei nem Saugfilter der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass das Fil terelement eine Entgasungseinrichtung aufweist.

Die Kombination eines Filterelements mit einer Entgasungseinrichtung ist an sich bekannt. Das Dokument DE 10 2008 029 203 A1 zeigt diesbezüg- lieh eine gattungsfremde Vorrichtung zur Medientrennung, bei der inner halb eines Filterelements eine Entgasungseinrichtung in Form eines Zyklon abscheiders angeordnet ist. Da die Funktion des Zyklonabscheiders vom Systemdruck des zuströmenden Fluids abhängig ist, ist die bekannte Vor richtung zur Medientrennung lediglich im Druckfilterbetrieb betreibbar. Dadurch, dass die Erfindung demgegenüber ein mit einer Entgasungsein richtung versehenes Saugfilter zur Verfügung stellt, ist der störungsfreie Be trieb auch bei mit Saugfiltration arbeitenden Systemen, die mit gasbelaste ten Fluiden arbeiten, ermöglicht.

Bei stillgesetztem Betrieb, d.h. wenn am Filterelement kein Saugdruck an liegt und kein Filtrationsvorgang stattfindet, führt die Entgasungseinrichtung auf der Filtratseite des Filterelements befindliche Gase, wie Luft, nach au ßen auf die Unfiltratseite ab.

Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Entgasungseinrichtung als Endkappe ausgebildet, die das Filterelement auf seiner dem Sauganschluss gegenüberliegenden Seite abschließt und mit mindestens einer Ventilklappe versehen ist, die im Filtrierbetrieb geschlossen und bei still gesetztem Be trieb, bei dem kein Saugdruck am Sauganschluss wirkt, unter der Wirkung des Drucks aufsteigender Gasblasen öffnet und diese von der Filtratseite auf die Unfiltratseite entlässt.

Die Ventilklappe kann mit Vorteil aus einer elastisch nachgiebigen Platte gebildet sein, die, im Zentrum der Endkappe festgelegt, Fluiddurchlässe der Endkappe sperrend überdeckt oder zumindest teilweise freigibt.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist die Endkappe ein zelne, nach außen sich erstreckende Kammern auf, die von Stützstegen mit begrenzt sind, die sich strahlenförmig in leicht konkav gekrümmtem Verlauf vom Zentrum weg ansteigend zu einer entsprechend gekrümmten Ringflä che hin erstrecken, die innerhalb eines vorstehenden Randes der Endkappe entlang deren Umfang verläuft, wobei die Kammern bodenseitig von einem Bodenteil abgeschlossen sind, das von Schlitzen durchgriffen ist, die die medienseitige Verbindung von der Filtratseite zu der jeweils zuordenbaren Kammer in der Endkappe hersteilen.

Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung hierbei so getroffen sein, dass die Ventilklappe kreisrund ausgeführt ist, entlang ihres Umfangs durch ei nen Ringrand mit vergrößerter Wanddicke verstärkt ist und in ihrem die Flu iddurchlässe sperrenden Zustand unter dem Einfluss des Saugdrucks am Sauganschluss entlang ihres Ringrandes an der Ringfläche der Endkappe an liegt.

Vorteilhafterweise ist die Ventilklappe auf der von den Kammern abge wandten Seite mit nach außen von ihrem Zentrum sich zum Ringrand er streckenden Aussteifungsstegen versehen. Die Gefahr der Bildung eines By passes unter Einfluss des Saugdrucks im Filtrierbetrieb durch Verbiegen der Ventilklappe ist dadurch vermieden.

Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Ventilklappe in ihrem Zen trum über einen Befestigungsknopf an der Endkappe festgeknüpft.

Mit besonderem Vorteil kann das Filterelement plissiert und mit gerundeten Filterfalten ausgebildet sein, wobei für die Filterfalten eine zugeordnete Stützstruktur vorgesehen sein kann, beispielsweise in der Form eines Mesh- pack.

