[go: up one dir, main page]

EP4543561A1 - Filterelement - Google Patents

Filterelement

Info

Publication number
EP4543561A1
EP4543561A1 EP23733258.0A EP23733258A EP4543561A1 EP 4543561 A1 EP4543561 A1 EP 4543561A1 EP 23733258 A EP23733258 A EP 23733258A EP 4543561 A1 EP4543561 A1 EP 4543561A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing device
filter element
filter
sealing
element according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23733258.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Sakraschinsky
Stefan Hennes
Dirk RÖDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac Filtertechnik GmbH
Original Assignee
Hydac Filtertechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Filtertechnik GmbH filed Critical Hydac Filtertechnik GmbH
Publication of EP4543561A1 publication Critical patent/EP4543561A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/15Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/29Filter cartridge constructions
    • B01D2201/291End caps
    • B01D2201/295End caps with projections extending in a radial outward direction, e.g. for use as a guide, spacing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/30Filter housing constructions
    • B01D2201/301Details of removable closures, lids, caps, filter heads
    • B01D2201/302Details of removable closures, lids, caps, filter heads having inlet or outlet ports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/34Seals or gaskets for filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/34Seals or gaskets for filtering elements
    • B01D2201/347Radial sealings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/40Special measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2201/4007Use of cam or ramp systems

Definitions

  • the invention relates to a filter element with an element material that comprises a cavity, in particular in the form of a filtrate space, and that extends between two end caps arranged at the ends, each of which has a sealing device.
  • DE 10 2018 009 187 A1 discloses a filter device with a filter housing and a filter element accommodated therein, the element material of which extends between two end caps, of which at least one end cap is mounted on an element receptacle by means of a spherical bearing which provides more than one degree of freedom This ensures that the filter element is mounted in an articulated manner on the element holder via its one end cap. This makes it possible to compensate for possible offset errors, so that a reduction in the narrow tolerance limits that must be maintained for production is made possible and filter devices can therefore be manufactured reliably and with low manufacturing costs, even with long filter elements or with assembled filter housings.
  • the filter element is in the operating position with its lower end cap defined in a housing-side receptacle via a screw thread forming a seal and on its other, opposite end cap is guided in a longitudinally movable manner by means of an O-sealing ring along a socket-shaped element holder on the housing head of the filter housing.
  • Such filter devices and their filter elements are sometimes very heavily stressed in rough everyday operation, for example when such solutions are used as part of a hydraulic hammer operation in which the filter element is regularly loaded by strong hydraulic pulsations. Because in the known solution one end of the filter element is fixed in a stationary manner in the housing via the thread, the strong pulsations that occur particularly in hammer operation with the associated high differential forces on the filter element can definitely damage it.
  • the invention is therefore based on the object of further improving the known filter element solutions in such a way that trouble-free operation is possible even when the filter element is under heavy load, in particular when hydraulic pressure pulsations occur.
  • a filter element with the features of patent claim 1 solves this task in its entirety.
  • one sealing device has a preferably polygonal opening cross-section and the other sealing device has a preferably circular opening cross-section and that one sealing device is part of a spherical bearing, any offset errors that may occur can still be compensated for via the spherical bearing
  • end caps that are “open” towards the inside are created on the element via the free opening cross sections of the respective sealing device, which leads to a reduction in the pressure difference areas on the element, unlike in the known case when one end cap is open and the other end cap is closed
  • any forces that may occur are axial Direction of the element is significantly minimized, so that failure-free operation is possible even when high stresses occur. This has no equivalent in the prior art. Due to the different opening cross-sections, preferably polygonal and circular, possible incorrect installation is prevented when an element is replaced with a new element, since there is only one plausible installation option and, in addition, counterfeit protection is implemented, both of which benefit functionally reliable operation.
  • the two sealing devices each have an inner circumferential sealing surface which, when viewed in a fictitious projection parallel to the longitudinal axis of the filter element, is congruent with one another.
  • a possible pressure difference area is then further minimized, so that the forces that occur during operation can in no way damage the filter element and in particular the element material.
  • one sealing device has an annular groove on the outer circumference, into which the other shell part engages with an inner edge.
  • the one polygonal sealing device forms a regular polygon, preferably a square, on the inside circumference, that individual wall parts protrude convexly outwards between the rounded corner points formed in this way with the same curvature, and that preferably the The greatest curvature of one of the wall parts is smaller than the smallest curvature of one of the rounded corners.
  • the polygonal sealing device has an extremely inherently stable structure and is able to safely absorb forces when viewed in the radial transverse direction without the sealing effect being impaired.
  • this one sealing device has a flat sealing surface on the inside circumference, which opens along slopes at the end when viewed in the direction of the longitudinal axis of the filter element. In this way, a defined, central sealing surface is generated, which carries out the sealing without the sealing effect being overdetermined by other components of the sealing device.
  • the other sealing device is formed from an O-sealing ring, this O-sealing ring preferably being chambered by sheet metal parts of the other end cap, in particular except for an exposed sealing surface. Accordingly, both sealing devices are designed in such a way that they are guided in a longitudinally movable manner along guide parts, so that depending on the setting of the pressure situation, the element can move along the guide parts into a suitable, largely force-free position.
