(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫流可能な濾材（１０）を有する流体のためのフィルタ材料であって、
前記濾材が多層状に形成されていて、少なくとも１つのフィルタ層（２０）及び少なくとも１つの排液流路層を有している形式のものにおいて、
前記貫流する流体のために形成された流路を大きくするために、厚みを有する構造を形成する付加的な排液流路層（３２）が設けられており、
少なくとも部分的に円弧状に延びる、互いに隣接する２つの線エレメント（３３）が、互いに連続する２つの交差個所（３５）の間に流れ空間（３７）を仕切っており、
前記流れ空間は、相互間隔を置いて設けられた、円弧輪郭の２つの頂点（３９）の間に最大開口幅を有しており、
前記円弧状の線エレメント（３３）が互いに重なり合った状態で接触している前記交差個所（３５）で、前記線エレメントが角度（α）を成して交差しており、
前記角度は１つの反復パターン内で徐々に変化する、
ことを特徴とするフィルタ材料。
【請求項２】
前記付加的な排液流路層（３２）がフィルタ材料の流体流出側に配置されている、こと
を特徴とする請求項１に記載のフィルタ材料。
【請求項３】
前記付加的な排液流路層（３２）が隣接して配置された排液流路層と面接触している、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタ材料。
【請求項４】
貫流可能な濾材（１０）を有する流体のためのフィルタ材料であって、
前記濾材が多層状に形成されていて、少なくとも１つのフィルタ層（２０）を有しており、
前記貫流する流体のために形成された流路を大きくするために、厚みを有する構造を形成する排液流路層（３２）が設けられており、
前記排液流路層が個々の線エレメント（３３）から成っていて網構造又は格子構造を形成している形式のものにおいて、
前記線エレメント（３３）が少なくとも部分的に、円弧状に湾曲した輪郭を有しており、
少なくとも部分的に円弧状に延びる、互いに隣接する２つの線エレメント（３３）が、互いに連続する２つの交差個所（３５）の間に流れ空間（３７）を仕切っており、
前記流れ空間は、相互間隔を置いて設けられた、円弧輪郭の２つの頂点（３９）の間に最大開口幅を有しており、
前記円弧状の線エレメント（３３）が互いに重なり合った状態で接触している前記交差個所（３５）で、前記線エレメントが角度（α）を成して交差しており、
前記角度は１つの反復パターン内で徐々に変化する、
ことを特徴とするフィルタ材料。
【請求項５】
前記流れ空間（３７）が、前記線エレメント（３３）の互いに隣接する２つの円弧輪郭の間で、略円形、略楕円形、又は略菱形に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項６】
濾材（１０）を挟むように支持層（１８，２４）がもうけられていて、支持層（１８，２４）のうちの少なくとも１つが線状の格子エレメント又は網エレメント（４１）から形成されており、
前記格子エレメント又は網エレメント（４１）が、流体のための個々の貫通口（４３）を該貫通口（４３）周囲の縁部で仕切り、それぞれ１つの排液流路を形成している、
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項７】
前記それぞれの支持層（１８，２４）の貫通口（４３）が、方形又は菱形に形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ材料。
【請求項８】
前記流れ空間（３７）が通路状の流れガイドの様式で構成されており、
前記流れガイドは、前記円弧状に延びる線エレメント（３３）によって該流れガイド周囲の縁部で少なくとも部分的に、仕切られている、
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項９】
前記排液流路層（３２）の流れ空間（３７）の流路断面積が、
前記それぞれの支持層（１８，２４）の貫通口（４３）と同じに、又は、
好ましくは前記貫通口（４３）よりも大きく、
特に有利には２倍の大きさに寸法設定されている、
ことを特徴とする請求項６または７に記載のフィルタ材料。
【請求項１０】
前記排液流路層（３２）及び／又は、支持層（１８，２４）の個々の線エレメント（３３；４１）であって、プラスチック材料、及び／又は、金属材料からフィラメント、糸、ヤーン又は繊維として形成され、網状に互いに結合されている、線エレメント（３３；４１）が、
篩、メッシュ、編成品、織布、又は格子の一部分である、
ことを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項１１】
前記排液流路層（３２）は支持層（１８，２４）に直接に支持されており、前記線エレメント（３３；４１）が少なくとも部分的に互いに直接に接触している、
ことを特徴とする請求項６または７に記載のフィルタ材料。
【請求項１２】
前記排液流路層（３２）が２つの異なる層の間に配置されている、
