WO2008116519A1 - Filtervorrichtung - Google Patents

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WO2008116519A1
WO2008116519A1 PCT/EP2008/000519 EP2008000519W WO2008116519A1 WO 2008116519 A1 WO2008116519 A1 WO 2008116519A1 EP 2008000519 W EP2008000519 W EP 2008000519W WO 2008116519 A1 WO2008116519 A1 WO 2008116519A1
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WO
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filter
fluid
filter medium
cavity
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/000519
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Sakraschinsky
Stefan Hennes
Peng Wang
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
Priority to EP08707231A priority Critical patent/EP2125147A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
    • B01D35/147—Bypass or safety valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters 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
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B01D29/15—Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B01D29/21—Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B01D29/54—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection arranged concentrically or coaxially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/29—Filter cartridge constructions
    • B01D2201/291—End caps
    • B01D2201/298—End caps common to at least two filtering elements

Definitions

  • the invention relates to a filter device having a filter housing having a fluid inlet and a fluid outlet and having a filter element which can be accommodated therein and exchanged, which has a first filter medium which surrounds a first filter cavity extending along a longitudinal axis and from its outside to the first filter cavity can be traversed by the fluid to be cleaned, and a second filter medium, which surrounds a coaxial to the first filter cavity, further inner second cavity which can be brought into fluid communication with the fluid outlet of the filter housing.
  • Filter devices of this type are known in a variety of embodiments and sizes.
  • WO 02/062447 A1 shows a device of this type in which a hollow-cylindrical filter element is arranged inside the filter housing, to the outside of which dirty fluid is supplied via a fluid inlet of the filter housing, which flows through the external filter medium from outside to inside. The thus filtered liquid is then removed via the fluid outlet in the filter housing for further use.
  • the longer the filter element for the filtration is in operation the more it is added by soiling, until Finally, the filter element forms a nearly impermeable barrier to the fluid flow.
  • bypass valve as a so-called bypass device, which opens at a pressure difference exceeding a threshold value and a fluid-conducting path bypassing the filter medium added by soiling towards the fluid outlet releases.
  • a corresponding bypass valve with a spring-loaded closing body is provided within the first filter cavity and arranged such that, when the bypass valve is open, uncleaned fluid enters the first filter cavity located inside the first filter medium.
  • a second filter medium coaxial to the first filter medium is a second filter medium, which in turn surrounds an inner second cavity from which the fluid can flow off via the fluid outlet of the filter housing.
  • the fluid to be cleaned first flows through the first filter medium from the outside to the inside in the first filter cavity, where it passes to the outside of the second filter medium and after flowing through the second medium to the inner second filter cavity and from this to the fluid outlet.
  • the unpurified fluid enters the first filter cavity directly via the bypass valve, flows through the second filter medium from outside to inside and exits from the fluid outlet of the filter housing.
  • the operating behavior of the known solution is unsatisfactory insofar as the series connection of the first and second filter medium, as they Given in normal operation when the bypass valve is closed, where the filter media are respectively flowed through successively, leads to a low filtration efficiency, because the fluid to the second filter medium already comes in a state of the first filter medium largely purified. Since the second filter medium has to be designed as a bypass protection screen in the case of actuation of the bypass valve, it is not very suitable to perform a fine filtration of the fluid already cleaned by the first filter medium.
  • the invention has the object to provide a filter device available, which in contrast is characterized by an improved performance.
  • an essential feature of the invention resides in the fact that a flow-guiding device is provided as an integrated component which prescribes two flow paths through which the first and second filter medium are connected in parallel in terms of flow for the fluid to be cleaned entering the filter housing, which means that two filter media, which are arranged coaxially to one another within the other, each of the outer side can be flowed through simultaneously with unpurified fluid, which leads to an optimal utilization of the available space in the filter housing, so that for the same time flowed through the filter media Can realize filter area increase over known solutions of 50% or more.
  • the arrangement may be such that the flow guiding device has a separating tube, which extends coaxially with the filter media at a distance from both the inner wall of the first filter medium and from the outside of the second filter medium in the longitudinal direction and the first filter cavity of the Outside of the second filter medium separated, wherein the separation tube has an open end for the entry of fluid in the along the inside of the separation tube extending second flow path and the second flow path terminating closed end.
  • a separating tube which extends coaxially with the filter media at a distance from both the inner wall of the first filter medium and from the outside of the second filter medium in the longitudinal direction and the first filter cavity of the Outside of the second filter medium separated, wherein the separation tube has an open end for the entry of fluid in the along the inside of the separation tube extending second flow path and the second flow path terminating closed end.
  • the inner, second cavity may have at the end, which is connectable to the located at the bottom of the filter housing fluid outlet, a bottom-side annular body having a skirt for the second
  • Forming filter medium and the closure of the closed end of the separation tube which is connected to the annular body on the outer circumference, which is located at a radial distance from the enclosure of the second filter medium.
  • the arrangement is preferably such that adjoins the end remote from the annular body of the second filter cavity a thereto coaxial third filter cavity, which is separated from the second filter cavity by the bypass valve and surrounded by a third filter medium coaxial with the second filter medium, the outside, aligned with the outside of the second filter medium, along the second flow path at a distance of the inside of the separation tube extends.