  • the invention further relates to a filter device for receiving a filter element as presented above, wherein in a housing part of a filter housing, usually in the form of a filter head, a guide part with a cylindrical outer peripheral surface for the system with the one sealing device is accommodated and in a releasably connectable to this housing part Another housing part, regularly in the form of a filter pot, a further guide part with a cylindrical outer peripheral surface is accommodated for the system with the further sealing device. In this way, an inherently stable positioning of the filter element is achieved by means of the guide parts to the housing parts of the filter device.
  • one guide part is formed from a sleeve, along the outside of which the one sealing device is guided in a longitudinally movable manner, and that the other guide part is formed from a cup-shaped insert, which is designed as a locking part and can be locked with the other housing part, and its outer peripheral surface forms a longitudinal guide for the other sealing device.
  • Largely turbulence-free fluid flows for filtration with the filter element can be guided through the filter housing via the relevant sleeve and the cup-shaped insert.
  • Fig. 1 is a perspective view of a longitudinal section of a filter device
  • FIG. 2 shows the top and bottom area of the filter device according to FIG. 1;
  • Fig. 4 shows the spherical bearing arrangement of a filter element according to
  • FIG. 5 shows a perspective view of a sealing device for the filter element in the area of the spherical bearing according to FIGS. 1, 2 and 4.
  • Fig. 1 shows a filter device as a whole in a longitudinal section.
  • the filter device according to FIG. 1 has a filter head 10 and a filter pot 12, which is releasably screwed to the filter head 10 in a known manner.
  • the filter device according to FIG. 1 is shown in its usual, vertical operating position and the filter head 10 is permanently connected in a stationary manner to a hydraulic supply circuit (not shown) in a fluid-carrying manner.
  • the filter head 10 has an inlet 14 for a non-filtrate stream and an outlet 16 for a filtrate stream. Both inlet 14 and outlet 16 are connected in the usual way to the mentioned hydraulic supply circuit.
  • a spring-loaded bypass valve 18 is connected between the inlet 14 and the outlet 16, which opens when the filter element is clogged or blocked in the filter device and, bypassing the filter element, directly connects the inlet 14 to the outlet 16, so that the fluid flow within the supply circuit does not break off.
  • the relevant structure is common in such filter devices, so it will not be discussed in more detail here.
  • the filter element accommodated in the filter device has a radial distance from the inner circumferential side of the filter housing 20, so that the relevant inner circumferential side and the outer circumferential side of the filter element delimit an unfiltrate space 36 with one another within the filter housing 20, which extends in the direction of the filter head 10 via a channel-like fluid connection 38 in Filter head 10 is connected to the inlet 14.
  • the filtrate chamber 26, on the other hand, is connected to the outlet 16 for filtrate flow, with the further fluid connection 39 being guided past the bypass valve 18. Accordingly, the element material 22 is flowed through from the outside to the inside when viewed in the direction of FIG. 1 and any particle contamination present in the fluid flow is reliably cleaned off by the element material 22.
  • one sealing device 32 is designed with a polygonal opening cross section 40 and, in particular according to the illustration in FIG. 3, the other sealing device 34 delimits a circular opening cross section 42.
  • the one sealing device 32 is part of a spherical seal 44 for the filter element with its element material 22.
  • the filter element are congruent with one another. In this way, effective differential pressure surfaces are minimized and a force-free support of the filter element within the filter housing 20 of the filter device is largely achieved.
  • the spherical support 44 has two shell parts 50, 52, of which one shell part 50 is stationarily received on one end cap 28, the other shell part 52, which is one Sealing device 32, which is pivotally accommodated in a shell part 50.
  • a shell part 50 can slide in an articulated manner along the convex outer peripheral side of the other shell part 52 with more than one degree of freedom.
  • the convex outer peripheral surface of the other shell part 52 nestles against the correspondingly concave inner peripheral side of the one shell part 50.
  • the filter element with its element material 22 is then pivotally arranged on the other shell part 52 as seen in different angular directions to the longitudinal axis of the filter element and can thus compensate for any offset errors that may occur.
  • One sealing device 32 has an annular groove 56 on the outer circumference, into which the other shell part 52 engages with a protruding inner edge 58, as shown in FIG a predeterminable projection into the filtrate space 26, with a predeterminable radial distance from the inner circumferential side of the support tube 24 in this area.
  • the end cap 28 with its cylindrical outer edge and the inner boundary wall 60 forms a trough-shaped receiving space for an adhesive bed 62, not shown, which serves to fix the end cap 28 to the free front ends of the element material 22 and support tube 24.
  • the one polygonal sealing device 32 forms a square with four corner points 64 on the inner circumference, with individual wall parts 66 convexly convex between the rounded corner points 64 formed in this way with the same curvature projecting on the outside.
  • the relevant sealing ring with a polygonal opening cross-section has a substantially flat, annular sealing surface 68 on the inner circumference, formed from the corner points 64 and the wall parts 66, which opens out along slopes 70, 72 at the end, viewed in the direction of the fictitious longitudinal axis of the filter element.
  • the actual sealing surface 68 is “cut free” and thus forms a sliding surface in a sealing manner for sliding along the outer circumferential side of the head-side sleeve 54, which can be seen in particular from the illustration in FIG.