ことを特徴とする請求項６，７，９または１１のいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項１３】
前記円弧状に延びる線エレメント（３３）を備えた前記排液流路層（３２）が、該排液流路層（３２）及び前記フィルタ層（２０）を含む多層状の層複合体の外側の流入側の層として配置されている、
ことを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項１４】
前記排液流路層（３２）の個々の線エレメント（３３）の直径は、前記それぞれの支持層（１８，２４）に用いられる線状の格子エレメント又は網エレメント（４１）の直径よりも大きいように選択されている、
ことを特徴とする請求項１から１３までのいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項１５】
層構造が、外方から内方へ向かって前記濾材（１０）を通って流れる流体の貫流方向で見て、
少なくとも１つの付加的な排液流路層（３２）と、
隣接して配置された排液流路層と、
少なくとも１つの支持層（１８）と、
少なくとも１つのフィルタ層（２０）と、
別の排液流路層と、このような別の排液流路層の代わりの、少なくとも１つの別の支持層（２４）と、
を有している、
ことを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項に記載のフィルタ材料。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか１項に記載のフィルタ材料のために設けられた排液流路層であって、前記排液流路層が網構造又は格子構造を形成している個々の線エレメント（３３）から成っており、
前記個々の線エレメント（３３）が、少なくとも部分的に、円弧形状をなし、または、湾曲しており、
少なくとも部分的に円弧状に延びる、互いに隣接する２つの線エレメント（３３）が、互いに連続する２つの交差個所（３５）の間に流れ空間（３７）を仕切っており、
前記流れ空間は、相互間隔を置いて設けられた、円弧輪郭の２つの頂点（３９）の間に最大開口幅を有しており、
前記円弧状の線エレメント（３３）が互いに重なり合った状態で接触している前記交差個所（３５）で、前記線エレメントが角度（α）を成して交差しており、
前記角度は１つの反復パターン内で、徐々に変化する、
ことを特徴とする排液流路層。
【請求項１７】
フィルタ・エレメントであって、流体装置に利用するために設けられており、
そして請求項１から１５までのいずれか１項に記載のフィルタ材料、及び／又は、
請求項１６に記載の排液流路層を有する、
ことを特徴とするフィルタ・エレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫流可能な濾材を有する流体、特に作動液（Hydraulikfluessigkeit）の形態の流体のためのフィルタ材料であって、濾材が多層状に形成されていて、少なくとも１つのフィルタ層を有している形式のものに関する。
本発明はさらに、特にこのようなフィルタ材料のために設けられた排流層、及びこのようなフィルタ材料から構成されたフィルタ・エレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧装置内の交換可能なフィルタ・エレメントを製造するためのフィルタ材料は種々様々な構成が知られており（特許文献１、特許文献２）、例えば、一方の側、しかし好ましくは両側に（流入側及び／又は流出側に）支持層を有する、好ましくは多層状のフィルタ・フリースから成っている。
フィルタ材料の貫流時には、ダーティサイドとクリーンサイドとの間に部分的に相当な圧力差が生じる。
【０００３】
このような圧力差及び未濾過液中の動的な流動力に耐えるために、相応のフィルタ・エレメントを製作する材料となるフィルタ材料は、いわゆる支持層を有している。
このような支持層又は支持構造はフィルタ・エレメントの運転中に強い圧力交番負荷に晒される。
公知の支持構造は、金属織布、特にステンレス鋼線材から成る織布から形成することができ、このような織布は特に安定であることが判っている。
従来技術ではこのような織布は標準織布（特許文献３）として、いわゆる平織り（Leinwandbindung）の様式で構成されている。
ここでは糸は次の糸の上側、次いで再び下側に常に交互に織り込まれる。
このように形成された支持層及びフィルタ層とを備えた公知のフィルタ材料は、支持層及びフィルタ層以外に格子又は織布の形態を成す流体案内型排流層がフィルタ材料の流体流入側にも流体流出側にも設けられているとしても、或いは流体抵抗をより低くするためにより大きい材料幅又はより粗い格子が設けられているとしても、高い機械強度とともにできる限り高い流体透過性を得ることに関して課せられることになる要件には応じられない。
