(57)【要約】  フィルタデバイスは、フィルタハウジング内に収容可能な少なくとも１つのフィルタエレメント（３７）を有するとともに、流体タンク（１）に流体接続される。フィルタデバイスは、フィルタエレメント（３７）との流体接続を形成する少なくとも１つの接続具（２９）を有する。フィルタデバイスは、フィルタハウジングが、タンク（１）に成形されたフィルタボウル（１３）によって形成されており、フィルタボウル（１３）のボウル底部（１７）には、エレメント受容部に関連付けられる接続具（２９）が位置することを特徴とする。
2013541415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタハウジング内に収容可能な少なくとも１つのフィルタエレメント（３７）を有するとともに、流体タンク（１）に流体接続されるフィルタデバイスであって、
前記フィルタエレメント（３７）との流体接続を形成する少なくとも１つの接続ユニット（２９）を有するフィルタデバイスにおいて、
前記フィルタハウジングは、前記タンク（１）に成形されたフィルタボウル（１３）によって形成されており、
前記フィルタボウル（１３）の底部（１７）には、エレメント受容部に属している前記接続ユニット（２９）が位置することを特徴とするフィルタデバイス。
【請求項２】
前記フィルタボウル（１３）の前記底部（１７）には、前記タンク（１）の底部側の壁部（５）に接合されるとともに前記接続フィッティング（２９）の通路を形成する接続部品（２３）が成形されており、
前記接続フィッティング（２９）は、前記接続部品（２３）を貫通して前記タンクの外側から前記フィルタボウル（１３）内に延在することを特徴とする請求項１に記載のフィルタデバイス。
【請求項３】
前記接続部品（２３）に隣接する前記タンク（１）の壁部（５）は、前記タンク（１）の基部から上向きに延在する局所的な凹部（２５）内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタデバイス。
【請求項４】
前記接続部品（２３）における接続フィッティング（２９）は、ねじ式ユニオン（３３）によって固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフィルタデバイス。
【請求項５】
前記タンク（１）は、前記タンク（１）の一体部品を形成する前記フィルタボウル（１３）とともに、プラスチックから成形されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のフィルタデバイス。
【請求項６】
前記タンクの頂部（１５）において開放している前記フィルタボウル（１３）は、前記フィルタボウル（１３）の開放縁部領域に位置する雌ねじ部（５１）に螺着可能なプラスチックカバー（４９）によって閉塞可能であり、それにより該プラスチックカバー（４９）の外側が前記タンクの上壁部の一部を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のフィルタデバイス。
【請求項７】
前記接続ユニット（２９）は、浄化されるべき流体を前記フィルタエレメント（３７）の汚染側（４１）に供給するようにされており、
前記接続ユニット（２９）は、作動位置における前記フィルタエレメント（３７）と相互作用する前記エレメント受容部の構成要素をなしており、
前記フィルタエレメント（３７）は、前記フィルタエレメント（３７）の汚染側（４１）への流入口を通常は閉塞するとともに、前記フィルタエレメント（３７）が前記エレメント受容部に取り付けられるときに開放可能になっている弁装置（６１；６７，６９）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のフィルタデバイス。
【請求項８】
濾過中に前記フィルタエレメント（３７）の内側のフィルタキャビティ（４１）から前記フィルタエレメント（３７）のフィルタ媒体（３９）の外側に向かって発生しうる流れが通過可能になっている前記フィルタエレメント（３７）は、少なくとも１つのエンドキャップ（３５）を備えており、
作動位置において下側にあり前記エレメント受容部と相互作用する前記エンドキャップ（３５）は、前記フィルタキャビティ（４１）内に突出しているとともに弁装置（６１；６７，６９）が取り付けられる流入口フィッティング（４３）を有しており、
作動位置において、前記流入口フィッティング（４３）は、シール部（４５）によって、前記エレメント受容部の構成要素である前記接続ユニットの接続フィッティング（２９）と係合することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のフィルタデバイス。
【請求項９】
エラストマー材料からなりノッチ（６３）を備えるキャップ（６１）が前記流入口フィッティング（４３）の内方端にわたって設けられることによって弁装置が形成されており、
