DE10250969A1

DE10250969A1 - Filter cylinder for hydraulic oil, in a hydraulic system, has a pleated structure with pleat folds covering the radial gap between the outer mantle and inner tube and shorter intermediate folds

Info

Publication number: DE10250969A1
Application number: DE2002150969
Authority: DE
Inventors: Andreas Schunk
Original assignee: Hydac Filtertechnik GmbH
Current assignee: Hydac Filtertechnik GmbH
Priority date: 2002-11-02
Filing date: 2002-11-02
Publication date: 2004-05-19
Also published as: WO2004041407A1

Abstract

Bei einem Filterelement in Form eines Filterzylinders 1, der aus einer Folge von nebeneinander liegenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Falten 5 und 7 von Filtermaterial gebildet ist, die sich innerhalb des Zwischenraumes zwischen einem vom Filterelement umgebenen inneren, fluiddurchlässigen Stützrohr 11 und einer äußeren Mantelfläche 9 so erstrecken, dass die längs verlaufenden, radial außen liegenden Faltenrücken 17 an die äußere Mantelfläche 9 angrenzen, ein Teil 5 der Falten mit ihren längs verlaufenden, radial innen liegenden Faltenrücken 6 an das Stützrohr 11 angrenzt und zumindest ein weiterer Teil 7 der Falten sich mit ihren längs verlaufenden, radial innen liegenden Faltenrücken 15 in einem Abstand vom inneren Stützrohr 11 erstreckt, ist die Abfolge der Falten 5 und 7 so gewählt, dass auf jede Falte 5, die sich über die gesamte radiale Erstreckung des Zwischenraumes von der äußeren Mantelfläche 9 bis zum inneren Stützrohr 11 erstreckt, jeweils eine Falte 7 folgt, deren radial innen liegender Faltenrücken 15 sich in dem erwähnten Abstand vom inneren Stützrohr 11 befindet und auf die wiederum eine sich über die gesamte radiale Erstreckung des Zwischenraumes erstreckende Falte 5 folgt.In the case of a filter element in the form of a filter cylinder 1, which is formed from a series of adjacent, longitudinally extending folds 5 and 7 of filter material which are located within the space between an inner, fluid-permeable support tube 11 and an outer lateral surface 9 extend in such a way that the longitudinally extending, radially outer fold backs 17 adjoin the outer lateral surface 9, a part 5 of the folds with their longitudinally running, radially inner fold backs 6 adjoins the support tube 11 and at least another part 7 of the folds coexist their longitudinally extending, radially inner fold back 15 extends at a distance from the inner support tube 11, the sequence of folds 5 and 7 is selected so that each fold 5, which extends over the entire radial extent of the space from the outer surface 9 to extends to the inner support tube 11, one each e fold 7 follows, the radially inner fold back 15 of which is located at the aforementioned distance from the inner support tube 11 and which in turn is followed by a fold 5 extending over the entire radial extent of the intermediate space.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement in Form eines Filterzylinders, der aus einer Folge von nebeneinander liegenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Falten von Filtermaterial gebildet ist, die sich innerhalb des Zwischenraumes zwischen einem vom Filterelement umgebenen inneren fluiddurchlässigen Stützrohr und einer äußeren Mantelfläche so erstrecken, dass die längs verlaufenden, radial außenliegenden Faltenrücken an die äußere Mantelfläche angrenzen, ein Teil der Falten mit ihren längs verlaufenden, radial innenliegenden Faltenrücken an das Stützrohr angrenzt und zumindest ein weiterer Teil der Falten sich mit ihren längs verlaufenden, radial innenliegenden Faltenrücken in einem Abstand vom inneren Stützrohr erstreckt.The invention relates to a Filter element in the form of a filter cylinder that consists of a sequence of adjacent, longitudinally extending folds is formed by filter material, which is within the space between an inner fluid permeable support tube surrounded by the filter element and extend an outer surface so that the lengthways extending, radially outer pleat adjoin the outer surface, part of the folds with their lengthways running, radially inner fold back adjoins the support tube and at least another part of the folds with their longitudinal, radially inner fold back at a distance from the inner support tube extends.