  • the third filter medium can be designed specifically as a bypass protection filter, since it is only flowed through in the case of actuation of the bypass valve, wherein the fluid which enters from the second flow path through the third filter medium (bypass protection filter) into the third filter cavity over the bypass valve and the second filter cavity flows directly over the fluid outlet.
  • the second filter medium preferably surrounds an inner, fluid-permeable support tube which is seated at one end in the surround of the bottom-side annular body and at the other end sits together with the second filter medium in an enclosure which is formed in a first housing part of the bypass valve.
  • the arrangement is in this case made such that the bypass valve has an axially adjacent to the first housing part second housing part, which forms an enclosure for the third filter medium and the inner support tube.
  • the bypass valve with its housing parts not only the normally locked, actuated by pressure release separator between the second and third filter cavity, but also forms the mechanical connection element with enclosures for both filter media concerned with associated support tubes.
  • the second housing part can form a valve seat for a valve body guided on the first housing part and prestressed into the closed position by spring force.
  • the filter element has a second bottom-side annular body, via the annular opening of the first filter cavity with the fluid outlet of the filter housing is connectable and the peripheral region forms a border for the bottom end of the first filter medium and the inner support tube.
  • the filter element may comprise a cover member closing the third filter cavity, leaving a fluid passage open into the open end of the separation tube and forming bezels for first and third filter media and for their support tubes.
  • the separation tube forms at its open, adjacent to the fluid passage of the cover part end an inlet extension, on the end edge of the separation pipe is fixed to the inside of the support tube of the first filter medium.
  • the subject of the invention is also a filter element provided for use in the filter device according to the invention, which is exchangeably receivable in a filter housing of the filter device.
  • FIG. 1 shows a schematic simplified drawn longitudinal section of the embodiment of the filter device; 1 is a larger-scale, cut-away and perspective view of only the lower end of the filter element of the exemplary embodiment adjoining the annular body, and FIG. 3 shows a perspective oblique view of the one exchangeable unit drawn on the smaller scale filter element.
  • the filter device has a filter housing 1, shown only in FIG. 1, with a housing cover 3 which can be removed in order to be able to insert and replace a filter element in the largely hollow-cylindrical interior of the filter housing 1.
  • the designated as a whole in Fig. 5 with filter element has the widely used in such filter elements circular cylindrical cartridge shape, wherein an integrally formed from a plastic material upper cover part 7 a hinged
  • Hanger 9 has as a handle for the insertion and replacement of the filter element 5.
  • the filter housing 1 has a lateral fluid inlet 11 for the fluid to be cleaned and a fluid outlet 13 forming a central opening for the outlet of the purified fluid at the housing bottom.
  • the opening edge of the fluid outlet 13 forms a housing 15 projecting into the interior of the housing, the peripheral edge forms an element receptacle for the filter element 5, more precisely a seat for the annular opening 17 (FIG. 2) of a bottom annular body 19, which forms the lower end of the filter element 5.
  • the annular body 19 forms between its elevated outer peripheral edge 21 and a second ter inner, likewise superscript ring surface 23 a skirt 25 for the end portions of a first filter medium 27, which rests with its inside on a fluid-permeable support tube 29.
  • the filter medium 27 is a filter mat which forms a type of hollow cylinder and which is pleated in the usual way and not shown in detail and is secured together with the end of the support tube 29 via corresponding adhesive and / or sealing means in the enclosure 25.
  • the cover member 7 forms at its the filter medium 27 cross-peripheral edge 31 a skirt for the upper ends of the filter medium 27 and the support tube 29, which also via bonding and / or sealing compound is formed a solid bond with the cover part 7, made of plastic is integrally molded.
  • a second filter medium 33 with inner support tube 35 and a third filter medium 37 with inner support tube 39 are provided radially further inwardly.
  • the cover part 7 radially further inside also forms a skirt 41 for the upper ends of the third filter medium 37 and the support tube 39, wherein the anchorage on the cover part 7 is also formed by gluing.
  • the second filter medium 33 extending from the bypass valve downwards with a support tube 35 whose length is approximately twice as long as the length of the third filter element 37 and its Support tube 39 are bordered at their lower end to another, ring-side annular body 47. Its design and positional relationship to the other annular body 19, which forms the bottom end of the filter element 5, are most clearly shown in FIG. 2 can be removed.
  • this annular body 47 located further up is located at an axial distance from the end-side annular body 19, so that between the outer side of the annular body 47 and the annular opening 17, a fluid passage 49 is formed, via which on the inside of the first filter medium 27 Filter cavity, here referred to as the first filter cavity 51, with the fluid outlet 13 of the filter housing 1 is in communication.
  • the annular opening 50 of the annular body 47 and the filter cavity located on the inside of the second filter medium 33, here referred to as the second filter cavity 53 with the fluid outlet 13 of the filter housing 1 in fluid connection.
  • the second filter medium 33 extends approximately over 2/3 of the length of the first filter medium 27 to the first housing part 43 of the bypass valve.