作動位置において、前記流入口フィッティング（４３）を貫通する前記接続ユニットの接続フィッティング（２９）は、前記キャップ（６１）に対する機械的作用によって前記ノッチ（６３）を開放して流体スロットを形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のフィルタデバイス。
【請求項１０】
前記流入口フィッティング（４３）における弁装置は、前記流入口フィッティング（４３）が閉止される閉塞位置に向かって機械的な閉塞力（６９）により予張力が付与される可動式の弁本体（６７）を有しており、
前記弁本体（６７）は、前記フィルタエレメント（３７）が前記エレメント受容部に取り付けられるときに、前記接続フィッティング（２９）の機械的作用によって、前記閉塞力（６９）に対抗して前記閉塞位置から離脱可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のフィルタデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタハウジング内に収容可能な少なくとも１つのフィルタエレメントを有するとともに、流体タンクに流体接続されるフィルタデバイスに関する。フィルタデバイスは、フィルタエレメントとの流体接続を形成する少なくとも１つの接続ユニットを有する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのフィルタデバイスとして、複数の構造及び型式を有するものが市場において容易に入手可能である。それらフィルタデバイスは、流体、例えば流体圧オイルに含まれるファウリングを濾過して除去するのに主として用いられる。流体圧オイルのファウリングは、個々の流体圧システムの設置時又は始動時に発生する。この初期ファウリングに加えて、例えば、タンクの換気、パイプの貫通性、ピストンロッドのシール性等が不十分である結果として流体タンクに塵が入り込むことによって、運転中にもファウリングが発生しうる。ファウリングは、流体圧タンク、特に、重機、例えば、土木機械、掘削機等の流体圧システムに収容されている流体内に発生しうる。さらに、フィルタデバイスのこれらタイプの適用例では、例えばフィルタデバイスをタンク内に直接設置することによって、濾過作用を流体圧タンクの領域において直接生じさせることが有用でありうる。
【０００３】
屋外で運転される建設機械又は他の機械におけるフィルタデバイスの作動時に多く見られる使用条件下では、発生するファウリング率が高めであることが原因となって、フィルタエレメントを頻繁に交換する必要がある。公知の解決手法において、使用済みのフィルタエレメント、すなわち、ファウリングが付着したフィルタエレメントをハンドリングする際には、システム、具体的には、特にフィルタハウジング及びタンク、並びに周辺環境の両方の汚染が発生するリスクがある。
【０００４】
特許文献１は、内部空間を形成するフィルタボウルと、流路を有する底部と、フィルタボウルの内部空間に位置するフィルタ媒体と、底部の流路において流体圧によって作動可能な弁装置の弁本体と、を有するフィルタエレメントを開示している。バルブ本体は、スクリーン状の可撓性を有する閉塞ジャケットを有しており、閉塞ジャケットは、開放状態において流体通路を閉止するとともに、流体圧によって閉塞位置の方向に移動されることによって流体通路を解放する。閉塞ジャケットの中央の領域は、フィルタエレメント内のキャリアに固定されており、底部の環状体は、弁座のシール面を形成するとともに内側に突出している環状縁部を構成している。
【０００５】
特許文献２は、汎用的なフィルタデバイス、特に、プラスチック容器との流体移動接続部を形成するフィッティングを開示している。プラスチック容器は、流体、特に流体圧流体を収容するタンクの形態を有することが好ましい。フィッティングは、ジャケットを備えた中空体の形態を有する接続部を有している。ジャケットは、中空体の一長軸線に沿って中空体の両端の間に延在している。中空体は、容器の壁部のプラスチック部に埋め込まれており、それにより、容器の開口部の縁部における中空体の一方の開放端と、中空体のジャケットの少なくとも一部領域が、容器の壁部のプラスチック部によって包囲されるようになっている。
【０００６】
好ましくは金属材料から形成される中空体によって、関連する流体圧システムの構成要素を形成する接続部品又は取付部品への確実な接続が可能になるだけでなく、開口部の領域に位置するプラスチック製の容器又はタンクの領域が付随的に補強される。
【０００７】