Filterelemente der vorstehend genannten Art sind handelsüblich und finden beispielsweise bei Hydraulikanlagen in von Hydraulikölen durchströmten Systemzweigen verbreitete Anwendung. Die bekannten Filterelemente sind hinsichtlich ihrer Betriebssicherheit und der Stabilität des für die Filterleistung maßgebenden Beta-Wertes nicht völlig zufriedenstellend. Insbesondere bei hohen Durchflußleistungen besteht die Gefahr, dass es aufgrund des Fluid-Differenzdruckes zu Verformungen oder Beschädigungen der Faltenanordnung kommt. Solche Beeinträchtigungen und/oder Verformungen der Falten sind hier mit dem allgemeinen Ausdruck „Beulen der Falten" bezeichnet.Filter elements of the above Kind are commercially available and are found, for example, in hydraulic systems in system branches through which hydraulic oils flow widespread application. The known filter elements are regarding their operational safety and the stability of the decisive factor for the filter performance Beta not completely satisfactory. In particular at high flow rates the risk of deformation due to the differential fluid pressure or damage to the Wrinkle formation is coming. Such impairments and / or deformations the folds are here with the general expression “dents the folds ".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement zu schaffen, das sich gegenüber dem Stand der Technik durch eine verbesserte Betriebssicherheit und bessere Beta-Wert Stabilität, selbst bei hohen Durchflußleistungen, auszeichnet.The invention is based on the object To create a filter element that stands out from the prior art improved operational safety and better beta stability, even at high flow rates, distinguished.

Bei einem Filterelement der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abfolge der Falten so gewählt ist, dass auf jede Falte, die sich über die gesamte radiale Erstreckung des Zwischenraumes von der äußeren Mantelfläche bis zum inneren Stützrohr erstreckt, jeweils eine Falte folgt, deren radial innenliegender Faltenrücken sich in dem erwähnten Abstand vom inneren Stützrohr befindet und auf die wiederum eine sich über die gesamte radiale Erstreckung des Zwischenraumes erstreckende Falte folgt.With a filter element at the beginning mentioned type, this object is achieved in that the sequence of the folds is chosen so that on every crease that is over the entire radial extent of the space from the outer surface to to the inner support tube extends, each follows a fold, the radially inner pleat themselves in the mentioned Distance from the inner support tube is located and on the in turn over the entire radial extent of the space extending fold follows.

Die erfindungsgemäße Faltenanordnung, bei der in unmittelbarer Aufeinanderfolge sich Falten großer Faltenhöhe (d. h. radialer Erstreckung) jeweils mit Falten geringerer Höhe abwechseln, läßt sich der zwischen innerem Stützrohr und äußerer Mantelfläche zur Verfügung stehende Raum optimal ausnutzen. Insbesondere bei Ausbildung des Filterzylinders mit verhältnismäßig großer Faltenhöhe im Verhältnis zum Durchmesser des inneren Stützrohres, wird der nach außen divergierende Zwickel zwischen zwei benachbarten hohen Falten von der dazwischen liegenden Falte geringerer Höhe bestmöglich ausgenutzt. Bei geeigneter Wahl der radial gemessenen Höhendifferenz ragen die Falten geringerer Höhe so weit in den Zwickel zwischen den angrenzenden höheren Falten hinein, dass sie diese gerade berühren. Dadurch ergibt sich nicht nur eine optimale Ausnutzung des Vo lumens zwischen innerem Stützrohr und äußerer Mantelfläche durch das in dieses Volumen eingebaute Filtermaterial und eine dadurch deutlich vergrößerte Filterfläche, sondern die hohen Falten werden zusätzlich abgestützt.The fold arrangement according to the invention, in which folds of large fold height (i.e. radial extension) alternate with folds of lower height, let yourself the one between the inner support tube and outer surface for disposal make optimal use of standing space. Especially when training the Filter cylinder with a relatively large pleat height in relation to Diameter of the inner support tube, the outside divergent gusset between two adjacent high folds of the intermediate fold of lower height is used as best as possible. With more suitable Selection of the radially measured height difference protrude the folds of lesser height so far in the gusset between the adjacent higher folds into touching them straight. This does not result optimal use of the volume between the inner support tube and the outer surface the filter material built into this volume and thereby significantly enlarged filter area, but the high folds are additional supported.