  • the upper end cap 28 is guided axially movably along the sleeve 54 via the spherical bearing 44 and the one sealing device 32 and is correspondingly supported when viewed in the radial direction.
  • the sleeve 54 is in any case accommodated in a stationary manner in a head-side recess as part of the further fluid guide 39 in the filter head 10.
  • the sleeve 54 forms a guide part 74, along the outside of which the sealing device 32 is guided in a longitudinally movable manner.
  • the other sealing device as shown in FIG.
  • the other end cap 30 is formed from an elastomeric O-ring 76, which is chambered by sheet metal parts 78 of the other end cap 30, except for its inwardly exposed sealing surface 48.
  • the other end cap 30 is formed from a sheet metal part and in turn has a sleeve part 80 which projects in the direction of the filtrate space 26 and which in turn serves, together with the annular outer wall of the end cap 30, to accommodate a further adhesive bed 82 (not shown), with which the lower end regions of element material 22 and support tube 24 can be defined in a defined manner on the other end cap 30.
  • a further guide part 84 which is formed from a cup-shaped insert 86, which is designed as a locking part and is locked on the bottom side with the other housing part in the form of the filter cup 12.
  • the cup-shaped insert 86 has On the circumference side there is again a cylindrical, self-contained outer circumferential surface 88, which forms a longitudinal guide for the other sealing device 34 shown with the O-sealing ring 76. 1, on both opposite sides of the filter element, it is guided axially movably along the respective guide parts 74, 84 by means of the two sealing devices 32, 34, so that the filter element can be self-supporting depending on the pressure-applying forces within it Filter housing 20 can be positioned independently.
  • the further guide part 84 has circular recesses 85 on the bottom side; However, since the pot-like further guide part 84 is designed to be closed in the direction of the filtrate space 26, no unfiltrate can reach the filtrate side in this area, unless the unfiltrate flows through the element material 22 of the filter element and passes through the support tube 24, which represents the usual filter operation.
  • both end caps 28, 30 must be reliably sealed, which is easily possible using the sealing devices 32, 34 mentioned. Since one sealing device 32 is clipped to the spherical bearing 44 of one end cap 28 and the O-sealing ring 76 of the other sealing device 34 is guided in sheet metal parts 78 of the other end cap 30, the sealing devices 32, 34 do not need to be glued, which means production for the filter element can be made easier and more cost-effective.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

1. Filterelement 2. Filterelement mit einem Elementmaterial (22), das einen Hohlraum (26), insbesondere in Form eines Filtratraums, umfasst und das sich zwischen zwei endseitig angeordneten Endkappen (28, 30) erstreckt, die jeweils eine Dichteinrichtung (32, 34) aufweisen, wobei die eine Dichteinrichtung (32) einen vorzugsweise polygonalen und die andere Dichteinrichtung (34) einen vorzugsweise kreisrunden Öffnungsquerschnitt hat und dass die eine Dichteinrichtung (32) Teil einer sphärischen Lagerung (44) ist.

Description

Filterelement
Die Erfindung betrifft ein Filterelement mit einem Elementmaterial, das einen Hohlraum, insbesondere in Form eines Filtratraums, umfasst und das sich zwischen zwei endseitig angeordneten Endkappen erstreckt, die jeweils eine Dichteinrichtung aufweisen. Durch DE 10 2018 009 187 A1 ist eine Filtervorrichtung mit einem Filtergehäuse und einem darin aufgenommenen Filterelement bekannt, dessen Elementmaterial sich zwischen zwei Endkappen erstreckt, von denen zumindest eine Endkappe an einer Elementaufnahme mittels einer sphärischen Lagerung gelagert ist, die mehr als einen Freiheitsgrad zur Verfügung stellt da- mit das Filterelement über seine eine Endkappe gelenkig an der Elementaufnahme gelagert ist. Dadurch steht eine Ausgleichsmöglichkeit für mögliche Versatzfehler zur Verfügung, sodass eine Reduzierung der engen einzuhaltenden Toleranzgrenzen für die Fertigung ermöglicht ist und somit Filtervorrichtungen auch mit lang bauenden Filterelementen oder mit zusammenge- setzten Filtergehäusen betriebssicher und mit günstigen Herstellungskosten fertigbar sind.
Bei der bekannten Lösung ist das Filterelement in der Betriebsstellung mit seiner unteren Endkappe über ein eine Abdichtung bildendes Schraubgewinde in einer gehäuseseitigen Aufnahme definiert festgelegt und an seiner anderen, gegenüberliegenden Endkappe mittels eines O-Dichtringes entlang einer stutzenförmigen Elementaufnahme am Gehäusekopf des Filtergehäuses längsverfahrbar geführt.