しかしながら、プラスチック製のタンクに関連する比較的シンプルな成形性、軽量性、及び耐腐食性の可能性について、公知の解決手法には未だ多くの要求事項が残されている。また、公知の解決手法は、多数の部品が使用される点で比較的複雑であるので製造コストが高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許発明第１０２００６０１１８４４号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００５００１８２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この従来技術に基づき、本発明の目的は、上記の不都合を解消するのに役立つプラスチック製の容器又はタンクの開口部において、信頼性があり、長期間に及び、かつ、漏れのないポート接続を可能にする示唆されたタイプのフィルタデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、請求項１において特定される特徴を有するフィルタデバイスによって完全に達成される。
【００１１】
請求項１の特徴部分によると、本発明の重要事項の１つは、フィルタハウジングが、タンクに成形されるフィルタボウルによって形成されることと、フィルタボウルの底部には、エレメント受容部に属する接続ユニットが位置していることである。これにより付加的な挿入体や金属製の中空体等を用いることなく、フィルタエレメントをフィルタタンクのフィルタボウルに直接挿入できるようになる。これは製造段階から比較的容易に実現可能である。それと同時に、使用される部品数を結果的に削減できることによる相応の軽量化に加えて、タンクへの挿入部位の領域における高いシール作用が達成される。特に有利なのは、フィルタボウル自体がタンクの一体部品としてフィルタハウジングを形成しているので、タンク内に設置されるフィルタハウジングが不要になることである。
【００１２】
特に有利である例示的な実施形態において、フィルタボウルの底部には、接続フィッティングの通路を形成するとともに、タンクの底部側の壁部に接合される接続部品が成形される。接続フィッティングは、接続部品を貫通してタンクの外側からフィルタボウル内に延在している。
【００１３】
当該装置は、接続部品に隣接するタンクの壁部が、タンクの基部から上向きに延在する局所的な凹部内に位置するように形成可能であるのが特に有利である。これにより底部側の接続部を「皿もみ加工」してタンクの底部を完全に形成できるので、利用可能な設置スペースが小さい重機のタンクに設置するのに有利である。
【００１４】
接続フィッティングは、標準的なねじ込み式のデザインでありうるねじ式ユニオンによって接続部品に固定されることが好ましい。
【００１５】
タンクは、タンクの一体部品を形成するフィルタボウルとともにプラスチックから成形されうるのが特に有利である。
【００１６】
さらに、タンクの頂部において開放しているフィルタボウルは、プラスチックカバーによって閉塞可能であるのが有利である。プラスチックカバーは、フィルタボウルの縁部領域に位置する雌ねじ部に螺着可能であり、それによりプラスチックカバーの外側がタンクの上壁部の一部を形成する。これら例示的な実施形態では、タンクの底部からの流体接続処理の際に、タンクの一壁部によって関連する機械の外面が形成されるようにタンクが構成されうる。そして、フィルタデバイス全体のうちのフィルタボウルのカバーのみが外面において視認可能になる。
【００１７】
さらに、洗化されるべき流体を供給する接続ユニットは、フィルタエレメントの汚染側に到達するとともにエレメント受容部の構成要素をなすことが好ましい。フィルタエレメントは、作動位置においてエレメント受容部と相互作用する。フィルタエレメントは、通常はフィルタエレメントの汚染側への流入口を閉塞するとともに、フィルタエレメントがエレメント受容部に取り付けられるときに開放可能である弁装置を有する。これにより、フィルタエレメントの交換中に使用済みのフィルタエレメントがエレメント受容部から引き出されるときに、汚染側における使用済みのフィルタエレメントに付着し若しくは堆積したファウリング、又は付着しかつ堆積したファウリングがフィルタエレメントから剥離して清浄側に移動するリスクを排除することができる。従って、フィルタエレメントの交換と併せて、フィルタハウジングを浄化する後続の工程を実施する必要がなくなる。
【００１８】
特に有利である例示的な実施形態において、フィルタハウジングは、タンクに成形されるフィルタボウルによって形成される。フィルタボウルの底部には、エレメント受容部に属する接続ユニットが位置している。特に有利なのは、フィルタボウル自体がタンクの一体部品としてフィルタハウジングを形成しているので、タンク内に設置されるフィルタハウジングが不要になることである。
【００１９】
この場合による装置では、濾過中にフィルタエレメントの内側のフィルタキャビティからフィルタ媒体の外側に向かって発生しうる流れが通過可能になっているフィルタエレメントが、少なくとも１つのエンドキャップを備えているのが特に有利である。作動位置において下側にありエレメント受容部と相互作用するこのエンドキャップは、フィルタキャビティ内に突出しているとともに弁装置が取り付けられる流入口フィッティングを有する。作動位置において、流入口フィッティングは、シール部によってエレメント受容部の構成要素である接続ユニットの接続フィッティングと係合している。
