DE102017001540A1 - filter means - Google Patents

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Abstract

Eine Filtervorrichtung mit einem Filterelement (3) und einer Bypasseinrichtung (5), die einen federbelasteten Ventilkörper (43) aufweist, der ab einem vorgebbaren Bypassöffnungsdruck öffnet, und eine fluidführende Verbindung zwischen einer Unfiltrat- und einer Filtratseite des Filterelements (3) unter zumindest teilweiser Umgehung des Filtermaterials (21) dieses Filterelements (3) schafft, wobei eine Steuereinrichtung (79) vorhanden ist, mittels deren der Bypassöffnungsdruck temperaturgesteuert veränderbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (79) den Bypassöffnungsdruck ab Erreichen eines vorgebbaren Temperaturschwellenwertes von einem hohen Druckwert auf einen niederen Druckwert absenkt.A filter device comprising a filter element (3) and a bypass device (5) which has a spring-loaded valve body (43) which opens from a predefinable bypass opening pressure, and a fluid-carrying connection between an unfiltrate and a filtrate side of the filter element (3) under at least partially Bypassing of the filter material (21) of this filter element (3) provides, wherein a control device (79) is present, by means of which the bypass opening pressure is temperature controlled variable, characterized in that the control device (79) the bypass opening pressure from reaching a predetermined temperature threshold of a high Lowers pressure to a low pressure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einem Filterelement und einer Bypasseinrichtung, die einen federbelasteten Ventilkörper aufweist, der ab einem vorgebbaren Bypassöffnungsdruck öffnet und eine fluidführende Verbindung zwischen einer Unfiltrat- und einer Filtratseite des Filterelements unter zumindest teilweiser Umgehung des Filtermaterials dieses Filterelements schafft, wobei eine Steuereinrichtung vorhanden ist, mittels deren der Bypassöffnungsdruck temperaturgesteuert veränderbar ist.The invention relates to a filter device with a filter element and a bypass device, which has a spring-loaded valve body which opens from a predetermined bypass opening pressure and creates a fluid-conducting connection between an unfiltrate and a filtrate side of the filter element with at least partial bypass of the filter material of this filter element, wherein a control device is present, by means of which the bypass opening pressure is temperature-controlled variable.