Als Ergebnis wird beim erfindungsgemäßen Filterelement selbst bei hohen Durchflußleistungen eine hohe Sicherheit gegen Beulen der Falten gewährleistet, so dass die erstrebte hohe Betriebssicherheit und Beta-Wert Stabilität erreicht ist.As a result, the filter element according to the invention even at high flow rates ensures high security against buckling of the folds, so that the desired high operational reliability and beta stability is achieved.

Vorzugsweise befinden sich die radial innenliegenden Faltenrücken der Falten geringerer Höhe in einem jeweils gleichen Abstand vom inneren Stützrohr. Bei bevorzugten Beispielen beträgt die Faltenhöhe dieser Falten etwa 2/3 der radialen Erstreckung des Zwischenraumes zwischen innerem Stützrohr und äußerer Mantelfläche.They are preferably located radially internal fold back the folds of lesser height in an equal distance from the inner support tube. In preferred examples is the fold height this folds about 2/3 of the radial extent of the space between the inner support tube and the outer surface.

Die äußere Mantelfläche kann durch ein das Filterelement umgebendes fluiddurchlässiges äußeres Stützrohr gebildet sein.The outer surface can formed by a fluid-permeable outer support tube surrounding the filter element his.

Wenn als Filtermaterial eine mehrlagig aufgebaute Filtermattenbahn vorgesehen ist, kann diese eine die äußere Mantelfläche bildende äußere Abstützung in Form einer Gitter- oder Gewebestruktur aufweisen.If a multi-layer filter material constructed filter mat sheet is provided, this can form an outer support forming the outer lateral surface in Have the shape of a grid or fabric structure.

Hierbei kann es sich um eine Gitter- oder Gewebestruktur auf Polyamid- oder Polyesterbasis handeln. Alternativ kann die mehrlagige Filtermattenbahn ein metallisches Gitter als die äußere Mantelfläche bildende äußere Abstützung aufweisen.This can be a grid or fabric structure on polyamide or Trade polyester base. Alternatively, the multi-layer filter mat web have a metallic grid as the outer support forming the outer lateral surface.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below the drawing explained in detail. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht des Filterzylinders eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Filterelementes und 1 a perspective view of the filter cylinder of an embodiment of the filter element according to the invention and

2 eine stark schematisch vereinfacht und abgebrochen dargestellte Teildraufsicht des Filterzylinders von 1 zur Verdeutlichung der Faltenanordnung des Filtermaterials. 2 a highly schematically simplified and broken partial plan view of the filter cylinder of 1 to illustrate the fold arrangement of the filter material.

Die Fig. zeigen ein Filterelement in Form eines Filterzylinders 1, der aus einer gefalteten Filtermattenbahn gebildet ist, deren beide Enden an einer Verbindungsnaht 3, und zwar im Ausführungsbeispiel durch Verschweißen, miteinander vereinigt sind, so dass der Filterzylinder 1 einen geschlossenen Ringkörper darstellt. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist die Faltenanrodnung so aufgebaut, dass sich Falten 5 größerer, radial gemessener Faltenhöhe H mit Falten 7 geringerer Faltenhöhe, nämlich 2/3 H, in unmittelbarer Aufeinanderfolge abwechseln.The figures show a filter element in the form of a filter cylinder 1 , which is formed from a pleated filter mat web, the two ends of which at a connecting seam 3 , namely in the exemplary embodiment by welding, are combined with one another, so that the filter cylinder 1 represents a closed ring body. How especially out 2 it can be seen that the wrinkle arrangement is constructed in such a way that wrinkles 5 larger, radially measured fold height H with folds 7 Alternate lower fold height, namely 2/3 H, in immediate succession.