後者の場合、すなわち流体抵抗をより低くするためにより大きい材料幅又はより粗い格子が設けられる場合、運転中の圧力交番負荷に対する抵抗性が低下するという欠点が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２６９２５６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１７５１９１号明細書
【特許文献３】ＤＥ  ６００  ３４  ２４７  Ｔ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題に鑑みて、本発明の課題は、良好な構造強度を有しながら、高い流体透過性を保証するフィルタ材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、このような課題は、請求項１及び請求項４にそれぞれ記載された特徴を全体的に有するフィルタ材料、請求項１８に記載された特徴に基づく排流層、及び請求項２０に記載された特徴に基づくフィルタ・エレメントによって解決される。
【０００７】
請求項１の内容によれば、本発明の重要な特徴は、支持層又は支持格子から形成されていてもよい少なくとも１つの第１排流層の他に、貫流する流体のために形成された流路を大きくするために、三次元構造を形成する付加的な排流層がフィルタ材料の層複合体内に配置されていることにある。
付加的な三次元構造は一方では、付加的な流路を提供する。
このことは、フィルタ材料の星形襞に基づいて極めて狭い流路が生じる特にフィルタ材料流出側における圧力差を低減する。
他方では、付加的な排流層の存在によって、フィルタ材料の流入側でも襞間隔が小さくなることにより襞が安定化するので、圧力交番負荷に対する抵抗性が高められる。
付加的な更なる排流層によって付加的な流路が形成されることにより、プリーツ付きフィルタ・マット又はプリーツ付き濾材の襞間隔が小さくなる。
このことは、個々の襞の付加的な安定化をもたらす。
これは付加的な排流層が、隣接して配置された排流層と面接触している場合に特に有利であることが判っている。
【０００８】
請求項４の内容によれば、本発明の重要な特徴は、流体貫流量を増大させるために、三次元構造を形成する排流層が設けられており、この排流層には線エレメントが使用されるようになっていて、これらの線エレメントは排流層のための網又は格子を形成し、少なくとも部分的に、円弧状に湾曲した輪郭を有していることにある。
これにより、このような排流層、ひいては濾材全体のために、所望のように特に高い構造強度が提供され、さらに特に大きい断面積を有する付加的な流路が生じる。
このことは、フィルタ材料の通常の星形襞に基づき極めて狭い流路が生じる特にフィルタ材料流出側における差圧を低減する。
これには、円弧輪郭に基づき流体の渦状案内が達成されることも貢献する。
このことはエネルギー取り込みをもたらし、これに伴ってフィルタ材料の貫流状態が改善される。
【０００９】
他方では、線エレメントの湾曲した渦状の円弧輪郭を有する排流層が存在することにより、フィルタ材料の流入側の襞間隔が小さくなることによって襞が安定化することに基づいて、圧力交番負荷に対する抵抗性が高められる。
【００１０】
本発明による解決手段の１つの有利な構成では、少なくとも部分的に円弧状に延びる、互いに隣接する２つの線エレメントが、互いに連続する２つの交差個所の間に流れ空間を仕切っていて、流れ空間の最大開口幅が、相互間隔を置いて設けられた、円弧輪郭の２つの頂点の間に形成されるようになっている。
前記流れ空間は、線エレメントの互いに隣接する２つの円弧輪郭の間で、概ね円形、楕円形、又は菱形に形成されていることが好ましい。
これにより、良好な強度特性と高い流体透過性との特に良好な妥協を実現することができる。
流れ空間は個々の流路を形成する。
これらの流路は線エレメントによって仕切られて、本発明によるフィルタ材料を備えたフィルタ・エレメント内部の最適な渦状の流れ案内を可能にする。
【００１１】
さらに、少なくとも１つの支持層が線状の格子エレメント又は網エレメントから形成されており、格子エレメント又は網エレメントが、個々の貫通口を縁部側で仕切っている。
このようになっていると、排流層の線状エレメントの円弧状輪郭によって、フィルタ材料又は濾材全体のための特に良好な支持が達成される。
この点において、それぞれの支持層は通常の第１排流層の機能を担う。
この第１排流層は付加的な排流層と、好ましくは面接触した状態で協働する。
【００１２】
本発明によるフィルタ材料の別の有利な構成がその他の従属請求項の対象となっている。
【００１３】
請求項１８の内容によれば、本発明の対象はさらに、特に上記フィルタ材料のために設けられた排流層であって、排流層の個々の線エレメントが少なくとも部分的に、円弧状に湾曲した輪郭を有しており、これらの線エレメントは１つの反復パターン（Rapport）内に特に好ましくは少なくとも部分的にＳ字状に湾曲して配置されている。
【００１４】