  • This housing part 43 together with the second housing part 45 of the bypass valve adjacent thereto and connected to it, forms fusions both for the second filter medium 33 and its support tube 35 and for the third filter medium 37 with its support tube 39 second filter cavity 53 separate third filter cavity 55 is closed at the end facing away from the bypass valve end of the cover part 7.
  • a valve body 46 is axially displaceable on the first housing part 43, which is biased by a spring 44 in its closed position in which the valve body 46 bears sealingly against a valve seat 48 formed on the second housing part 45.
  • the by the spring 44th caused closing force is selected so that at a predetermined pressure difference between the third filter cavity 55 and the second filter cavity 53 communicating with the fluid outlet 13 opens the bypass valve.
  • the first filter cavity 51 connected to the fluid outlet 13 via the passage 49 forms part of the first of the two flow paths which are predetermined in the filter device for the flow of fluid through the fluid.
  • the flow guiding device prescribing the flow paths has a separating tube 57 as main component. This extends from his to the
  • Cover part 7 subsequent open end 59 coaxial at a distance from the support tube 29 and at an approximately equal distance from the outside of the third filter medium 37 and the second filter medium 33 to the annular body 47 at the end of the second filter cavity 53 out.
  • the separation pipe 57 is attached to the outer circumference of the annular body 47 and thereby completed.
  • the separating tube 57 has an extension 61 which forms an inlet funnel, via which uncleaned fluid, from the interior of the housing cover 3, enters the interior of the separating tube 57 via inflow slots 63 in the cover part 7, d. H. to the second flow path, which extends coaxially to the along the outside of the separation tube 57 extending part of the first flow path.
  • the open end 59 of the separation tube 57 is fixed to the opening edge of the extension 61 by stitching to the support tube 29 at this.
  • the fluid flow is in the manner shown in Fig. 1 with the unnumbered, drawn with solid line flow arrows.
  • the bypass valve opens, results in a fluid flow in the manner as illustrated in Fig. 1 with not quantified, drawn with dashed line flow arrows. Accordingly, the fluid passes in normal operation from the outside of the filter element 5 after flowing through the first filter medium 27 via the first flow path along the outside of the separation tube 57 via the passage 49 to the fluid outlet 13.
  • the fluid to be cleaned reaches the extension 61 at the open end 59 of the separation tube, ie it passes in the course of the second flow path to the outside of the second filter medium 33, flows through this from outside to inside and also reaches the fluid outlet 13 as purified fluid via the annular opening 50 of the annular body 47.
  • the first filter medium 27 and second Filter medium 33 a parallel filtration operation. Due to the coaxial arrangement of the filter media and the resulting optimal use of space, a particularly large filter surface is available.
  • the third filter cavity 55 surrounded by the third filter medium 37 is in direct fluid communication with the fluid outlet 13 while the outside of the third filter medium 37 surrounding the third filter cavity is adjacent to the unpurified fluid in the second flow path.
  • the third filter medium 37 flows through only when the bypass valve is open, ie it merely has the function of a bypass valve.

Landscapes

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

Abstract

Eine Filtervorrichtung mit einem einen Fluideinlass (11) und einen Fluidauslass (13) aufweisenden Filtergehäuse (1) und mit einem darin aufnehmbaren und tauschbaren Filterelement (5), das ein erstes Filtermedium (27) aufweist, das einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden ersten Filterhohlraum (51) umgibt und von seiner Außenseite her zum ersten Filterhohlraum hin (51) von zu reinigendem Fluid durch strömbar ist, sowie ein zweites Filtermedium (33) aufweist, das einen zum ersten Filterhohlraum (51) koaxialen, weiter innenliegenden zweiten Filterhohlraum (53) umgibt, der mit dem Fluidauslass (13) des Filtergehäuses (1) in Fluidverbindung bringbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsleiteinrichtung (57) vorhanden ist, die für das zu reinigende Fluid zwei voneinander getrennte Strömungswege bildet, über deren ersten das durch das erste Filtermedium (27) hindurch getretene Fluid unmittelbar zum Fluidauslass (13) des Filtergehäuses (1) gelangt und deren zweiter Strömungsweg den Fluideinlass (11) des Filtergehäuses mit der Außenseite des zweiten Filtermediums (33) verbindet.

Description

Hydac Filtertechnik GmbH, Industriegebiet, 66280 Sulzbach/Saar
Filtervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einem einen Fluideinlass und einen Fluidauslass aufweisenden Filtergehäuse und mit einem darin aufnehmbaren und tauschbaren Filterelement, das ein erstes Filtermedium aufweist, das einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden ersten FiI- terhohlraum umgibt und von seiner Außenseite her zum ersten Filterhohlraum hin von zu reinigendem Fluid durchströmbar ist, sowie ein zweites Filtermedium aufweist, das einen zum ersten Filterhohlraum koaxialen, weiter innenliegenden zweiten Hohlraum umgibt, der mit dem Fluidauslass des Filtergehäuses in Fluidverbindung bringbar ist.