Die radial außenliegenden Faltenrücken 17 (2) liegen bei sämtlichen Falten 5 und 7 auf dem gleichen Radius, d. h. sie grenzen an eine äußere Mantelfläche an, die lediglich in 2 angedeutet und mit 9 bezeichnet ist. Von den Falten 5 und 7 befinden sich lediglich die längs verlaufenden Faltenrücken 6 der höheren Falten 5 in Anlage an einem inneren Stützrohr, das lediglich in 2 zeichnerisch angedeutet und mit 11 bezeichnet ist. Die radial innenliegenden Faltenrücken 15 (2) der Falten 7 geringerer Faltenhöhe befinden sich ebenfalls auf jeweils gleichem Radius, der in 2 mit 13 bezeichnet ist, wobei die Faltenhöhe dieser Falten 7 beim vorliegenden Beispiel 2/3 der Faltenhöhe der Falten 5 beträgt.The radially outer fold backs 17 ( 2 ) lie with all folds 5 and 7 on the same radius, ie they border on an outer one Shell surface that only in 2 is indicated and designated 9. From the folds 5 and 7 there are only the longitudinal folds of the folds 6 of the higher folds 5 in contact with an inner support tube, which is only in 2 is indicated in the drawing and is designated 11. The radially inner fold back 15 ( 2 ) the folds 7 lower pleat heights are also on the same radius in each case 2 is designated by 13, the fold height of these folds 7 in the present example 2/3 of the fold height of the folds 5 is.

Wie aus 2 deutlich entnehmbar ist, nutzen die Falten 7 geringerer Höhe den zwickelartigen, sich nach außen leicht erweiternden Raum zwischen benachbarten Falten 5 größerer Höhe aus, wobei sie im Bereich ihrer radial innenliegenden Faltenrücken 15 jeweils an den Seitenflanken der angrenzenden Falten 5 anliegen, so dass ein Faltenverbund gebildet ist, der trotz großer Filterfläche die gewünschte Beulsicherheit selbst bei höheren Differenzdrücken bietet.How out 2 can be clearly seen, use the folds 7 lower height the gusset-like, slightly widening space between adjacent folds 5 greater height from, in the area of their radially inner fold back 15 each on the side flanks of the adjacent folds 5 so that a fold is formed which, despite the large filter area, offers the desired buckling protection even at higher differential pressures.

Beim gezeigten Beispiel beträgt die Faltenhöhe der Falten 7 2/3 der Höhe H der Falten 5. Es versteht sich, dass je nach Verhältnis der Durchmesser von innerem Stützrohr 11 und äußerer Mantelfläche 9 andere Werte für den Abstand zwischen den radial innenliegenden Faltenrücken 15 der Falten 7 und dem inneren Stützrohr 11 gewählt sein können, um die gewünschte Ausnutzung des Zwischenraumes zwischen Stützrohr 11 und Mantelfläche 9 bei guter gegenseitiger Abstützung der Falten 5 und 7 zu erreichen.In the example shown, the fold height is the folds 7 2/3 the height H of the folds 5 , It is understood that depending on the ratio of the diameter of the inner support tube 11 and outer surface 9 other values for the distance between the radially inner fold ridges 15 the folds 7 and the inner support tube 11 can be chosen to the desired use of the space between the support tube 11 and lateral surface 9 with good mutual support of the folds 5 and 7 to reach.

