(57)【要約】本発明は、流体が通過可能な支持チューブ（１５）がその外側に係止しているフィルタシリンダを備えたフィルタエレメントに関する。フィルタシリンダの内部（３）を、濾過されるべき流体が流れることができ、フィルタシリンダはフィルタマットウェブにより形成されている。フィルタマットウェブは、互いに係止する一連の折り曲げ部分（９）を少なくとも一部の領域に備えている。環状体（１）を形成するためにフィルタマットウェブの両端が接合点（５）において接合される。本発明のフィルタエレメントは、流体流れにより生ずる折り曲げ部分（９）の膨脹を接合点（５）の領域において防止するために、接合点（５）に作用する装置を備えている。
2005534488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が通過可能な支持チューブ（１５）に隣接したフィルタシリンダを有し、濾過されるべき流体が該フィルタシリンダを介して該フィルタシリンダの内部から外部に流れることができ、該フィルタシリンダが、互いに隣接した一連の折り曲げ部分（９）を少なくとも一部の領域に有するフィルタマットウェブの形態をなし、環状エレメント（１）を形成するために該フィルタマットウェブの両端が接合点（５）において互いに接合されるフィルタエレメントにおいて、接合点（５）において、流体が流れる結果として接合点（５）の領域で折り曲げ部分（９）が膨脹するのを防止するのに効果的な構造を有することを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
フィルタマットウェブの両端のそれぞれの折り曲げ部分（９）が、形成されるべき環状エレメント（１）の内側（３）を指向する端縁に沿って互いに接合され、それにより、接合点（５）に隣接する二つの折り曲げ部分（９）の頂部（１１）が環状エレメント（１）の外側にあって支持チューブ（１５）を指向しつつこれら折り曲げ部分（９）が位置決めされるように、接合点（５）の領域における膨脹を防止する構造が形成されている、請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
フィルタマットウェブが、金属を含むことなくプラスチックに支持されたフィルタマットからなる可撓性マット構造の形態をなしている、請求項２に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
フィルタマットウェブの両端の接続部分が融着継ぎ目（５）の形態をなしている、請求項３に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
フィルタマットウェブを接合する融着継ぎ目（５）が外部に形成された後に、環状エレメント（１）を反転させて融着継ぎ目（５）が反転された環状エレメント（１）の内部にあるように、可撓性フィルタマットウェブの寸法が決められている、請求項３及び４に記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
接合点（５）の領域における膨脹を防止する構造が、保持エレメント（２３、２５）を有する保持装置を有し、これら保持エレメント（２３、２５）が、接合点（５）にその両側で隣接する環状エレメント（１）の折り曲げ部分（９）と、接合点（５）と反対側の側部において重なり合う、請求項１から５までのいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
上記保持エレメントが、支持チューブ（１５）の半径方向内向きに突出するよう構成された保持用突起（２３、２５）の形態をなしている、請求項６に記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
支持チューブ（１５）が、保持装置の保持用突起（２３、２５）を一体的に備えつつトランスファ成形されたプラスチック要素として構成されている、請求項７に記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
保持エレメントが、Ｕ字断面の把持部材（３１）の脚の形態をなし、該把持部材を、環状エレメント（１）の接合点（５）に隣接する折り曲げ部分（９）上に挿入することができる、請求項６に記載のフィルタエレメント。