Filtervorrichtungen, namentlich wenn sie für mobile Anwendungen zum Einsatz kommen, wie bei Kraftfahrzeugen oder mobilen Arbeitsgerätschaften, beispielsweise zur Filtration von Getriebeölen oder Hydraulikölen, kommt es zu Betriebsphasen, die unter unterschiedlichen Temperaturbedingungen ablaufen. Die sich hierbei ergebenden Viskositätsänderungen zwischen niedrigen Kaltstarttemperaturen und wesentlich höheren Betriebstemperaturen führen unabhängig vom Betriebszustand des Filtermaterials des Filterelements, also ob funktionsfähig oder verblockt, zu unterschiedlichen Differenzdrücken, so dass das Ansprechen der Bypasseinrichtung in unerwünschtem Maße von der Viskosität beeinflusst ist. Im Hinblick auf diese Problematik ist im Dokument WO 01/55563 A2 eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Gattung offenbart, die als Steuereinrichtung zur temperaturgesteuerten Veränderung des Bypassöffnungsdruckes eine den Ventilkörper belastende Schließfeder vorsieht, deren Federhärte sich abhängig von der Temperatur in der Weise verändert, dass bei niedrigen Kaltstartbedingungen die Federhärte gering und bei höherer Temperatur, wie der Betriebstemperatur, härter ist. Bei einer Schließfeder, die erst im Normalbetrieb bei Temperatur die Federhärte für die gewünschte Bypassfunktion mit dem üblichen Bypassöffnungsdruck von drei Bar zur Verfügung stellt, bedeutet dies, dass bei der im Niedertemperaturbereich schwachen Schließfeder der Bypass im Niedertemperaturbetrieb, wie bei Kaltstart, aufgrund des bei erhöhter Viskosität des Fluids anstehenden hohen Differenzdruckes geöffnet ist, unabhängig vom Zustand des Filtermaterials. Der geöffnete Bypass führt so zu einer Kontamination des Systems trotz Vorhandensein eines funktionsfähigen Filterelements.Filter devices, in particular when used for mobile applications, such as in motor vehicles or mobile work equipment, for example for the filtration of gear oils or hydraulic oils, it comes to operating phases, which run under different temperature conditions. The resulting changes in viscosity between low cold start temperatures and much higher operating temperatures, regardless of the operating state of the filter material of the filter element, so whether functional or blocked, to different differential pressures, so that the response of the bypass device is influenced to an undesirable extent by the viscosity. With regard to this problem is in the document WO 01/55563 A2 discloses a filter device of the type mentioned, which provides as a control device for temperature-controlled change of the bypass opening pressure a valve body loading closing spring whose spring hardness varies depending on the temperature in such a way that at low cold start conditions, the spring hardness low and at higher temperature, such as the operating temperature , is harder. In a closing spring, which provides the spring hardness for the desired bypass function with the usual bypass opening pressure of three bar only in normal operation at temperature, this means that in the low temperature range weak closing spring of the bypass in low temperature operation, as in cold start, due to the increased Viscosity of the fluid is open pending high differential pressure, regardless of the state of the filter material. The opened bypass thus leads to a contamination of the system despite the presence of a functional filter element.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, deren Bypasseinrichtung sich durch ein besonders vorteilhaftes Betriebsverhalten auszeichnet.Based on this prior art, the invention has the object to provide a filter device available, the bypass device is characterized by a particularly advantageous performance.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch eine Filtervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.According to the invention this object is achieved by a filter device having the features of claim 1 in its entirety.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass die Steuereinrichtung den Bypassöffnungsdruck ab Erreichen eines vorgebbaren Temperaturschwellenwertes von einem hohen Druckwert auf einen niederen Druckwert absenkt. Dieses gegenüber der genannten, bekannten Lösung konträre Steuerverhalten der Steuereinrichtung ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Betriebsverhalten der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung. Bei der Vorgabe des Temperaturschwellenwertes auf die Übergangstemperatur zwischen Kaltbetrieb mit hoher Fluidviskosität und dem Bereich, in dem sich die Viskosität des warmen Fluids im Normalbereich befindet, und bei Auslegung der Bypasseinrichtung auf den üblichen Öffnungsdruck von beispielsweise drei Bar, arbeitet die Bypasseinrichtung im gesamten Bereich der Betriebstemperatur optimal, wobei ein Öffnen des Bypasses in gewünschter Weise lediglich in Abhängigkeit von einer Fehlfunktion (Verblocken) des Filtermaterials erfolgt. Da die Steuereinrichtung bei der Erfindung bei Temperaturen unterhalb des Schwellenwertes für die Öffnung des Bypasses einen hohen Druckwert vorschreibt, ist gleichzeitig der Nachteil der bekannten Lösung vermieden, dass die bei Kaltstartbetrieb hohe Viskosität den Bypass unbeachtet des Funktionszustandes des Filterelements öffnet. Durch den bei der Erfindung vorgesehenen hohen Druckwert bei hoher Viskosität bleibt auch bei Kaltstartbedingungen der Bypass bei funktionsfähigem, also durchlässigem Filterelement geschlossen, solange nicht eine Verblockung des Filtermaterials vorliegt und dadurch der Bypass trotz des angehobenen Öffnungsdruckwertes öffnet. Bei der Erfindung ist daher auch im Bereich des Kaltbetriebes die Bypassfunktion vom Zustand des Filterelements abhängig und dadurch ein sicherer Betrieb der Filtervorrichtung unter allen Betriebsbedingungen, d.h. ohne die Gefahr der Kontamination des Systems bei Kaltstartbedingungen, gewährleistet.According to the characterizing part of claim 1, an essential feature of the invention consists in that the control device lowers the bypass opening pressure from a high pressure value to a low pressure value after reaching a predefinable temperature threshold value. This opposite to the above known solution control behavior of the control device allows a particularly advantageous performance of the filter device according to the invention. In the specification of the temperature threshold value on the transition temperature between cold operation with high fluid viscosity and the range in which the viscosity of the hot fluid is in the normal range, and when designing the bypass device to the usual opening pressure of, for example, three bar, the bypass device operates in the entire range Operating temperature optimally, with an opening of the bypass in the desired manner only in response to a malfunction (blocking) of the filter material. Since the control device prescribes a high pressure value in the invention at temperatures below the threshold for the opening of the bypass, the disadvantage of the known solution is avoided at the same time that the high viscosity at cold start operation opens the bypass unnoticed by the functional state of the filter element. Due to the provided in the invention high pressure value at high viscosity, the bypass remains closed at functional conditions, so permeable filter element even at cold start conditions, as long as there is no blocking of the filter material and thereby opens the bypass despite the raised opening pressure value. In the invention, therefore, also in the area of the cold operation, the bypass function is dependent on the condition of the filter element and thereby safe operation of the filter device under all operating conditions, i. without the risk of contamination of the system under cold start conditions.

Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist die Steuereinrichtung ein Bimetallelement auf, das temperaturgesteuert ab dem vorgebbaren Temperaturschwellenwert eine fluidführende Verbindung zwischen der Unfiltratseite und einer in der Bypasseinrichtung aufgenommenen Steuerkammer herstellt, die unterhalb dieses Temperaturschwellenwertes an die Filtratseite des Filterelements angeschlossen ist. In vorteilhafter Weise erfolgt daher die Änderung des Bypassöffnungsdruckes durch einen vom Fluiddruck gesteuerten Schaltvorgang bei eindeutig vorgegebener Umschalttemperatur.In advantageous exemplary embodiments, the control device has a bimetallic element which produces a fluid-conducting connection between the non-filtrate side and a control chamber accommodated in the bypass device, which is connected to the filtrate side of the filter element below this temperature threshold value, starting from the predefinable temperature threshold value. Advantageously, therefore, the change of the bypass opening pressure is effected by a switching process controlled by the fluid pressure at a clearly predetermined switching temperature.

Mit Vorteil kann die Anordnung derart getroffen sein, dass der Temperaturschwellenwert 20° C beträgt und/oder dass die Steuereinrichtung den Bypassöffnungsdruck von dem hohen Wert von fünf Bar auf den niederen Druckwert von drei Bar absenkt.Advantageously, the arrangement may be such that the temperature threshold is 20 ° C. and / or that the control means lowers the bypass opening pressure from the high of five bars to the low pressure of three bars.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist in einem geschlossenen Zustand des Ventilkörpers, bei dem dieser an Gehäuseteilen der Bypasseinrichtung anliegt, die Steuerkammer von diesen Gehäuseteilen begrenzt, wobei in die Steuerkammer jeweils ein Unfiltrat- und ein Filtratanschluss münden, die abhängig von der Fluidtemperatur wechselweise von dem Bimetallelement verschließbar sind. Dadurch ist der Ventilkörper je nach Steuerposition des Bimetallelements mit unterschiedlicher, gegen die Schließkraft der Feder wirkender, vom Fluiddruck generierter Öffnungskraft belastet. In particularly advantageous embodiments, in a closed state of the valve body, in which this rests on housing parts of the bypass device, the control chamber bounded by these housing parts, wherein in the control chamber each unfiltrate and a filtrate port open, depending on the fluid temperature alternately from the bimetallic element are closable. As a result, depending on the control position of the bimetallic element, the valve body is loaded with different opening force, which acts against the closing force of the spring and is generated by the fluid pressure.

Das Bimetallelement kann mit Vorteil in der Art einer ein Schnappelement bildenden, tellerartigen runden Steuerscheibe ausgebildet sein, die, randseitig in der Steuerkammer mittels einer Festlegeeinrichtung festgelegt, in ihrer die Filtratseite absperrenden Stellung einen Fluidweg von der Unfiltratseite in einen Teilraum der Steuerkammer freigibt, in den ansonsten der Filtratanschluss mündet. Eine solche Bimetallscheibe kann derart ausgebildet sein, dass sie sich temperaturabhängig nach der einen oder der anderen Seite sprunghaft wölbt und je nach Wölbung eine Sperrstellung oder Freigabestellung einnimmt.The bimetallic element may advantageously be designed in the manner of a plate-like round control disk forming a snap element which, at its edge in the control chamber by means of a fixing device, releases a fluid path from the non-filtrate side into a subspace of the control chamber in its position blocking off the filtrate side otherwise the filtrate connection opens. Such a bimetallic disc may be formed such that it bulges depending on the temperature on one side or the other and depending on the curvature assumes a blocking position or release position.

Die Anordnung kann des Weiteren mit Vorteil so getroffen sein, dass die Steuerkammer einen weiteren, an dem einen Teilraum angrenzenden weiteren Teilraum aufweist, in den der Unfiltratanschluss fluidführend einmündet, sobald dieser von dem Bimetallelement freigegeben ist. Dabei kann die Steuerkammer von einer weiteren Steuerkammer randseitig umfasst sein, die bei geschlossenem, an Gehäuseteilen der Bypasseinrichtung anliegendem Ventilkörper von der einen Steuerkammer separiert ist und die permanent fluidführend an die Unfiltratseite angeschlossen ist.The arrangement may furthermore advantageously be such that the control chamber has a further subspace adjacent to a subspace into which the unfiltrate port discharges in fluid-conducting manner as soon as it is released from the bimetallic element. In this case, the control chamber may be encompassed by a further control chamber on the edge, which is separated from the one control chamber with the valve body closed and on housing parts of the bypass device and which is permanently connected to the unfiltrate side in a fluid-conducting manner.