Filtervorrichtungen dieser Art sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen und Baugrößen bekannt. Die WO 02/062447 AI zeigt beispielsweise eine Vorrichtung dieser Art, bei der innerhalb des Filtergehäuses ein hohlzylin- derartiges Filterelement angeordnet ist, zu dessen Außenseite über einen Fluideinlass des Filtergehäuses Schmutzflüssigkeit zugeführt wird, die das außenliegende Filtermedium von außen nach innen durchströmt. Die derart filtrierte Flüssigkeit wird dann über den Fluidauslass im Filtergehäuse zur weiteren Verwendung abgeführt. Je länger das Filterelement für die Filtration in Betrieb ist, umso mehr wird es von Verschmutzungen zugesetzt, bis schließlich das Filterelement eine nahezu undurchlässige Barriere für den Fluidstrom bildet. Um Betriebsstörungen durch den sich ergebenden Anstieg der Druckdifferenz zwischen Fluideinlass und Fluidauslass zu vermeiden, ist es Stand der Technik, ein Bypassventil als sogenannte Umgehungs- einrichtung vorzusehen, die bei einer einen Schwellenwert übersteigenden Druckdifferenz öffnet und einen fluidführenden Weg unter Umgehung des durch Verschmutzungen zugesetzten Filtermediums zum Fluidauslass hin freigibt.
Bei der vorstehend genannten, bekannten Lösung ist ein entsprechendes Bypassventil mit federbelastetem Schließkörper innerhalb des ersten Filterhohlraumes vorgesehen und derart angeordnet, dass bei geöffnetem Bypassventil ungereinigtes Fluid in den innerhalb des ersten Filtermediums befindlichen ersten Filterhohlraum eintritt. In letzterem befindet sich, koa- xial zum ersten Filtermedium ein zweites Filtermedium, das wiederum einen innenliegenden zweiten Hohlraum umgibt, aus dem das Fluid über den Fluidauslass des Filtergehäuses abfließen kann. Beim normalen Betrieb der bekannten Filtervorrichtung, also bei geschlossenem Bypassventil durchströmt das zu reinigende Fluid zunächst das erste Filtermedium von außen nach innen in den ersten Filterhohlraum hinein, gelangt dort zur Außenseite des zweiten Filtermediums und nach Durchströmen des zweiten Mediums zum innenliegenden zweiten Filterhohlraum und aus diesem zum Fluidauslass. Bei Öffnen des Bypassventils infolge eines Zusetzens des ersten Filtermediums tritt das ungereinigte Fluid unmittelbar über das Bypassventil in den ersten Filterhohlraum ein, durchströmt das zweite Filtermedium von außen nach innen und tritt aus dem Fluidauslass des Filtergehäuses aus.
Das Betriebsverhalten der bekannten Lösung ist insofern unbefriedigend, als die Hintereinanderschaltung von erstem und zweitem Filtermedium, wie sie im Normalbetrieb bei geschlossenem Bypassventil gegeben ist, wo die Filtermedien jeweils nacheinander durchströmt werden, zu einer geringen Effizienz der Filtration führt, weil zum zweiten Filtermedium das Fluid bereits in einem vom ersten Filtermedium weitestgehend gereinigten Zustand gelangt. Da das zweite Filtermedium für den Fall der Betätigung des By- passventils als Bypassschutzsieb ausgelegt sein muss, ist es wenig geeignet, eine Feinfiltration des durch das erste Filtermedium bereits gereinigten Fluides durchzuführen.
Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die sich demgegenüber durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Filtervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Danach besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass eine Strömungsleiteinrichtung als integrierter Bestandteil vorhanden ist, die für das in das Filtergehäuse eintretende, zu reinigende Fluid zwei Strö- mungswege vorgibt, durch die erstes und zweites Filtermedium strömungsmäßig parallel geschaltet sind, was bedeutet, dass zwei Filtermedien, die koaxial zueinander eines innerhalb des anderen angeordnet sind, jeweils von der Außenseite her gleichzeitig mit ungereinigtem Fluid durchströmbar sind, was zu einer optimalen Ausnutzung des im Filtergehäuse zur Verfügung stehenden Raumes führt, so dass sich für die im Betrieb gleichzeitig durchströmten Filtermedien ein Filterflächenzuwachs gegenüber bekannten Lösungen von 50 % oder mehr realisieren läßt. Hierbei kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Strömungsleiteinrichtung ein Trennrohr aufweist, das sich zu den Filtermedien koaxial in einem Abstand sowohl von der Innenwand des ersten Filtermediums als auch von der Außenseite des zweiten Filtermediums in Längsrichtung er- streckt und den ersten Filterhohlraum von der Außenseite des zweiten Filtermediums separiert, wobei das Trennrohr ein offenes Ende für den Eintritt von Fluid in den entlang der Innenseite des Trennrohres verlaufenden zweiten Strömungsweg sowie ein den zweiten Strömungsweg abschließendes geschlossenes Ende aufweist. Derartige Ausführungsbeispiele zeichnen sich durch einen besonders einfachen und platzsparenden Aufbau der Strömungsleiteinrichtung aus.
Der innere, zweite Hohlraum kann an demjenigen Ende, das mit dem am Boden des Filtergehäuses befindlichen Fluidauslass verbindbar ist, einen bodenseitigen Ringkörper aufweisen, der eine Einfassung für das zweite
Filtermedium sowie den Verschluß des geschlossenen Endes des Trennrohres bildet, das mit dem Ringkörper an dessen Außenumfang verbunden ist, der sich in einem radialen Abstand von der Einfassung des zweiten Filtermediums befindet.