請求項２０の内容によれば、本発明の対象はさらに、フィルタ・エレメントであって、流体、特に作動液のためのフィルタ装置において利用するために設けられており、そして請求項１から１７までのいずれか１項に記載のフィルタ材料、及び特に有利には請求項１８及び／又は１９に記載の排流層を有するフィルタ・エレメントである。
【００１５】
以下、図面にもとづき本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来技術に基づくフィルタ材料を備えたフィルタ・エレメントの上側部分を、部分的に破断して概略的に簡略化して示す図である。
【図２】従来技術に基づくフィルタ材料の部分領域を拡大して示す平面図である。
【図３】本発明の１実施例に基づくフィルタ材料を示す、図２と同様の平面図である。
【図４】図３の実施例に基づくフィルタ材料の、襞背部に隣接する部分領域だけを拡大して示す斜視図である。
【図５】フィルタ材料の第２実施例を示す、図３と同様の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
従来技術に属する、図１に部分的に示されたフィルタ・エレメントは、フィルタ材料として、規定可能な面積範囲及び規定可能なフィルタ特性を備えたフィルタ・マット１０を有している。
フィルタ・マット１０は図１に示されているように、個々のフィルタ襞１２を有するようにプリーツ付けされている。これらのフィルタ襞は密な充填配列において、内側の流体透過性の支持管１４と、やはり流体透過性の外側の円筒形のケーシング外套面１６との間に延びている。
より良く示すために、個々のフィルタ襞１２は部分的に互いに引き離して図示されており、またプリーツ付きフィルタ・マット１０の個別層構造は、観察者に向いた部分図から明らかである。
フィルタ襞１２はＷ字形状又はＶ字形状を形成しており、互の間で流体間隙を仕切っている。これらの流体間隙は、外方に向けられた流入側へ向かって容積が増大する。
【００１８】
このように構成されたフィルタ・エレメントの場合、フィルタ・マット１０は一般に、第１支持層１８と、保護フリースとしての第２層２０と、主要フリース又はフィルタ層としての第３層２２と、場合によっては、やはり続いて設けられた保護フリースの別の図示していない層又は別のフィルタ層と、いずれの場合にも存在する、内周側に延びる新たな支持層２４としての第４層とから成っている。
上記支持層１８，２４はとりわけ線材織布、プラスチック格子、又はプラスチック織布から成り得る。
これらの層のうちの１つは付加的に排流層として使用することができる。
保護フリース層２０は通常はプラスチック・フリースから成り、主要フリース層又はフィルタ層２２は、ガラス繊維ペーパー、合成フィルタ材料（メルトブローン繊維）、セルロース・ペーパー、又は、これと同様な材料から成る。
上記層は同じ又は異なる種類のいわゆる複合材料から構成されていてもよい。
層構造、及びそれぞれ使用されるフィルタ材料に応じて、フィルタ・マット１０は、濾過の仕事に対応する規定可能なフィルタ特性、及び規定可能なフィルタ精細度を有している。
規定可能なフィルタ特性の場合、基本的には、広い差圧範囲にわたる高いベータ安定性と同様に、高い差圧安定性が望まれており、規定可能なフィルタ精細度の場合、フィルタ・エレメントの差圧を低減するのに充分に流路が提供されなければならないが、しかしそれとともに交番圧力負荷に対する良好な抵抗性が保証されていなければならない。
【００１９】
図１に向かって見て、公知のフィルタ・エレメントの場合、フィルタ・マット１０は外方（流入側）から内方（流出側）へ向かって貫流され、フィルタ・エレメントの当該襞偏向部分が内周側で、リング状の貫通部を備えた支持管１４の外周面に支持されている。
しかし、他の形で構成されたフィルタ・エレメントが逆方向に清浄化される流体によって貫流され、前述の流入側が流出側になり、流出側が流入側になることも考えられる。
フィルタ・マット端部はそれぞれエンドキャップ内に収容されている。図１では上側のエンドキャップ２６だけが部分的に示されている。このエンドキャップはその他に、ばね負荷されたバイパス弁２８を有しており、このバイパス弁は、フィルタ・マット１０が汚染物質によって塞がれていても、すなわち詰まっていても、安全性の理由から流体透過を可能にする。
【００２０】
図２は、従来技術に基づく支持層２４を備えた従来技術に基づくフィルタ・マット１０の形態のフィルタ材料を示す平面図である。支持層２４は金属格子によって形成されている。
このような格子は、場合によっては図２では見ることができない別の内側の支持層とともに排流層として役立つことにより、流体の貫流のための流路を提供する。
【００２１】
図３に示された本発明によるフィルタ材料の実施例がこれとは異なるのは、大きくされた流路を形成することによって付加的な排流機能を発揮するために、排流層３２が設けられていることである。この排流層３２は付加的な排流層３２とも呼ばれる。
このような付加的な流路をフィルタ・マット１０の出口側領域内に提供するために、フィルタ・マット１０の流出側が見られる図３の実施例では、排流層３２は外側の支持層２４のすぐ下側に設けられている。