Mit Vorteil kann der Unfiltratanschluss in einer Abdeckung der Steuerkammer aufgenommen sein, die mit den Gehäuseteilen der Bypasseinrichtung fest verbunden ist, wobei der Filtratanschluss durch den Ventilkörper hindurchgeführt ist. Bei dieser Gestaltung ist die Bypasseinrichtung mit geringem Bedarf an Bauraum in die Filtervorrichtung integrierbar.Advantageously, the unfiltered port can be received in a cover of the control chamber, which is firmly connected to the housing parts of the bypass device, wherein the filtrate port is passed through the valve body. In this design, the bypass device with little need for space can be integrated into the filter device.

Zur Abdichtung gegenüber den Gehäuseteilen der Bypasseinrichtung kann der Ventilkörper eine Dichtkappe tragen und von einer Druckfeder permanent beaufschlagt sein, die sich zwischen einem Aufnahmegehäuse für den Ventilkörper und diesem erstreckt, wobei das Innere des Aufnahmegehäuses über mindestens einen Durchlass permanent fluidführend mit der Filtratseite des Filterelements verbunden ist.For sealing against the housing parts of the bypass device, the valve body may carry a sealing cap and be permanently acted upon by a compression spring which extends between a receiving housing for the valve body and this, wherein the interior of the receiving housing via at least one passage permanently fluid carrying connected to the filtrate side of the filter element is.

Dabei kann mit besonderem Vorteil das Aufnahmegehäuse für den Ventilkörper als zusätzliches Gehäuseteil mit den sonstigen Gehäuseteilen der Bypasseinrichtung verbunden sein, die Bestandteil einer Endkappe des Filterelements sind.In this case, the receiving housing for the valve body can be connected as an additional housing part with the other housing parts of the bypass device, which are part of an end cap of the filter element with particular advantage.

Bei dieser Anordnung der Bypasseinrichtung an einer Endkappe kann die Bypasseinrichtung zumindest teilweise in das hohlzylindrische Filterelement hineinragen, das bodenseitig mit einer weiteren Ednkappe versehen ist, die einen Filtratauslass aufweist. Im Betrieb ist dabei das Filterelement von der Außenseite des Filtermaterials her nach innen durchströmt.In this arrangement of the bypass device on an end cap, the bypass device may at least partially protrude into the hollow cylindrical filter element, which is provided on the bottom side with a further Ednkappe having a Filtratauslass. In operation, the filter element is flowed through inwardly from the outside of the filter material.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Filtervorrichtungsgehäuse zur Aufnahme einer Filtervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, wobei das Filtervorrichtungsgehäuse die Merkmale des Patentanspruches 13 aufweist.The invention is also a filter device housing for receiving a filter device according to one of the claims 1 to 12, wherein the filter device housing has the features of claim 13.

Gemäß dem Patentanspruch 14 ist Gegenstand der Erfindung ferner auch die Verwendung einer Filtervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12 sowie eines Filtervorrichtungsgehäuses nach Anspruch 13.According to the claim 14, the invention is also the use of a filter device according to one of the claims 1 to 12 and a filter device housing according to claim 13.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen zentralen Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung;
  • 2 einen gegenüber 1 vergrößert gezeichneten Teillängsschnitt lediglich des der Bypasseinrichtung benachbarten Bereichs des Filterelements der Filtervorrichtung, wobei der Betriebszustand der Bypasseinrichtung bei einer Temperatur unterhalb eines Temperaturschwellenwertes gezeigt ist;
  • 3a, 3b die Projektion von oberer bzw. unterer Druckfläche des Ventilkörpers der Bypasseinrichtung, wobei die Druckverteilung beim Betriebszustand unterhalb des Temperaturschwellenwertes angegeben ist;
  • 4 einen der 2 entsprechenden Teillängsschnitt, wobei der Betriebszustand der Bypasseinrichtung oberhalb des Temperaturschwellenwertes dargestellt ist, und
  • 5a, 5b den 3a, 3b entsprechende Darstellungen, wobei die Druckverteilung beim Betriebszustand oberhalb des Temperaturschwellenwertes dargestellt ist.
The invention with reference to an embodiment shown in the drawing will be explained in detail. Show it:
  • 1 a central longitudinal section of an embodiment of the filter device according to the invention;
  • 2 one opposite 1 enlarged drawn partial longitudinal section only of the adjacent portion of the bypass device of the filter element of the filter device, wherein the operating state of the bypass device is shown at a temperature below a temperature threshold;
  • 3a . 3b the projection of upper or lower pressure surface of the valve body of the bypass device, wherein the pressure distribution in the operating state is indicated below the temperature threshold value;
  • 4 one of the 2 corresponding partial longitudinal section, wherein the operating state of the bypass device is shown above the temperature threshold, and
  • 5a . 5b the 3a . 3b corresponding representations, wherein the pressure distribution is shown in the operating state above the temperature threshold.