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項に記載のフィルタエレメントの製造方法において、互いに隣接した一連の折り曲げ部分を少なくとも一部の領域に有する可撓性フィルタマットウェブの端縁同士を接合して環状エレメント（１）を形成すると共に該フィルタマットウェブを環状エレメント（１）の外部に位置する接合点（５）に沿って接合することにより、流体が通過可能な支持チューブ（１５）に隣接したフィルタシリンダを該フィルタエレメントの外部に形成し、接合点（５）が内部で環状エレメント（１）に接するように該形成された環状エレメント（１）を反転させる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が通過可能な支持チューブにその外部において隣接するフィルタシリンダを備え、濾過されるべき流体がこのフィルタシリンダを介して流れることができ、フィルタシリンダが、互いに隣接した一連の折り曲げ部分を少なくとも一部の領域に有するフィルタマットウェブから構成され、環状エレメントを形成するためにこのフィルタマットウェブの両端が接合点において互いに接合されているフィルタエレメントに関する。本発明は、このようなフィルタエレメントの製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなタイプのフィルタエレメントは、市場で入手でき、例えば内部を作動液が流れるシステムの枝部内の液圧装置で広く使用されている。公知のフィルタエレメントは、作動上の安全性とフィルタの出力にとって決定的に重要なβ値安定性という点に関して完全に満足のいくものではない。特に流体出力が高い場合には、接合点に作用する流体の差圧の結果、フィルタシリンダの環状エレメントを形成するためにフィルタマットウェブの端部同士が接合された接合点において変形又は損傷が生ずるおそれがあるという危険性がある。接合点の領域内の折り曲げ部分のこのような損傷及び変形の一方又は両方は、本明細書では、折り曲げ部分の膨脹という一般的な表現で表わされる。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、流れ出力が高い場合であっても作動上の安全性及びβ値安定性が、上述した背景技術のフィルタエレメントよりも優れているフィルタエレメントを作り出すことである。
【０００４】
上述のタイプの或るフィルタエレメントの場合には、この目的は、流体流れの作用により生ずる接合点の領域での折り曲げ部分の膨脹を防止するよう作用する、接合点における構造によって実現される。
【０００５】
即ち、本発明によれば、フィルタマットウェブの接合点の領域において折り曲げ部分が膨脹するのを防止する特別な保護手段が、フィルタマットウェブの接合点において採用され、流れ出力が高くそれに対応して接合点領域で流体差圧が高いときでさえ、作動上の安全性に関する望ましい改善が実現される。
【０００６】
好ましい一実施態様では、フィルタマットウェブの折り曲げ部分をそれらの端縁であって、形成されるべき環状エレメントの内側を指向する端縁に沿って互いに接合し、それにより、接合点において互いに隣接する二つの折り曲げ部分の頂部が環状エレメントの外部に位置して支持チューブを指向するようにすることにより、接合点の領域における膨脹を防止する構造が形成される。フィルタシリンダを形成する環状エレメントを閉じる接合点即ち融着継ぎ目又は接着領域は、フィルタシリンダの内部に位置し、接合点はその両側において、隣接する折り曲げ部分であってそれらの頂部が環状エレメントの外部に位置している折り曲げ部分を介し、支持チューブに係止する。この構成では、接合点は、作動時に印加される差圧により作用する力に抗する上での脆弱点を形成しない。
【０００７】
好ましくは、フィルタマットウェブが、金属を含むことなくプラスチックに支持されたフィルタマットからなる可撓性マット構造の形態をなし、閉じた環状構造が形成されるようにするフィルタマットウェブの両端が融着継ぎ目によって接続される。簡単にかつ効率的に製造できるようにするために、融着プロセスは、環状エレメントの外部で実施されなければならない。即ち、すでに説明したように、融着継ぎ目が作動中にフィルタシリンダの脆弱点を形成することになるように、接合点がフィルタシリンダの外部に位置される。
【０００８】
これを可能にするために、本発明の特に有利な実施態様によれば、外部に融着継ぎ目を形成した後に環状エレメントが反転され、このとき反転されて使用可能になっている環状エレメントの内部に融着継ぎ目が位置することができるように、可撓性フィルタマットウェブの寸法が決められる。
【０００９】
製造方法が簡単である、即ち融着継ぎ目の形成が外部で行われるにもかかわらず、反転後にフィルタシリンダを形成する環状エレメントが、このとき内部に位置している融着継ぎ目の領域で膨張するのが、望み通り、防止される。
【００１０】
接合点を内部に位置させることにより膨脹から保護する代わりに、又はこのような保護方法に加えて、本発明によれば、膨脹を防止する構造が、保持エレメントを有する保持装置を接合点の領域に備え、この保持部が、接合点にその両側で隣接する環状エレメントの折り曲げ部分と、接合点と反対側の側部において重なり合うようにすることもできる。接合点の領域における折り曲げ部分の特に堅固な支持が、このようにして確保される。
【００１１】