Bei Ausführungsbeispielen, bei denen ein Bypassventil vorhanden ist, durch dessen Betätigung eine Fluidverbindung zwischen dem Fluideinlass und dem zweiten Filterhohlraum zustande kommt, ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass sich an das vom Ringkörper entfernte Ende des zweiten Filterhohlraumes ein hierzu koaxialer dritter Filterhohlraum anschließt, der vom zweiten Filterhohlraum durch das Bypassventil getrennt und von einem zum zweiten Filtermedium koaxialen dritten Filtermedium umgeben ist, dessen Außenseite, mit der Außenseite des zweiten Filtermediums fluchtend, sich entlang des zweiten Strömungsweges im Abstand von der Innenseite des Trennrohres erstreckt. In besonders vorteilhafter Weise kann hierbei das dritte Filtermedium speziell als Bypassschutzfilter ausgelegt werden, da es nur im Falle der Betätigung des Bypassventils durchströmt wird, wobei das Fluid, das aus dem zweiten Strömungsweg durch das dritte Filtermedium (Bypassschutzfilter) hindurch in den dritten Filterhohlraum eintritt über das Bypassventil und den zweiten Filterhohlraum unmittelbar über den Fluidauslass abströmt.
Vorzugsweise umgibt das zweite Filtermedium ein inneres, fluiddurchlässi- ges Stützrohr, das an einem Ende in der Einfassung des bodenseitigen Ringkörpers sitzt und am anderen Ende zusammen mit dem zweiten Filtermedium in einer Einfassung sitzt, die in einem ersten Gehäuseteil des Bypassven- tiles ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Anordnung hierbei so getroffen, dass das Bypassventil ein sich axial an das erste Gehäuseteil anschließendes zweites Gehäuseteil aufweist, das eine Einfassung für das dritte Filtermedium und dessen inneres Stützrohr bildet. In vorteilhafter Weise bildet bei dieser Bauweise das Bypassventil mit seinen Gehäuseteilen nicht nur das normalerweise gesperrte, durch Druckbetätigung entsperrbare Trennelement zwischen zweitem und drittem Filterhohlraum, sondern bildet auch das mechanische Verbindungselement mit Einfassungen für beide betreffenden Filtermedien mit zugehörigen Stützrohren.
Hierbei kann das zweite Gehäuseteil einen Ventilsitz für einen am ersten Gehäuseteil geführten, durch Federkraft in die Schließstellung vorgespann- ten Ventilkörper bilden.
Da das dritte Filtermedium nur bei geöffnetem Bypassventil von Fluid durchströmt wird, kann es in vorteilhafter Weise als speziell an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßtes Bypass-Schutzfilter ausgebildet sein. Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist das Filterelement einen zweiten bodenseitigen Ringkörper auf, über dessen Ringöffnung der erste Filterhohlraum mit dem Fluidauslass des Filtergehäuses verbindbar ist und dessen Umfangsbereich eine Einfassung für das bodenseitige Ende des ersten Filtermediums und dessen inneres Stützrohr bildet.
An dem den bodenseitigen Ringkörpern entgegengesetzten Ende kann das Filterelement ein Deckelteil aufweisen, das den dritten Filterhohlraum verschließt, einen Fluiddurchgang in das offene Ende des Trennrohres hinein freiläßt und Einfassungen für erstes und drittes Filtermedium und für deren Stützrohre bildet.
Vorzugsweise bildet das Trennrohr an seinem offenen, an den Fluiddurch- gang des Deckelteiles angrenzenden Ende eine Einlauferweiterung, über deren Endrand das Trennrohr an der Innenseite des Stützrohres des ersten Filtermediums befestigt ist.
Gemäß dem Patentanspruch 13 ist Gegenstand der Erfindung auch ein für den Einsatz bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung vorgesehenes Filterelement, das in einem Filtergehäuse der Filtervorrichtung tauschbar aufnehmbar ist.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt des Ausführungsbeispieles der Filtervorrichtung; Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 in größerem Maßstab, aufgeschnitten und perspektivisch gezeichnete Darstellung lediglich des sich an bodensei- tige Ringkörper anschließenden unteren Ende des Filterelementes des Ausführungsbeispieles und - Fig. 3 eine in demgegenüber kleinerem Maßstab gezeichnete perspektivische Schrägansicht des eine tauschbare Einheit bildenden Filterelementes.
Die Filtervorrichtung weist ein nur in Fig. 1 dargestelltes Filtergehäuse 1 mit einem Gehäusedeckel 3 auf, der abnehmbar ist, um ein Filterelement in den im großen Ganzen hohlzylinderförmigen Innenraum des Filtergehäuses 1 einsetzen und tauschen zu können. Das in den Fig. als Ganzes mit 5 bezeichnete Filterelement weist die bei derartigen Filterelementen weit verbreitete kreiszylindrische Patronenform auf, wobei ein aus einem Kunst- Stoffwerkstoff einstückig geformtes oberes Deckelteil 7 einen klappbaren
Bügel 9 als Handhabe für das Einsetzen und Tauschen des Filterelementes 5 aufweist.