Dahingehende Filtervorrichtungen nebst deren Filterelemente sind im rauen Alltagsbetrieb teilweise sehr stark beansprucht, beispielsweise wenn solche Eösungen im Rahmen eines hydraulischen Hammerbetriebs eingesetzt sind, bei dem das Filterelement regelmäßig durch starke hydraulische Pulsationen belastet ist. Dadurch, dass bei der bekannten Eösung das eine Ende des Filterelementes über das Gewinde stationär im Gehäuse festgelegt ist, können die insbesondere im Hammerbetrieb auftretenden starken Pulsationen mit den damit einhergehenden hohen Differenzkräften am Filterelement dieses durchaus schädigen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Filterelementlösungen dahingehend weiter zu verbessern, dass auch bei starker Beanspruchung des Filterelementes, insbesondere beim Auftreten hydraulischer Druckpulsationen, ein störungsfreier Betrieb ermöglicht ist. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die eine Dichteinrichtung einen vorzugsweise polygonalen und die andere Dichteinrichtung einen vorzugsweise kreisrunden Öffnungsquerschnitt hat und dass die eine Dichteinrichtung Teil einer sphärischen Eagerung ist, können über die sphärische Eagerung nach wie vor etwaig auftretende Versatzfehler ausgeglichen werden und im Übrigen entstehen dergestalt über die freien Öffnungsquerschnitte der jeweiligen Dichteinrichtung nach innen hin „offene" Endkappen am Element, was zu einer Reduzierung der Druck-Differenzflächen am Element führt, anders als im bekannten Fall, wenn eine Endkappe offen und die andere Endkappe geschlossen ausgeführt ist. Durch die offene Endkappengestaltung sind etwaig auftretende Kräfte in axialer Richtung des Elementes deutlich minimiert, sodass auch bei Auftreten hoher Beanspruchungen ein versagensfreier Betrieb ermöglicht ist. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik. Durch die verschiedenen Öff- nungsquerschnitte, vorzugsweise einmal polygonal und einmal kreisrund, ist bei einem Elementtausch gegen ein Neuelement ein möglicher falscher Einbau verhindert, da es nur eine plausible Einbaumöglichkeit gibt und im Übrigen ein Plagiatschutz realisiert, was beides einem funktionssicheren Betrieb zugutekommt.
In besonders vorteilhafter Weise ist dabei vorgesehen, dass die beiden Dichteinrichtungen jeweils eine innenumfangsseitige Dichtfläche aufweisen, die in einer fiktiven Projektion parallel zur Längsachse des Filterelementes gesehen deckungsgleich miteinander sind. Bei der dahingehenden Ausgestaltung ist dann eine mögliche Druck-Differenzfläche weiter minimiert, sodass die im Rahmen des Betriebes auftretenden Kräfte das Filterelement und insbesondere das Elementmaterial keinesfalls schädigen können.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes ist vorgesehen, dass die sphärische Lagerung zwei Schalenteile aufweist, von denen ein Schalenteil stationär an der einen Endkappe aufgenommen ist und dass das andere Schalenteil, das die eine Dichteinrichtung aufweist, schwenkbar in dem einen Schalenteil aufgenommen ist. Dergestalt können auch größere Toleranzfehler ausgeglichen werden und größere geometrische Abweichungen von der einen zur anderen Endkappe sind möglich, sodass nicht mehr zwingend sehr enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen, was die Herstellkosten senken hilft.
Bei der dahingehenden Ausgestaltung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die eine Dichteinrichtung außenumfangsseitig eine Ringnut aufweist, in die das andere Schalenteil mit einem Innenrand eingreift. Dergestalt ist ein mehrtei- liger Aufbau von sphärischer Lagerung mit der einen Dichteinrichtung erreicht, sodass im Versagensfall der dahingehenden Dichteinrichtung diese ohne Weiteres gegen eine neue Dichtung zwanglos getauscht werden kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes ist vorgesehen, dass die eine polygonale Dichteinrichtung innenumfangsseitig ein regelmäßiges Polygon, vorzugsweise einen Vierkant, ausbildet, dass zwischen den derart gebildeten und gerundet verlaufenden Eckstellen einzelne Wandteile bei gleicher Krümmung konvex nach außen vorstehen, und dass vorzugsweise die größte Krümmung eines der Wandteile kleiner ist als die kleinste Krümmung einer der gerundeten Eckstellen. Dergestalt ist die polygonale Dichteinrichtung ausgesprochen eigenstabil aufgebaut und in der Lage in radialer Querrichtung gesehen sicher Kräfte aufzunehmen, ohne in der Dichtwirkung beeinträchtigt zu sein.
Vorzugsweise weist dabei diese eine Dichteinrichtung innenumfangsseitig eine eben verlaufende Dichtfläche auf, die endseitig in Richtung der Längsachse des Filterelementes gesehen entlang von Schrägen ausmündet. Auf diese Art und Weise ist eine definierte, mittige Dichtfläche generiert, die die Abdichtung vornimmt, ohne durch sonstige Komponenten der Dichteinrichtung in der Dichtwirkung überbestimmt zu sein.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes ist die andere Dichteinrichtung aus einem O-Dichtring gebildet, wobei dieser O-Dichtring vorzugsweise von Blechteilen der anderen Endkappe gekammert, insbesondere bis auf eine freiliegende Dichtfläche umfasst, ist. Demgemäß sind beide Dichteinrichtungen derart konzipiert, dass sie entlang von Führungsteilen längsverfahrbar geführt sind, sodass je nach Einstellen der Drucksituation sich das Element entlang den Führungsteilen in eine geeignete, weitgehend kräftefreie Position bringen kann. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Filtervorrichtung zur Aufnahme eines Filterelementes wie vorstehend vorgestellt, wobei in einem Gehäuseteil eines Filtergehäuses, regelmäßig in Form eines Filterkopfes, ein Führungsteil mit zylindrischer Außenumfangsfläche für die Anlage mit der einen Dichteinrichtung aufgenommen ist und in einem mit diesem Gehäuseteil lösbar verbindbaren weiteren Gehäuseteil, regelmäßig in Form eines Filtertopfes, ein weiteres Führungsteil mit zylindrischer Außenumfangsfläche aufgenommen ist für die Anlage mit der weiteren Dichteinrichtung. Dergestalt ist eine eigenstabile Positionierung des Filterelementes mittels den Führungsteilen zu den Gehäuseteilen der Filtervorrichtung erreicht.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das eine Führungsteil aus einer Hülse gebildet ist, entlang deren Außenseite die eine Dichteinrichtung längsverfahrbar geführt ist und dass das andere Führungsteil aus einem topfförmigen Einsatz gebildet ist, der als Rastteil ausgebildet mit dem anderen Gehäuseteil verrastbar ist, und dessen Außenumfangsfläche eine Längsfüh- rung für die andere Dichteinrichtung bildet. Über die dahingehende Hülse sowie den topfförmigen Einsatz lassen sich weitgehend turbulenzfreie Fluidströme für die Filtration mit dem Filterelement durch das Filtergehäuse führen.