【００２０】
流入口フィッティングの端部にわたって、エラストマー材料からなりノッチを備えるキャップが設けられており、それにより弁装置が形成される。作動位置において、流入口フィッティングを貫通する接続ユニットの接続フィッティングは、キャップに対する機械的作用によってキャップのそれらノッチを開放して流体スロットを形成するようになっている。弁装置のこの構造は、容易に、特に経済的に製造可能であるので、フィルタエレメントに弁装置を設けても製造コストがわずかに増大するにすぎない。
【００２１】
或いは、流入口フィッティングにおける弁装置は、流入口フィッティングが閉止される閉塞位置に向かって機械的な閉塞力により予張力が付与されている可動式の弁本体を有しうる。弁本体は、フィルタエレメントがエレメント受容部に取り付けられるときに、接続フィッティングの機械的作用によって閉塞力に対抗して閉塞位置から離脱可能である。この弁のデザインによると、エラストマーからなる弁キャップが使用される場合と同様に、弁を作動させるのに接続ユニットの一部に対する機械力が必要とされることはない。その理由は、どちらの場合においても、フィルタエレメントの作動位置において流入口フィッティングを貫通している接続ユニットの接続フィッティングによる機械的作用が弁開放動作を引き起こすからである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】鉛直方向の切断面において切断された流体タンクの切断部分を、本発明の例示的な一実施形態に係る関連するフィルタデバイスとともに示す図である。
【図２】図１に対応する描画内容を、第２の例示的な実施形態のフィルタデバイスとともに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、図面に示される例示的な実施形態を使用して、以下の通り詳細に説明される。
【００２４】
流体圧流体の或る供給量を収容するように形成された流体タンク１を示す両図面は、不図示の他の壁部とともに流体圧流体用の内部空間７の輪郭を形成する上壁部３及び下壁部５のみを示している。流体圧流体の液面は、符号９によって表されている。タンク１は、例えば小型掘削機の形態を有する重機の流体圧システムの部品であり、流体圧システム内の１つのタンク戻りライン１１のみが示されている。浄化されるべき流体圧流体は、タンク戻りライン１１を介してフィルタデバイスに供給され、浄化完了後にフィルタデバイスからタンク１の内部空間７に戻される。
【００２５】
タンク１は、流体圧流体と共存可能なプラスチック材料から回転式の成形方法によって形成され、フィルタボウル１３は、回転によってタンク壁部と一体的に内側に成形される。タンクの頂部１５において開放しているボウル１３は、タンクの頂部１５からタンク１の基部の近傍に向かって、タンク１の設置位置に対して鉛直方向に延在している。ボウル底部１７は、中央に位置する接続開口部１９、及び接続開口部１９の側方に位置する流出開口部２１を有する。浄化済みの流体は、流出開口部２１を介して、フィルタボウル１３からタンク１の内部空間７に移動する。ボウル底部１７の接続開口部１９は、接続部品２３に接続されており、ボウル底部１７は、接続部品２３を介してタンク１の下壁部５に接続されている。両図面が示すように、フィルタデバイスにおける戻りライン１１のポート接続部２７は、接続フィッティングがタンク底部内で恰も「皿もみ加工」された状態になるように、タンク１の基部からアーチ状に上向きに形成された凹部２５の内部に配置されている。
【００２６】
接続フィッティング２９は、戻りライン１１のポート接続部２７から、接続部品２３及びボウル１３の底部開口部１９を貫通してボウル１３の内部空間まで延在するとともに、外側が段差状になっている円筒中空体の形態を有している。接続フィッティング２９の端部３１は、ボウル底部１７から所定の距離に位置している。接続フィッティング２９は、ねじ式インサート３３によって接続部品２３に固定されている。また、接続フィッティング２９は、フィルタエレメント３７がフィルタボウル１３内で作動位置において固定されるようにフィルタエレメント３７の下部エンドキャップ３５と相互作用するエレメント受容部の構成要素を形成している。フィルタボウル１３は、フィルタハウジングとして作用する。
【００２７】
両図面において作動位置にある状態で示されているフィルタエレメント３７は、作動位置において接続フィッティング２９を滑動可能な中央の流入口フィッティング４３を、下部エンドキャップ３５において有している。下部エンドキャップ３５は、中空円筒状の形態を有していて内側のフィルタキャビティ４１を包囲するフィルタ媒体３９の密閉部を従来通り形成している。流入口フィッティング４３におけるシールエレメント４５は、接続フィッティング２９に対してシール作用を付与している。エレメント受容部は、流入口フィッティング４３を包囲するとともに、エンドキャップ３５とボウル底部１７との間において軸線方向の位置決めを行うエラストマー材料からなるスペーサリング４７を形成している。