Das Filtergehäuse 1 weist für das zu reinigende Fluid einen seitlichen Fluideinlass 11 sowie am Gehäuseboden einen eine zentrale Öffnung bildenden Fluidauslass 13 für den Austritt des gereinigten Fluides auf. Der Öffnungsrand des Fluidauslasses 13 bildet einen ins Gehäuseinnere vorstehenden Stutzen 15, dessen Umfangsrand eine Elementaufnahme für das Filterelement 5 bildet, genauer gesagt einen Sitz für die Ringöffnung 17 (Fig. 2) eines bodenseitigen Ringkörpers 19, der den unteren Abschluß des Filterelementes 5 bildet.
Wie am deutlichsten aus Fig. 2 zu ersehen ist, bildet der Ringkörper 19 zwischen seinem hoch gestellten, äußeren Umfangsrand 21 und einer wei- ter innenliegenden, ebenfalls hochgestellten Ringfläche 23 eine Einfassung 25 für die Endabschnitte eines ersten Filtermediums 27, das mit seiner Innenseite an einem fluiddurchlässigen Stützrohr 29 anliegt. Bei dem Filtermedium 27 handelt es sich um eine eine Art Hohlzylinder bildende Filter- matte, die in üblicher und nicht näher dargestellter Weise plissiert ist und zusammen mit dem Ende des Stützrohres 29 über entsprechende Kleb- und/oder Dichteinrichtungen in der Einfassung 25 gesichert ist. In entsprechender Weise bildet das Deckelteil 7 an seinem das Filtermedium 27 übergreifenden Umfangsrand 31 eine Einfassung für die oberen Enden des Filtermediums 27 und dessen Stützrohr 29, wobei ebenfalls über Verklebung und/oder Dichtverbindung ein fester Verbund mit dem Deckelteil 7 gebildet ist, das aus Kunststoff einstückig geformt ist.
Koaxial zum ersten Filtermedium 27 und zu dessen Stützrohr 29 sind radial weiter innenliegend ein zweites Filtermedium 33 mit innerem Stützrohr 35 sowie ein drittes Filtermedium 37 mit innerem Stützrohr 39 vorgesehen. Wie für die oberen Enden des ersten Filtermediums 27 und dessen Stützrohr 29 bildet das Deckelteil 7 radial weiter innenliegend auch eine Einfassung 41 für die oberen Enden des dritten Filtermediums 37 und dessen Stützrohr 39, wobei die Verankerung am Deckelteil 7 ebenfalls durch Verkleben gebildet ist. An das andere, untere Ende des dritten Filtermediums 37 und dessen Stützrohr 39 schließt sich fluchtend und ebenfalls koaxial zum ersten Filtermedium 27 das zweite Filtermedium 33 mit seinem Stützrohr 35 an, wobei die Verbindungsstelle zwischen zweitem Filtermedium 33 und drittem Filtermedium 37 durch ein erstes Gehäuseteil 43 und ein zweites Gehäuseteil 45 gebildet ist, die zusammen ein Bypassventil bilden, worauf unten noch eingegangen wird. Das sich vom Bypassventil nach unten ersteckende zweite Filtermedium 33 mit Stützrohr 35, deren Länge etwa doppelt so groß ist als die Länge des dritten Filterelements 37 und dessen Stützrohres 39 sind an ihrem unteren Ende an einem weiteren, bodenseiti- gen Ringkörper 47 eingefaßt. Dessen Gestaltung und Lagebeziehung zum anderen Ringkörper 19, der das bodenseitige Ende des Filterelementes 5 bildet, sind am deutlichsten aus Fig. 2 entnehmbar. Wie gezeigt, befindet sich dieser weiter oben liegende Ringkörper 47 in einem axialen Abstand vom endseitigen Ringkörper 19, so dass zwischen der Außenseite des Ringkörpers 47 und der Ringöffnung 17 ein Fluiddurchlass 49 gebildet ist, über den der sich an der Innenseite des ersten Filtermediums 27 befindende Filterhohlraum, hier als der erste Filterhohlraum 51 bezeichnet, mit dem Fluidauslass 13 des Filtergehäuses 1 in Verbindung ist. Über die Ringöffnung 50 des Ringkörpers 47 ist auch der an der Innenseite des zweiten Filtermediums 33 befindliche Filterhohlraum, hier als zweiter Filterhohlraum 53 bezeichnet, mit dem Fluidauslass 13 des Filtergehäuses 1 in Fluidver- bindung.
Das zweite Filtermedium 33 erstreckt sich etwa über 2/3 der Länge des ersten Filtermediums 27 bis zu dem ersten Gehäuseteil 43 des Bypassventiles. Dieses Gehäuseteil 43 bildet zusammen mit dem an ihm anliegenden und mit ihm verbundenen zweiten Gehäuseteil 45 des Bypassventiles Einfas- sungen sowohl für das zweite Filtermedium 33 und dessen Stützrohr 35 als auch für das dritte Filtermedium 37 mit seinem Stützrohr 39. Der vom By- passventil vom zweiten Filterhohlraum 53 getrennte dritte Filterhohlraum 55 ist an dem vom Bypassventil abgekehrten Ende vom Deckelteil 7 abgeschlossen.