Vorzugsweise ist die Filtermattenbahn durch einen flexiblen Mattenaufbau aus metallfreien, kunststoffgestützten Filtermatten gebildet, wobei die Verbindung der Enden der Filtermattenbahn, wodurch ein geschlossener Ringkörper gebildet wird, durch eine Schweißnaht 3 hergestellt ist.The filter mat web is preferably formed by a flexible mat structure made of metal-free, plastic-supported filter mats, the connection of the ends of the filter mat web, whereby a closed ring body is formed, by a weld seam 3 is made.

Bei einem bevorzugten Beispiel ist ein sechslagiger Aufbau der Filtermattenbahn vorgesehen, die in Aufeinanderfolge folgende Lagen aufweist: Eine äußere Abstützung, ein Schutzvlies, eine Vorfilterlage, eine Hauptfilterlage, ein Stützvlies und eine innere Abstützung. Für die äußere Abstützung kommen ein Polyamidgitter oder ein Polyestergewebe in Frage. Diese äußere Abstützung kann die äußere Mantelfläche 9 für die Anlage der radial äußeren Faltenrücken 17 bilden. Stattdessen oder zusätzlich kann die äußere Mantelfläche 9 durch ein fluiddurchlässiges äußeres Stützrohr (nicht dargestellt) gebildet sein.In a preferred example, a six-layer structure of the filter mat web is provided, which has the following layers in succession: an outer support, a protective fleece, a pre-filter layer, a main filter layer, a support fleece and an inner support. A polyamide mesh or a polyester fabric can be used for the external support. This outer support can be the outer surface 9 for the installation of the radially outer fold back 17 form. Instead or in addition, the outer surface can 9 be formed by a fluid-permeable outer support tube (not shown).

Claims

Filter element in the form of a filter cylinder ( 1 ), which consists of a sequence of folds lying next to each other and extending in the longitudinal direction ( 5 and 7 ) is formed by filter material, which is located within the intermediate space between an inner, fluid-permeable support tube surrounded by the filter element ( 11 ) and an outer surface ( 9 ) extend in such a way that the longitudinal, radially outer fold backs ( 17 ) to the outer surface ( 9 ) border, a part ( 5 ) the folds with their longitudinal, radially inner fold backs ( 6 ) to the support tube ( 11 ) and at least one other part ( 7 ) the folds with their longitudinal, radially inner fold backs ( 15 ) at a distance from the inner support tube ( 11 ), characterized in that the sequence of folds ( 5 and 7 ) is selected so that on each fold ( 5 ), which extends over the entire radial extent of the space from the outer surface ( 9 ) to the inner support tube ( 11 ) extends one fold at a time ( 7 ) follows, whose radially inner fold back ( 15 ) at the mentioned distance from the inner support tube ( 11 ) and on which in turn a fold extends over the entire radial extent of the intermediate space ( 5 ) follows.

Filter element according to claim 1, characterized in that the folds ( 7 ), whose radially inner fold back ( 15 ) the mentioned distance from the support tube ( 11 ), this distance is the same size.

Filter element according to claim 2, characterized in that the distance between the radially inner fold backs ( 15 ) from the support tube ( 11 ) less than half the radial extent between the lateral surface ( 9 ) and support tube ( 11 ), preferably approximately one third of this extension.

Filter element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer lateral surface ( 9 ) is formed by a fluid-permeable outer support tube surrounding the filter element.

Filter element according to one of claims 1 to 4, characterized in that a multi-layered filter material is used Filter mat sheet is provided.

Filter element according to claim 5, characterized in that the filter mat web has an outer surface ( 9 ) has forming outer support in the form of a lattice or fabric structure.

Filter element according to claim 6, characterized in that the outer surface ( 9 ) forming grid or fabric structure is based on polyamide or polyester.

Filter element according to claim 6, characterized in that the multilayer filter mat web has a metallic grid as the outer lateral surface ( 9 ) has forming outer support.