Gemäß dem Patentanspruch 10 ist Gegenstand der Erfindung auch eine Flu idvorrichtung, mit einem Fluidgehäuse, wie einem Tankgehäuse, an dessen einer Tankwand der Sauganschluss des Filterelements derart festgelegt ist, dass er in zumindest näherungsweise horizontaler Ausrichtung in das Ge häuseinnere, respektive Tankinnere, hineinragt.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt des an einer Tank wand angebrachten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemä ßen Saugfilters;

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 größer gezeichnete und explosionsartig auseinandergezogene perspektivische Schrägansicht einer End kappe des Ausführungsbeispiels; und

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 2 weiter vergrößerten Teillängsschnitt des an die Endkappe von Fig. 2 angrenzenden Bereichs des Ausfüh rungsbeispiels.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Tankwand mit 10 bezeichnet, die sich in vertika ler Aufstellrichtung erstreckt und zu einem im Übrigen nicht dargestellten Tank gehört, der zur Bevorratung von einem Fluid, wie Hydrauliköl, gehört. An einer Öffnung 12 der Tankwand ist ein Sauganschluss 14 angebracht, der mit der Saugseite eines nicht gezeigten Fluidkreislaufs in Verbindung ist. Ein Filterelement 16 ist mit einem Ende seines hohlzylinderförmigen Fil termaterials 18 am Sauganschluss 14 derart festgelegt, dass der vom Filter- material 18 umgebene innere Filterhohlraum 20 zum Sauganschluss 14 of fen ist und sich von der Tankwand 10 weg in horizontaler Richtung in das Tankinnere erstreckt. Mit der erfindungsgemäßen Lösung funktioniert die Entgasung sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Lage des Filterele mentes. An dem im Tankinneren befindlichen inneren Ende ist am Filterma terial 18 eine Endkappe 22 angebracht, die eine Entgasungseinrichtung bil det, deren nähere Einzelheiten den Fig. 2 und 3 deutlicher entnehmbar sind. Das Filtermaterial 18 des Filterelements 1 6, das aus einer plissierten Filtermatte mit gerundeten Filterfalten gebildet ist, trennt beim Filtervorgang den Tankinnenraum als Unfiltratseite von der Filtratseite im inneren Filter hohlraum 20. Die plissierte Filtermatte des Filtermaterials 18 kann mehrla gig sein und eine Stützstruktur aufweisen, beispielsweise in der Art eines Meshpack.

Die Endkappe 22 weist als Hauptteile einen Grundkörper 24 und eine Ven tilklappe 26 auf. Der Grundkörper 24 ist aus einem Kunststoffwerkstoff, wie PA, einstückig hergestellt, vorzugsweise unter Einsatz eines 3D-Druck-ver- fahrens. Der Grundkörper 24 weist einen Umfangsrand 28 auf, der einen kreiszylinderförmigen Außenmantel bildet, der von Vertiefungen 30 unter brochen ist. In zur Längserstreckung des Filtermaterials 18 senkrechter Ebene erstreckt sich zwischen dem Umfangsrand 28 ein ebenflächiges Bo denteil 32, das von Schlitzen 34 durchbrochen ist. Wie Fig. 2 zeigt, verlau fen die Schlitze 34 auf einer zum Umfangsrand 28 konzentrischen Kreisli nie. An die Schlitze 34 radial nach außen anschließend erstreckt sich vom Bodenteil 32 weg entlang des Filtermaterials 18 ein Innenring 36, der zu sammen mit dem Umfangsrand 28 eine Einfassung 38 für das zugewandte Ende des Filtermaterials 18 bildet. Auf der in Fig. 2 und 3 obenliegenden Oberseite des Bodenteils 32 befindet sich in dessen Zentrum ein nach oben vorstehender Halteknopf 40 mit einem gerundeten Pilzkopf 42, unterhalb dessen sich eine Hinterschneidung 44 befindet (Fig. 2). Durch Bilden einer Schnappverbindung ist, wie unten näher ausgeführt, an der Hinterschnei dung 44 die Ventilklappe 26 festlegbar. Wie am deutlichsten der Fig. 2 entnehmbar ist, sind auf dem Bodenteil 32 durch Stützstege 46, die sich vom Zentrum strahlenförmig in radialer Rich tung weg erstrecken, Kammern abgeteilt. Wie Fig. 3 zeigt, weisen die Stege 46 von der auf dem Bodenteil 32 aufliegenden Unterseite weg vorstehende Vorsprünge 48 auf, die die Schlitze 34 in Umfangsrichtung voneinander trennen. Wie am deutlichsten der Fig. 3 entnehmbar ist, erstrecken sich die Stege 46 mit ihrer Oberseite 50 in leicht konkav gekrümmtem Verlauf radial nach außen ansteigend zu einer Ringfläche 52, die sich innerhalb eines nach oben vorstehenden Endteils 54 des Umfangsrandes 28 entlang des Umfangs erstreckt. Diese Ringfläche 52 setzt die konkave Krümmung der Oberseite 50 der Stege 46 fort.