Zur Bildung des Bypassventiles ist am ersten Gehäuseteil 43 ein Ventilkörper 46 axial verschiebbar, der durch eine Feder 44 in seine Schließstellung vorgespannt ist, in der der Ventilkörper 46 an einem am zweiten Gehäuseteil 45 ausgebildeten Ventilsitz 48 dichtend anliegt. Die durch die Feder 44 bewirkte Schließkraft ist so gewählt, dass bei einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem dritten Filterhohlraum 55 und dem mit dem Fluidaus- lass 13 in Verbindung stehenden zweiten Filterhohlraum 53 das Bypassven- til öffnet.
Der über den Durchlass 49 mit dem Fluidauslass 13 verbundene erste Filterhohlraum 51 bildet Teil des ersten der beiden Strömungswege, die in der Filtervorrichtung für den Fluiddurchstrom vorgegeben sind. Die die Strömungswege vorschreibende Strömungsleiteinrichtung weist als Hauptbe- standteil ein Trennrohr 57 auf. Dieses erstreckt sich von seinem an das
Deckelteil 7 anschließenden offenen Ende 59 koaxial in einem Abstand von dem Stützrohr 29 und in einem etwa gleich großen Abstand von der Außenseite des dritten Filtermediums 37 und des zweiten Filtermediums 33 bis zum Ringkörper 47 am Ende des zweiten Filterhohlraumes 53 hin. An diesem Ende ist das Trennrohr 57 am Außenumfang des Ringkörpers 47 befestigt und dadurch abgeschlossen. Am oberen, offenen Ende 59 weist das Trennrohr 57 eine Erweiterung 61 auf, die einen Einlauftrichter bildet, über den ungereinigtes Fluid, vom Innenraum des Gehäusedeckels 3 her, über Einströmschlitze 63 im Deckelteil 7 ins Innere des Trennrohres 57 ein- tritt, d. h. zum zweiten Strömungsweg gelangt, der sich koaxial zu dem entlang der Außenseite des Trennrohres 57 verlaufenden Teil des ersten Strömungsweges erstreckt. Das offenen Ende 59 des Trennrohres 57 ist am Öffnungsrand der Erweiterung 61 durch Verheften mit dem Stützrohr 29 an diesem fixiert.
Bei normalem Filtrationsbetrieb, d. h. bei geschlossenen Bypassventil, verläuft die Fluidströmung in der Weise, wie sie in Fig. 1 mit den nicht bezifferten, mit ausgezogener Linie gezeichneten Strömungspfeilen verdeutlicht ist. Für den Fall, dass das Bypassventil öffnet, ergibt sich eine Fluidströmung in der Weise, wie sie in Fig. 1 mit nicht bezifferten, mit gestrichelter Linie gezeichneten Strömungspfeilen verdeutlicht ist. Demgemäß gelangt das Fluid im Normalbetrieb von der Außenseite des Filterelementes 5 her nach Durchströmen des ersten Filtermediums 27 über den ersten Strömungsweg entlang der Außenseite des Trennrohres 57 über den Durchlass 49 zum Fluidauslass 13. Gleichzeitig gelangt das zu reinigende Fluid zur Erweiterung 61 am offenen Ende 59 des Trennrohres, d. h. es gelangt im Verlauf des zweiten Strömungswegs zur Außenseite des zweiten Filtermediums 33, durchströmt dieses von außen nach innen und erreicht als gereinigtes Fluid ebenfalls den Fluidauslass 13 über die Ringöffnung 50 des Ringkörpers 47. Somit ergibt sich für erstes Filtermedium 27 und zweites Filtermedium 33 ein paralleler Filtrationsbetrieb. Aufgrund der koaxialen Anordnung der Filtermedien und der dadurch optimalen Raumausnutzung, steht eine besonders große Filterfläche zur Verfügung. Bei einem Ansprechen des Bypass- ventiles ist der vom dritten Filtermedium 37 umgebene dritte Filterhohlraum 55 in unmittelbarer Fluidverbindung mit dem Fluidauslass 13 während die Außenseite des den dritten Filterhohlraum umgebenden dritten Filtermediums 37 an das im zweiten Strömungsweg befindliche, ungereinigte Fluid angrenzend. Das dritte Filtermedium 37 ist lediglich bei geöffnetem Bypassventil durchströmt, hat also lediglich die Funktion eines Bypass-
Schutzfilters und kann auf diese Aufgabe hin speziell ausgelegt sein. Durch die Trenneinrichtung ist ein homogener, turbulenzfreier Strömungsweg für das zu filtrierende Fluid erreicht.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Filtervorrichtung mit einem einen Fluideinlass (1 1) und einen Fluidaus- lass (13) aufweisenden Filtergehäuse (1) und mit einem darin aufnehm- baren und tauschbaren Filterelement (5), das ein erstes Filtermedium
(27) aufweist, das einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden ersten Filterhohlraum (51) umgibt und von seiner Außenseite her zum ersten Filterhohlraum hin (51) von zu reinigendem Fluid durchströmbar ist, sowie ein zweites Filtermedium (33) aufweist, das einen zum ersten Filterhohlraum (51) koaxialen, weiter innenliegenden zweiten Filterhohlraum (53) umgibt, der mit dem Fluidauslass (13) des Filtergehäuses (1) in Fluidverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsleiteinrichtung (57) vorhanden ist, die für das zu reinigende Fluid zwei voneinander getrennte Strömungswege bildet, über deren er- sten das durch das erste Filtermedium (27) hindurch getretene Fluid unmittelbar zum Fluidauslass (13) des Filtergehäuses (1 ) gelangt und deren zweiter Strömungsweg den Fluideinlass (11) des Filtergehäuses mit der Außenseite des zweiten Filtermediums (33) verbindet.