このような排流層３２は、自由空間を提供するために三次元構造エレメントであり、そしてこの例ではプラスチック、例えばポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリエステルから成る格子状構造である。同様に、金属織布又はプラスチック織布が設けられていてもよい。これは電圧導出を可能にする。
【００２２】
図３及び図４の実施例において内側に配置された排流層３２は、排流作用に加えて、襞安定化にも貢献する。
図４から明らかなように、三次元構造を形成する排流層３２の付加的な容積により、流入側の襞背部において、フィルタ襞１２がより僅かな間隔３４でより密に互いに隣接する（図４参照）。
従って、付加的な排流層３２はフィルタ・マット１０のための更なる支持層をも形成する。
【００２３】
図５の実施例の場合、排流層３２はフィルタ・マット１０の流出側に外層として配置されている。図示の例では、排流層３２はプラスチックから成る不規則な格子構造によって形成されている。
星形襞（プリーツ）に基づいて極めて狭い流路が生じる、フィルタ・マット１０の流出側に配置されると、排流層３２は、流れ抵抗、ひいては運転中に生じる差圧を低減するのに特に効果的に貢献する。
【００２４】
特に図５が示すように、いずれの場合にも、排流層３２の線エレメント３３は円弧状に湾曲する輪郭を備えている。特に、円弧状の輪郭は、結合パターンが繰り返される１つの反復パターン（Rapport）内に、Ｓ字状の線エレメント３３によって形成されている。
円弧状に延びる互いに隣接する２つの線エレメント３３は、互いに連続する２つの交差個所３５の間に流れ空間３７を仕切っており、この流れ空間は、相互間隔を置いて設けられた、円弧輪郭の２つの頂点３９の間に最大開口幅を有している。
このように形成された流れ空間３７は、線エレメント３３の互いに隣接する２つの円弧輪郭の間で、概ね円形、楕円形、又は菱形に形成されている。
【００２５】
さらに、円弧状の線エレメント３３が互いに重なり合った状態で接触している交差個所３５で、線エレメントがそれぞれ所定の角度αを成しており、この角度αは１つの反復パターン内で、規定可能な角度限界が徐々に変化し、特に図５に向かって見て下方へ向かって徐々に増大する。
【００２６】
下側に配置された支持層１８又は２４は線状の格子エレメント又は網エレメント４１から形成されている。これらの格子エレメント又は網エレメント４１は、流体のための個々の貫通口４３を縁部側で仕切っている。それぞれの支持層１８，２４の貫通口４３は方形又は菱形に形成されており、図５に示された実施例では方形として形成されている。
【００２７】
排流層の流れ空間３７は通路状の流れガイドの様式で構成されており、流れガイドは円弧状に延びる線エレメント３３によって縁部側で少なくとも部分的に仕切られている。このように、渦状に形成された流路が生じる。
これらの流路は、それぞれの支持層１８，２４を含むフィルタ材料の他の層への改善された流体進入のために役立つ。
排流層３２の流れ空間３７の自由貫流断面積が、その下側に位置する支持層１８又は２４の貫通口４３と同じであるか、又は好ましくは貫通口４３よりも大きく寸法設定され、特に有利には２倍の大きさに寸法設定されていると特に有利である。
【００２８】
排流層３２、及び／又は、それぞれの支持層１８，２４の、網状に互いに結合された個々の線エレメント３３；４１はプラスチック材料及び／又は金属材料から成るフィラメント、糸、ヤーン又は繊維として形成されており、篩、メッシュ、編成品、織布の一部をなしており、又は、図示のような網状格子の形態をなしている。
【００２９】
既述のように、排流層３２は、線エレメント３３；４１が少なくとも部分的に互いに直接に接触することによって、対応配置可能な支持格子１８，２４に直接に支持することができる。
しかし、排流層３２を２つの他の層の間、好ましくは層複合体の更なる排流層（図示せず）と、支持層１８，２４のうちの１つとの間に配置することもできる。
特に、排流層３２をフィルタ材料内部の流出側だけでなく、流入側にも配置することもできる。
しかしながら、排流層３２は流出側で、内側の更なる支持層２４の手前に配置されていると特に有利である。このような排流層３２は最も外側に、流入方向で見て第１支持体１８の手前に、付加的に又は代わりに配置されていてもよい。
【００３０】
主張された排流層３２は前述のように、そこで記載されたフィルタ材料と組み合わせて、図１に示されたようなフィルタ・エレメントにまとめることができる。
しかしまた、排流層３２を独立した構成部分として、他の濾材又はフィルタ材料と一緒に、流体濾過のためのプリーツ付けされていない形態でも、又は飲料濾過形態でも使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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