Die Ventilklappe 26 ist in der Art einer Membran aus einer kreisrunden, nachgiebigen Platte gebildet. Im Zentrum weist die Ventilklappe 26 eine Wandverdickung in Form einer runden Nabe 56 mit koaxialer Öffnung 58 auf. Zusammen mit einer Ringscheibe 60 ist die Ventilklappe 26 hinter der Hinterschneidung 44 des Pilzkopfes 42 des Befestigungsknopfes 40 festleg bar (s. Fig. 3). Bei diesem Zustand liegt die Ventilklappe 26 in leicht ge wölbter Form an der inneren Ringfläche 52 des Grundkörpers 24 an, die die Ventildichtfläche bildet. In ihrem Umfangsbereich weist die Ventil klappe 26 einen in der Wandstärke verdickten Ringrand 62 auf. Zwischen der verdickten Nabe 56 und dem verdickten Ringrand 62 erstrecken sich in Form von Speichen fünf Aussteifungen 64, die, wie die Nabe 56 und der Ringrand 62, durch Wandverdickungen der Platte der Ventilklappe 26 ge bildet sind.

Bei Filtrierbetrieb mit am Sauganschluss 14 und im Filterhohlraum 20 herr schendem Unterdrück liegt die Ventilklappe 26 im Bereich ihres Ringran des 62 an der die Ventildichtfläche bildenden Ringfläche 52 an, so dass der Fluiddurchgang durch die Schlitze 34 gesperrt ist. Die Aussteifungen 64 verhindern, dass sich im Filterbetrieb durch die wirkende Saugkraft die membranartige Ventilklappe 26 zwischen den Auflagestellen an der Ober seite 50 der Stege 46 verwirft und es zu einem Verlust der Abdichtung kommt, was das Bilden eines Bypasses zur Filtratseite im Hohlraum 20 zur Folge hätte.

Die vor einer Erstbefüllung des Systems mit Fluid im Saugfilter befindliche Luft wird beim Füllvorgang unter Abheben der Ventilklappe 26 ausgescho ben. Im Filtrierbetrieb, bei dem die Ventilklappe 26 geschlossen ist, bildet sich im Saugfilter eine Lufttasche als Ansammlung von im System befindli- eher freier Luft. Bei Unterbrechung des Betriebs und Stillsetzen der Säug pumpe, so dass am Sauganschluss 14 kein Saugdruck wirkt, kommt es unter der Wirkung des Drucks von im Fluid aus der Lufttasche aufsteigenden Luft blasen zum Öffnen der Ventilklappe 26 und damit zum Austritt zum im Tank befindlichen Fluid, wo sich die Phasentrennung unter Schwerkraft- abscheidung fortsetzt.