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Lösung anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung auf einen Längsschnitt einer Filtervorrichtung;
Fig. 2, 3 den köpf- bzw. bodenseitigen Bereich der Filtervorrichtung nach der Fig. 1 ; Fig. 4 die sphärische Lageranordnung eines Filterelementes nach den
Fig. 1 und 2; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf eine Dichteinrichtung für das Filterelement im Bereich der sphärischen Lagerung nach den Fig. 1 , 2 und 4.
Die Fig. 1 zeigt als Ganzes eine Filtervorrichtung in Längsschnittdarstellung. Die Filtervorrichtung nach der Fig. 1 weist einen Filterkopf 10 auf sowie einen Filtertopf 12, der in bekannter Weise lösbar mit dem Filterkopf 10 verschraubt ist. Die Filtervorrichtung nach der Fig. 1 ist in ihrer üblichen, vertikalen Betriebsstellung gezeigt und der Filterkopf 10 ist in stationärer Weise an einen hydraulischen Versorgungskreislauf (nicht dargestellt) permanent fluidführend angeschlossen. Des Weiteren weist der Filterkopf 10 einen Zulauf 14 für einen Unfiltratstrom sowie einen Ablauf 16 für einen Filtratstrom auf. Sowohl Zulauf 14 als auch Ablauf 16 sind in üblicher Weise an den genannten hydraulischen Versorgungskreislauf angeschlossen. Zwischen Zulauf 14 und Ablauf 16 ist ein federbelastetes Bypassventil 18 geschaltet, das bei einem zugesetzten respektive verblockten Filterelement in der Filtervorrichtung öffnet und unter Umgehen des Filterelementes direkt den Zulauf 14 mit dem Ablauf 16 verbindet, sodass der Fluidstrom innerhalb des Versorgungskreislaufes nicht abreißt. Der dahingehende Aufbau ist bei solchen Filtervorrichtungen üblich, sodass an dieser Stelle hierauf nichtmehr näher eingegangen wird.
Sowohl Filterkopf 10 als auch Filtertopf 12 bilden Bestandteile eines Filtergehäuses 20 aus, in den das Filterelement aufgenommen ist. Das Filterelement ist in üblicher Weise mit einem Elementmaterial 22 versehen, das bevorzugt zur Vergrößerung seiner Filteroberfläche plissiert ausgeführt ist. Das Elementmaterial 22 stützt sich auf seiner Innenseite an einem perforierten Stützrohr 24 ab und umfasst insoweit einen Hohlraum 26, der fachsprach- lieh auch mit Filtratraum bezeichnet ist. Des Weiteren erstreckt sich das Elementmaterial zwischen zwei Endkappen 28, 30, die jeweils eine Dichteinrichtung 32, 34 aufweisen. Das in der Filtervorrichtung aufgenommene Filterelement weist einen radialen Abstand zu der Innenumfangsseite des Filtergehäuses 20 auf, sodass die dahingehende Innenumfangsseite und die Außenumfangsseite des Filterelementes miteinander innerhalb des Filtergehäuses 20 einen Unfiltratraum 36 miteinander begrenzen, der in Richtung des Filterkopfes 10 über eine kanalartige Fluidverbindung 38 im Filterkopf 10 an den Zulauf 14 angeschlossen ist. Der Filtratraum 26 hingegen ist an den Ablauf 16 für Filtratstrom angeschlossen, wobei die dahingehend weitere Fluidverbindung 39 an dem Bypassventil 18 vorbeigeführt ist. Demgemäß wird das Elementmaterial 22 in Blickrichtung auf die Fig. 1 gesehen von außen nach innen durchströmt und etwaig im Fluidstrom befindliche Partikelverschmutzung wird vom Elementmaterial 22 verlässlich abgereinigt.