2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung ein Trennrohr (57) aufweist, das sich zu den Filtermedien (27, 33) koaxial in einem Abstand sowohl von der Innenseite des ersten Filtermediums (27) als auch von der Außenseite des zweiten Filtermediums (33) in Längsrichtung erstreckt und den ersten Filterhohlraum (51) von der Außenseite des zweiten Filtermediums (33) separiert, wobei das Trennrohr (57) ein offenes Ende (59) für den Eintritt von Fluid in den entlang der Innenseite des Trennrohres (57) verlaufenden zweiten Strömungsweg sowie ein den zweiten Strömungsweg abschließendes geschlossenes Ende (40) aufweist.
3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere, zweite Filterhohlraum (53) an demjenigen Ende, das mit dem am Boden des Filtergehäuses (1) befindlichen Fluidauslass (13) verbind- bar ist, einen bodenseitigen Ringkörper (47) aufweist, der eine Einfassung (38) für das zweite Filtermedium (33) sowie den Verschluß des geschlossenen Endes (40) des Trennrohres (57) bildet, das mit dem Ringkörper (47) an dessen Außenumfang verbunden ist, der sich in einem radialen Abstand von der Einfassung (38) des zweiten Filtermediums (33) befindet.
4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch eine vorgewählte Druckdifferenz zwischen Fluideinlass (1 1) und Fluidauslass (13) des Filtergehäuses (1) betätigba- res Bypassventil vorhanden ist, das bei Betätigung eine Fluidverbindung zwischen dem Fluideinlass (1 1) und dem zweiten Filterhohlraum (53) herstellt.
5. Filtervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das vom bodenseitigen (47) entfernte Ende des zweiten Filterhohlraumes (53) ein hierzu koaxialer dritter Filterhohlraum (55) anschließt, der vom zweiten Filterhohlraum (53) durch das Bypassventil getrennt und von einem zum zweiten Filtermedium (33) koaxialen dritten Filtermedium (37) umgeben ist, dessen Außenseite, mit der Außenseite des zweiten Filtermediums (33) fluchtend, sich entlang des zweiten
Strömungsweges iinerhalb des Trennrohres (57) erstreckt.
6. Filtervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Filtermedium (33) ein inneres, fluiddurchlässiges Stützrohr (35) umgibt, das an einem Ende in der Einfassung (38) des bodenseitigen Ringkörpers (47) sitzt und am anderen Ende zusammen mit dem zweiten Filtermedium (33) in einer Einfassung sitzt, die in einem ersten Gehäuseteil (43) des Bypassventiles ausgebildet ist.
7. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil ein sich axial an das erste Gehäuseteil (43) anschließendes zweites Gehäuseteil (45) aufweist, das eine Einfassung für das dritte Filtermedium (37) und dessen inneres Stützrohr (39) bildet.
8. Filtervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (45) einen Ventilsitz (48) für einen am ersten Gehäuseteil (43) geführten, durch Federkraft (44) in die Schließstellung vorgespannten Ventilkörper (46) bildet.
9. Filtervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Filtermedium (37) ein bei betätigtem Bypassventil von Fluid durchströmtes Schutzfilter bildet.
10. Filtervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) einen zweiten bodenseitigen Ringkörper (19) aufweist, über dessen Ringöffnung (1 7) der erste Filterhohlraum (51 ) und der zweite Filterhohlraum (53) mit dem Fluidauslass (1 3) des Filtergehäuses (1 ) verbindbar sind und dessen Umfangsbereich eine Einfassung (25) für das bodenseitige Ende des ersten Filtermediums (27) und dessen inneres
Stützrohr (29) bildet.
1 1 . Filtervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) an dem den bodenseitigen Ringkörpern (19, 47) entge- gengesetzten Ende ein Deckelteil (7) aufweist, das den dritten Filterhohlraum (55) verschließt, einen Fluiddurchgang (63) in das offene Ende (59) des Trennrohres (57) sowie Einfassungen (31 , 41) für erstes (27) und drittes Filtermedium (37) und für deren Stützrohre (29, 39) bildet.
12. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trennrohr (57) an seinem offenen, an den Fluiddurchgang (63) des Deckelteiles (7) angrenzenden Ende eine Einlauferweiterung (61) bildet, über deren Endrand das Trennrohr (57) an der Innenseite des Stützroh- res (29) des ersten Filtermediums (27) befestigt ist.
13. Filterelement (5) für eine Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Strömungsleiteinrichtung (57), die für das zu reinigende Fluid zwei voneinander getrennte Strömungswege bildet.
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