保持装置の保持エレメントは、支持チューブの内側に形成されていて半径方向内向きに突出する保持用突起の形態をなすことができる。
【００１２】
別の方法として、保持エレメントがＵ字断面の把持部材の脚の形態をなしてもよく、この把持部材を、環状エレメントの接合点に隣接する折り曲げ部分上に挿入してもよい。
【００１３】
本発明の別の目的はフィルタエレメントの製造方法を提供することであり、この方法の特徴が請求項１０に記載されている。
【００１４】
図面に示される実施態様を参照し、本発明を以下により詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明によるフィルタエレメントの第１の実施態様を示す図１から図５までを参照する。これらの図には、従来と同じ構成の支持チューブは図示されていない。フィルタシリンダないし筒状体が完成状態にあるとき、このフィルタシリンダは、この支持チューブ内に収容され、その全体が参照番号１で示される。これに対して図２及び図３に示される形態では、フィルタシリンダは、図示されていない支持チューブ内に挿入されている。作動中、濾過流体は図２及び図３に示される環状エレメントないし素子の内部を流れる。即ち、本発明のフィルタエレメントを備えたフィルタ装置（図示せず）の清浄な側は、環状エレメント１を包囲する支持チューブの外側に位置している。
【００１６】
図面に示されるように、環状エレメント１は、折り曲げられたフィルタマットウェブの形態をなし、その両端が接合されて閉じたリングを形成し、その接合点は融着継ぎ目５として構成される。本明細書に記載された実施態様において、フィルタマットウェブは、弾性を有する可撓性マット構造の形態をなし、より正確には、金属を含むことなくプラスチックに支持されたフィルタマットであって、長手方向に延びる融着継ぎ目５により接合されて環状エレメント１を形成しうるフィルタマットの形態をなす。
【００１７】
好ましくは、外側支持体、保護不織層、前置フィルタ層、主フィルタ層、不織支持層、内側支持体を順次有する６層構造のフィルタマットウェブが設けられる。外側支持体として、ポリアミド製網状体又はポリエステル製布帛を考えることができる。不織保護層として、ポリエステル材料を使用することができる。前置フィルタ層としては、ガラス繊維材料、好ましくは厚さが薄くかつ基本重量が小さい形態のガラス繊維材料、又はメルトブローン材料を考えることができる。主フィルタ層も同様に、ガラス繊維材料、場合によっては含浸ガラス繊維材料、又はメルトブローン材料とすることができる。支持不織層として、粘性のある不織材料又はメルトブローン材料を含むポリアミドに代表されうる、ポリエステル材料又はポリアミド材料を使用することができる。内側支持体は、外側支持体と同様に、ポリアミド又はポリエステルを主成分とする網状体又は布帛として構成することができる。
【００１８】
図１から図４までを比較することにより示されるように、融着継ぎ目５が外部に位置されている図１に示される初期状態、即ち融着継ぎ目５が外側に設けられた長手方向の継ぎ目の形態をなしている初期状態から、環状エレメント１を反転させることにより、融着継ぎ目５は図２及び図３に示される完成状態において内部に移動されている。融着継ぎ目５が外部で環状エレメント１の外縁上にある図１に示される状態では、融着継ぎ目５のすぐ両隣りにある折り曲げ部分９の頂部１１と、収容している支持チューブ（図示せず）とが接触していない領域内に間隙７が存在する。これに対して図２及び図３に示される状態では、融着継ぎ目５のすぐ隣りの折り曲げ部分９の頂部１１は外側に位置しており（図２参照）、従って支持チューブに隣接して位置している。
【００１９】
図１に示される状態の場合には、作動中に差圧が作用すると融着継ぎ目５が存在する領域が膨脹する危険性があり、融着継ぎ目５に作用する圧力や張力であって継ぎ目を断裂しようとする力により、融着継ぎ目５が半径方向外向きに移動される可能性がある。これに対して図２及び図３に示される反転された状態の場合には、融着継ぎ目５に隣接する折り曲げ部分の頂部１１が支持されているので、融着継ぎ目５が半径方向に移動して膨脹するということは不可能であり、また、分離しようとする圧力の形態をなす負荷が融着継ぎ目５に加わることもない。
【００２０】
図４及び図５は、環状エレメント１を形成するフィルタマットウェブ、即ち環状エレメントの反転を可能にする構造体、の構成及びその寸法決定方法を示している。可撓性のある折り曲げ構造の形態をなすと反転可能になる環状エレメントの最大長は、環状エレメントの折り曲げ部分の数、折り曲げ部分の高さ、マット構造の強度、及び折り曲げ部分の厚さに依存する。図４は、環状エレメント１を反転させる途中で一時的に得られるディスク状素子１３の外径及び内径を示している。図５は、材料の強度と折り曲げ部分の大きさとの両方に関する折り曲げ部分９の寸法の決定方法を示している。
【００２１】