Wie insbesondere die Fig. 5 zeigt, ist die eine Dichteinrichtung 32 mit polygonalem Öffnungsquerschnitt 40 ausgeführt und insbesondere gemäß der Darstellung nach der Fig. 3 begrenzt die andere Dichteinrichtung 34 einen kreisrunden Öffnungsquerschnitt 42. Wie des Weiteren die Fig. 4 im Besonderen zeigt, ist die eine Dichteinrichtung 32 Bestandteil einer sphärischen Eagerung 44 für das Filterelement mit seinem Elementmaterial 22. Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, weisen die beiden Dichteinrichtungen 32, 34 jeweils eine innenumfangsseitige Dichtfläche 46, 48 auf, die in einer fiktiven Zylinderprojektion parallel zur Eängsachse des Filterelementes gesehen deckungsgleich miteinander sind. Dergestalt sind wirksame Differenz-Druckflächen minimiert und eine kräftefreie Eagerung des Filterelementes innerhalb des Filtergehäuses 20 der Filtervorrichtung weitgehend erreicht.
Wie sich aus der Fig. 4 ergibt, weist die sphärische Eagerung 44 zwei Schalenteile 50,52 auf, von denen ein Schalenteil 50 stationär an der einen Endkappe 28 aufgenommen ist, wobei das andere Schalenteil 52, das die eine Dichteinrichtung 32 aufweist, schwenkbar in dem einen Schalenteil 50 aufgenommen ist. Ist das Filterelement mit seiner sphärischen Lagerung 44 nach der Fig. 4 im Filterkopf 10 entlang einer Hülse 54 aufgenommen, wie sich dies näher aus der Fig. 2 ergibt, ist das andere Schalenteil 52 gegenüber dem Filterkopf 10 in radialer Richtung gesehen lagefixiert, sodass das eine Schalenteil 50 mit mehr als einem Freiheitsgrad gelenkig entlang der konvexen Außenumfangsseite des anderen Schalenteils 52 abgleiten kann. Insoweit schmiegt sich die konvexe Außenumfangsfläche des anderen Schalenteiles 52 an der korrespondierend konkav ausgebildeten Innenumfangsseite des einen Schalenteils 50 an. Insoweit ist dann das Filterelement mit seinem Elementmaterial 22 in verschiedenen Winkelrichtungen zur Längsachse des Filterelementes gesehen schwenkbar an dem anderen Schalenteil 52 angeordnet und kann dergestalt etwaig auftretende Versatzfehler ausgleichen.
Die eine Dichteinrichtung 32 weist außenumfangsseitig eine Ringnut 56 auf, in die das andere Schalenteil 52 mit einem vorstehenden Innenrand 58 eingreift, gemäß der Darstellung nach der Fig. 4. Die einstückig ausgebildete Endkappe 28 weist nach unten hin eine hülsenförmige Begrenzungswand 60 auf, die mit einem vorgebbaren Überstand in den Filtratraum 26 hineinragt und zwar mit einem vorgebbaren radialen Abstand zu der Innenumfangsseite des Stützrohres 24 in diesem Bereich. Insoweit bildet die Endkappe 28 mit ihrem zylindrischen Außenrand und der inneren Begrenzungswand 60 einen wannenförmigen Aufnahmeraum für ein nicht näher dargestelltes Klebstoffbett 62 aus, das dem Festlegen der Endkappe 28 an den freien stirnseitigen Enden von Elementmaterial 22 und Stützrohr 24 dient.
Wie sich weiter aus den Fig. 4 und 5 ergibt, bildet die eine polygonale Dichteinrichtung 32 innenumfangsseitig einen Vierkant mit vier Eckstellen 64 aus, wobei zwischen den derart gebildeten und gerundet verlaufenden Eckstellen 64 einzelne Wandteile 66 bei gleicher Krümmung konvex nach außen vorstehend verlaufen. Der dahingehende Dichtring mit polygonalem Öffnungsquerschnitt weist innenumfangsseitig, gebildet aus den Eckstellen 64 und den Wandteilen 66, eine im Wesentlichen eben verlaufende, ringförmige Dichtfläche 68 auf, die endseitig in Richtung der fiktiven Längsachse des Filterelementes gesehen entlang von Schrägen 70, 72 ausmündet. Mittels der Schrägen 70, 72 ist die eigentliche Dichtfläche 68 „freigeschnitten" und bildet insoweit in abdichtender Weise eine Gleitfläche aus, für das Entlanggleiten entlang der Außenumfangsseite der kopfseitigen Hülse 54, was sich insbesondere aus der Darstellung nach der Fig. 2 ergibt.