【００２８】
タンクの頂部１５において開放しているフィルタボウル１３は、雌ねじ部５１に螺着可能なプラスチックカバー４９によって閉塞可能である。雌ねじ部５１は、カバー４９の外側のみがタンクの頂部１５において視認可能になるように、フィルタボウル１３の縁部領域に位置している。相応に優勢な差圧を受けてカバー４９とフィルタエレメント３７の上部エンドキャップ５３との間に位置するバイパス弁装置５５は、内側のフィルタキャビティ４１とフィルタエレメント３７の外部との間の流体接続状態を従来通り解消する。閉塞ばね５７は、バイパス弁５５を閉塞された状態の通常の作動位置に維持する。
【００２９】
濾過中に、接続フィッティング２９を介してフィルタキャビティ４１に流れ込む流体圧流体は、フィルタ媒体３９を内側から外側に通過する。それによって、フィルタ媒体３９を包囲するとともに清浄側５９を形成するフィルタボウル１３の空間から浄化済みの流体が流出開口部２１を介して流れ、タンク１の内部空間７に戻るようになっている。図１の例示的な実施形態では、流入口フィッティング４３の端部を横断するエラストマー材料製の弁キャップ６１から形成される弁装置が、フィルタキャビティ４１内に突出する流入口フィッティング４３の自由端領域に設けられている。このキャップ６１は、複数のノッチ６３を有する。弁キャップ６１に機械的作用が加えられない場合、ノッチ６３が閉塞された状態の弁キャップ６１は、流入口フィッティング４３の閉塞部を形成する。しかしながら、図１に示されるように、フィルタエレメント３７が作動位置に移動されるとともに、流入口フィッティング４３と一緒に接続フィッティング２９を滑動する場合、接続フィッティング２９の自由端３１の機械的作用によって、弁キャップ６１が図１に示されるように開放された状態にされる。その結果、ノッチ６３が流体スロットに拡張されるので、濾過工程において、流体が接続フィッティング２９を通過してフィルタキャビティ４１に流れ込むようになる。しかし、エレメント交換のためにフィルタエレメント３７が接続フィッティング２９から引き出される場合、弁キャップ６１は非拡張位置に復帰する。非拡張位置において、ノッチ６３が閉塞されたキャップ６１は、流入口フィッティング４３の端部を閉塞している。これにより、フィルタエレメントの交換時に、フィルタキャビティ４１、すなわち汚染側に位置するファウリングがフィルタエレメント３７から離脱すること、及び清浄側が汚染されることを防止している。これにより、フィルタボウル１３から取り外された使用済みのフィルタエレメント３７のハンドリング時に周辺環境を汚染するリスクを軽減している。
【００３０】
図２に示される例示的な実施形態は、エンドキャップ３５の流入口フィッティング４３における弁装置の構造のみにおいて第１の例示的な実施形態と相違している。この例示的な実施形態において、流入口フィッティング４３は、流入口フィッティング４３の自由端６５が接続フィッティング２９の端部３１の上方に位置するように、フィルタキャビティ４１の内部空間まで延長されている。流入口フィッティング４３は、自由端６５によって、弁装置のディスク状の弁本体６７の弁座を形成している。図２に示される作動位置では、流入口フィッティング４３内を移動可能にガイドされているばねキャリア７１が、接続フィッティング２９の内方端３１によって上向きに移動されているので、軸線方向に移動可能な弁本体６７が、閉塞ばね６９の作用に対抗して流入口フィッティング４３の端部から持ち上げられている。その結果として、弁本体６７が上方に移動されるとともに弁座から持ち上げられており、ばねキャリア７１と流入口フィッティング４３内に固定配置された第２ばねキャリア７３との間で閉塞ばね６９がより強く圧縮されている。ここで、エレメント交換時に、フィルタエレメント３７がエレメント受容部から引き抜かれるとともにフィルタボウル１３から取り外される場合は、閉塞ばね６９が部分的に解放されるだけで、弁本体６７が流入口フィッティング４３の端部６５における弁座まで移動するとともに流入口フィッティング４３を閉塞する。従って、第２の例示的な実施形態は、最初に記載された実施例と全く同様に作用する。弁装置のデザインが異なる点を除けば、他の部品は２つの例示的な実施形態において類似しているので、２つの例示的な実施形態において同様に形成される詳細部分の全てについて図２中で符号が付されているわけでない。
【図１】
2013541415.tif 000003
【図２】
2013541415.tif 000004
【国際調査報告】
2013541415.tif 000005
2013541415.tif 000006
2013541415.tif 000007
2013541415.tif 000008