環状エレメントの最大長は、図４及び図５に示されたパラメータに基づいて以下のように決めることができる。
ＦＡＮＺ＝折り曲げ部分の数
ＦＨ＝折り曲げ部分の高さ
ＦＤ＝折り曲げ部分の厚さ
Ｍ＝マット構造の材料の強度
ＬＭ＝広げたときのフィルタウェブの長さ
ＬＭｍａｘ＝広げたときのフィルタウェブの最大長さ
Ｄａｍａｘ＝フィルタディスクの最大外径
Ｄｉ＝フィルタディスクの内径
Ｌｍａｘ＝フィルタシリンダの最大長さ
【００２２】
【数１】
2005534488.tif 000003
【００２３】
図６及び図７は、本発明によるフィルタエレメントの第２の実施態様を示している。上記の実施態様とは異なり、フィルタシリンダを収容する支持チューブ１５が示されており、図７にはこの支持チューブが独立して、即ちフィルタシリンダが挿入されることなく、示されている。図７にはっきりと示されるように、トランスファ成形されたプラスチックから形成される支持チューブ１５は、本発明のフィルタ装置における清浄な側に隣接しているその外部において、長手方向に延びる複数の帯状部分１７を備えている。これら帯状部分１７は、環状エレメントを形成するウェブ１９によって互いに接続されている。ウェブ１９同士の間は、流体通路としての開口２１になっている。図６に示されるように、フィルタシリンダが支持チューブ１５内に挿入されると、融着継ぎ目５にその両側で隣接する領域が、保持用突起２３、２５を有する保持装置によって固定される。これら保持用突起２３、２５は、融着継ぎ目にその両側で隣接する環状エレメントの折り曲げ部分と、融着継ぎ目５と反対側の折り曲げ部分側部において、重なり合う（図６参照）。
【００２４】
特に図７に示されるように、保持用突起２３、２５は、支持チューブ１５の内側に一体的に鋳型成形されている。保持用突起２３は、この支持エレメントの帯状部分１７に沿ってかつ帯状部分１７にわたって延びており、一方、分割された保持用突起２５は他側に設けられ、保持用突起２５同士の間には、流体通路を形成する開口２１に対応した隙間２７がある。融着継ぎ目５の領域が保持用突起２３、２５によって包囲されることにより、接合点領域における膨脹の危険性が効果的に防止される。
【００２５】
図８は、内部の保持用突起２３、２５を備えていない支持チューブ１５を有する第３の実施態様を示している。接合点即ち融着継ぎ目５の領域が包囲される代わりに、この実施態様では、融着継ぎ目５から離れた側に挿入されることにより位置決めされうる、Ｕ字断面の金属製把持部材３１を有する保持装置が設けられ、その保持作用は上述した実施態様の保持用突起２３、２５の保持作用にほぼ対応している。
【００２６】
図８に示される実施態様では更に、環状エレメント１が図２に示される状態になるよう反転され、それにより、融着継ぎ目５が内部に位置されると共に、この融着継ぎ目に隣接する折り曲げ部分の頂部が支持チューブ１５によって直接的に支持される。従って、この実施態様では、融着継ぎ目５の領域における膨脹が二通りの方法により防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のフィルタエレメントのために提供される、部分的に完成された環状エレメントの頂面図であり、環状エレメントに外部から形成された融着継ぎ目が外部に位置している。
【図２】図１に類似した頂面図であり、フィルタシリンダを形成する完成状態の環状エレメント、即ち反転後に融着継ぎ目が外部に位置している環状エレメントを示している。
【図３】図２に示される環状エレメントの斜視図である。
【図４】図１に示される環状エレメントが反転される途中で形成されるフィルタディスクの斜視図である。
【図５】サイズに関するデータと共に示される、環状エレメントの折り曲げ部分の拡大図である。
【図６】本発明によるフィルタエレメントの第２の実施態様の断面図である。
【図７】その内部にフィルタシリンダが存在していない、図６に示される実施態様の支持チューブの斜視図である。
【図８】フィルタエレメントの第３の実施態様の分解斜視図である。
【図１】
2005534488.tif 000004
【図２】
2005534488.tif 000005
【図３】
2005534488.tif 000006
【図４】
2005534488.tif 000007
【図５】
2005534488.tif 000008
【図６】
2005534488.tif 000009
【図７】
2005534488.tif 000010
【図８】
2005534488.tif 000011
【国際調査報告】
2005534488.tif 000012
2005534488.tif 000013
2005534488.tif 000014
2005534488.tif 000015
2005534488.tif 000016
2005534488.tif 000017
2005534488.tif 000018
2005534488.tif 000019