Dergestalt ist die obere Endkappe 28 über die sphärische Lagerung 44 und die eine Dichteinrichtung 32 axial verfahrbar entlang der Hülse 54 geführt und in radialer Richtung gesehen entsprechend abgestützt. Insoweit ist jedenfalls die Hülse 54 stationär in einer kopfseitigen Ausnehmung als Teil der weiteren Fluidführung 39 im Filterkopf 10 aufgenommen. Insoweit bildet die Hülse 54 ein Führungsteil 74 aus, entlang deren Außenseite die eine Dichteinrichtung 32 längsverfahrbar geführt ist. Die andere Dichteinrichtung, gemäß der Darstellung nach der Fig. 3, ist aus einem elastomeren O-Ring 76 gebildet, der von Blechteilen 78 der anderen Endkappe 30, bis auf seine nach innen freiliegende Dichtfläche 48, gekammert ist. Insoweit ist die dahingehende andere Endkappe 30 aus einem Blechformteil gebildet und weist wiederum ein Hülsenteil 80 auf, das in Richtung des Filtratraumes 26 vorsteht und das wiederum mit der ringförmigen Außenwand der Endkappe 30 der Aufnahme eines weiteren Klebstoffbettes 82 (nicht dargestellt) dient, mit dem die unteren Endbereiche von Elementmaterial 22 und Stützrohr 24 sich an der anderen Endkappe 30 definiert festlegen lassen. Auch in diesem unteren Endbereich des Filterelementes ist ein weiteres Führungsteil 84 vorhanden, das aus einem topfförmigen Einsatz 86 gebildet ist, der als Rastteil konzipiert bodenseitig mit dem anderen Gehäuseteil in Form des Filtertopfes 12 verrastet ist. Der topfförmige Einsatz 86 weist au- ßenumfangsseitig wiederum eine zylindrische in sich geschlossene Außenumfangsfläche 88 auf, die eine Längsführung für die gezeigte andere Dichteinrichtung 34 mit dem O-Dichtring 76 bildet. Wie sich demgemäß aus der Fig. 1 ergibt, ist an beiden gegenüberliegenden Seiten des Filterelementes dieses, mittels der beiden Dichteinrichtungen 32, 34 axial verfahrbar entlang der jeweiligen Führungsteile 74, 84 geführt, sodass sich freitragend das Filterelement in Abhängigkeit von den druckbeaufschlagenden Kräften innerhalb des Filtergehäuses 20 eigenständig positionieren kann.
Um einen besseren Ablauf des Öles beim Entleeren des Filtertopfes 12 zu vermeiden, weist das weitere Führungsteil 84 bodenseitig kreisrunde Ausnehmungen 85 auf; da jedoch das topfartige weitere Führungsteil 84 in Richtung des Filtratraumes 26 geschlossen ausgeführt ist, kann in diesem Bereich kein Unfiltrat auf die Filtratseite gelangen, es sei denn das Unfiltrat durchströmt das Elementmaterial 22 des Filterelementes nebst Passieren des Stützrohres 24, was den üblichen Filterbetrieb darstellt.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist auch ohne Weiteres deren Einsatz im sogenannten Hammerbetrieb möglich, bei dem das Filterelement durch Pulsationen hydraulisch stark belastet ist. Dadurch, dass am Filterelement zwei offene Endkappen 28, 30 vorhanden sind, besteht eine Möglichkeit die wirksame Druck-Differenzfläche und damit die Kraft in axialer Richtung deutlich zu minimieren. Hierfür müssen beide Endkappen 28, 30 verlässlich abgedichtet werden, was mittels der genannten Dichteinrichtungen 32, 34 ohne weiteres möglich ist. Da die eine Dichteinrichtung 32 mit der sphärischen Lagerung 44 der einen Endkappe 28 verclipt ist und der O-Dichtring 76 der anderen Dichteinrichtung 34 in Blechteilen 78 der anderen Endkappe 30 geführt ist, brauchen die Dichteinrichtungen 32, 34 nicht geklebt zu werden, was die Fertigung für das Filterelement entsprechend erleichtert und kostengünstig werden lässt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Filterelement mit einem Elementmaterial (22), das einen Hohlraum (26), insbesondere in Form eines Filtratraums, umfasst und das sich zwischen zwei endseitig angeordneten Endkappen (28, 30) erstreckt, die jeweils eine Dichteinrichtung (32, 34) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Dichteinrichtung (32) einen vorzugsweise polygonalen und die andere Dichteinrichtung (34) einen vorzugsweise kreisrunden Öffnungsquerschnitt hat und dass die eine Dichteinrichtung (32) Teil einer sphärischen Eagerung (44) ist.
2. Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichteinrichtungen (32, 34) jeweils eine innenumfangsseitige Dichtfläche (46, 48) aufweisen, die in einer fiktiven Projektion parallel zur Längsachse des Filterelementes gesehen deckungsgleich miteinander sind.
3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sphärische Lagerung (44) zwei Schalenteile (50, 52) aufweist, von denen ein Schalenteil (50) stationär an der einen Endkappe (28) aufgenommen ist und dass das andere Schalenteil (52), das die eine Dichteinrichtung (32) aufweist, schwenkbar in dem einen Schalenteil (50) aufgenommen ist.
4. Filterelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Dichteinrichtung (32) außenumfangs- seitig eine Ringnut (56) aufweist, in die das andere Schalenteil (52) mit einem Innenrand (58) eingreift. Filterelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine polygonale Dichteinrichtung (32) innenumfangsseitig ein regelmäßiges Polygon, vorzugsweise einen Vierkant, ausbildet; dass zwischen den derart gebildeten und gerundet verlaufenden Eckstellen (64) einzelne Wandteile (66) bei gleicher Krümmung konvex nach außen vorstehen; und dass vorzugsweise die größte Krümmung eines der Wandteile (66) kleiner ist als die kleinste Krümmung einer der gerundeten Eckstellen (64). Filterelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Dichteinrichtung (32) innenumfangsseitig eine eben verlaufende Dichtfläche (68) aufweist, die endseitig in Richtung der Längsachse des Filterelementes gesehen entlang von Schrägen (70, 72) ausmündet. Filterelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Dichteinrichtung (34) aus einem O-Dichtring (76) gebildet ist. Filterelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Dichtring (76) von Blechteilen (78) der anderen Endkappe (30) gekammert, insbesondere bis auf eine freiliegende Dichtfläche (48) umfasst, ist. Filtervorrichtung zur Aufnahme eines Filterelementes nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuseteil (10) eines Filtergehäuses (20) ein Führungsteil (74) mit zylindrischer Außenumfangsfläche für die Anlage mit der einen Dichteinrichtung (32) aufgenommen ist und in einem mit diesem Gehäuseteil (10) lösbar verbindbaren weiteren Gehäuseteil (12) ein weiteres Führungsteil (84) mit zylindrischer Außenumfangsfläche aufgenommen ist für die Anlage mit der anderen Dichteinrichtung (34). Filtervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Führungsteil (74) aus einer Hülse (54) gebildet ist, entlang deren Außenseite die eine Dichteinrichtung (32) längsverfahrbar geführt ist und dass das andere Führungsteil (84) aus einem topfförmigen Einsatz (86) gebildet ist, der als Rastteil ausgebildet mit dem anderen
Gehäuseteil (12) verrastbar ist, und dessen Außenumfangsfläche (88) eine Längsführung für die andere Dichteinrichtung (34) bildet.
EP23733258.0A 2022-06-24 2023-06-13 Filterelement Pending EP4543561A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022002290.7A DE102022002290A1 (de) 2022-06-24 2022-06-24 Filterelement
PCT/EP2023/065830 WO2023247270A1 (de) 2022-06-24 2023-06-13 Filterelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4543561A1 true EP4543561A1 (de) 2025-04-30

Family

ID=86904213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23733258.0A Pending EP4543561A1 (de) 2022-06-24 2023-06-13 Filterelement

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4543561A1 (de)
JP (1) JP2025519906A (de)
CN (1) CN223439289U (de)
DE (1) DE102022002290A1 (de)
WO (1) WO2023247270A1 (de)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6235194B1 (en) * 2000-03-08 2001-05-22 Parker-Hannifin Corporation Recharge and filter assembly with replaceable cartridge
US6571962B2 (en) * 2001-04-30 2003-06-03 Fleetguard, Inc. Cartridge filter element with housing seal retainer
EP2941578B1 (de) 2013-01-04 2026-02-04 Baldwin Filters, Inc. Dreiteilige endkappe und filterelement damit
DE102014005348B4 (de) 2014-04-11 2021-07-29 Mann+Hummel Gmbh Filterelement eines Filters und Filter
DE102015007692A1 (de) 2015-06-09 2016-12-15 Rt-Filtertechnik Gmbh Filterelement
DE102015007691A1 (de) * 2015-06-09 2016-12-15 Rt-Filtertechnik Gmbh Filtervorrichtung
US10625184B2 (en) * 2015-11-03 2020-04-21 MANN+HUMMEL Filtration Technology Group Inc. Coalescing filter element
PL3423168T3 (pl) * 2016-03-02 2024-05-13 Donaldson Company, Inc. Wkład filtrujący
EP3520871B1 (de) 2018-01-31 2021-11-24 Hengst SE Filterkartusche und filterhalter für die filterkartusche
DE102018009187A1 (de) 2018-11-23 2020-05-28 Hydac Filtertechnik Gmbh Filtervorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2025519906A (ja) 2025-06-26
DE102022002290A1 (de) 2024-01-04
WO2023247270A1 (de) 2023-12-28
CN223439289U (zh) 2025-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2192966B1 (de) Filtervorrichtung und filterelement
EP1715936B1 (de) Filtervorrichtung
DE1152285B (de) Ventilanordnung fuer Schmieroelfilter von Brennkraftmaschinen
EP0891214A1 (de) Filtervorrichtung
DE102013019807B4 (de) Filtervorrichtung und Filterelement
EP2723465B1 (de) Filtervorrichtung
DE4330839C2 (de) Filter für die Reinigung von Flüssigkeiten
DE102017109924A1 (de) Endscheibe, Filterelement, Filtersystem und Verfahren zum Filtrieren von Flüssigkeit
EP3727643B1 (de) Filterelement eines filters für flüssigkeit und filter
DE10322015B4 (de) Dichtungsanordnung
EP4171781B1 (de) Filtereinrichtung mit einem filterelement
EP4146366A1 (de) Filtervorrichtung
EP4043082B1 (de) Filtervorrichtung und filterelement
EP4543561A1 (de) Filterelement
DE2343921C3 (de) Ölbehälter für hydraulische Systeme
DE102014010007B4 (de) Filtervorrichtung und Filterelemente
EP4043083B1 (de) Filtervorrichtung und filterelement
EP2729229B1 (de) Filterelement für eine filtervorrichtung
EP3838372B1 (de) Filtervorrichtung
DE102021000062B3 (de) Filtervorrichtung und Tankvorrichtung
WO2017017170A1 (de) Kupplungssystem, insbesondere kupplungssystem zur pneumatischen verbindung einer pneumatischen bremsanlage eines zugfahrzeuges und eines anhängers
DE2125924A1 (de) Filtnervorrichtung fur Stromungs mittel
WO2025113972A1 (de) Filtervorrichtung
DE2541233A1 (de) Roehrenfilterpresse
DE10041884B4 (de) Filtervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250124

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20251006