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung einschließlich eines als Ganzes mit 1 bezeichneten Vorrichtungsgehäuses, das die erfindungsgemäße Filtervorrichtung aufnimmt, die ein Filterelement 3 und eine Bypasseinrichtung 5 aufweist. Das Gehäuse 1 weist ein Gehäusehauptteil 7 in Form eines kreiszylindrischen Topfes auf, an dessen Bodenteil 9 sich ein zentral gelegener Filtratauslass 11 befindet. Am oberen offenen Ende des Hauptteiles 7 ist das Gehäuse 1 durch einen Gehäusekopf 13 geschlossen, an dem sich ein seitlicher Unfiltrateinlass 15 befindet. Als Aufnahme für das Filterelement 3 befindet sich am Bodenteil 9, zum Filtratauslass 11 konzentrisch, ein nach innen vorstehender Stutzen 17. Dieser bildet mit seiner Außenseite den Sitz für eine untere Endkappe 19, die in üblicher Weise eine Einfassung für ein einen Hohlzylinder bildendes Filtermaterial 21 bildet. Die Endkappe 19 weist eine zentrale Öffnung 23 auf, deren Öffnungsrand von einem axial nach unten vorstehenden Anschlussstutzen 25 umgeben ist, der bei eingebautem Filterelement 3 die Außenfläche des Stutzens 17 des Bodenteiles 9 übergreift. Dadurch ist über die Öffnung 23 der Endkappe 19 der Fluiddurchgang vom inneren Filterhohlraum 26 des Filterelements 3 zum Filtratauslass 11 gebildet. Bei Zustrom des Unfiltrats über den Einlass 15 zur Außenseite des Filtermaterials 21 des Filterelements 3 bildet der innere Filterhohlraum 26 die Reinseite (Filtratseite), während der das Filtermaterial 21 umgebende Raum innerhalb des Gehäuses die Schmutzseite (Unfiltratseite) bildet.The 1 shows an embodiment of the filter device according to the invention including a designated as a whole by 1 device housing which accommodates the filter device according to the invention, which is a filter element 3 and a bypass device 5 having. The housing 1 has a housing body 7 in the form of a circular cylindrical Pot on, at the bottom part 9 a centrally located filtrate outlet 11 located. At the upper open end of the main part 7 is the case 1 through a housing head 13 closed, at which a lateral Unfiltrateinlass 15 located. As a receptacle for the filter element 3 located at the bottom part 9, the filtrate outlet 11 concentric, an inwardly projecting nozzle 17. This forms with its outside the seat for a lower end cap 19, which in a conventional manner a skirt for a hollow cylinder forming filter material 21 forms. The end cap 19 has a central opening 23 on, the opening edge of an axially downwardly projecting connection piece 25 surrounded, which is built-in filter element 3 the outer surface of the neck 17 of the bottom part 9 overlaps. This is about the opening 23 the end cap 19 the fluid passage from the inner filter cavity 26 of the filter element 3 to the filtrate outlet 11 educated. With inflow of unfiltrate through the inlet 15 to the outside of the filter material 21 of the filter element 3 forms the inner filter cavity 26 the clean side (filtrate side) while the filter material 21 surrounding space inside the housing forms the dirty side (non-filtrate side).

Die Bypasseinrichtung 5 bildet einen Bestandteil der oberen Endkappe 27, die die Einfassung für das obere Ende des Filtermaterials 21 bildet. Diese Endkappe 27 weist ein oberes Gehäuseteil 29 auf, das sich, vom äußeren Umfangsrand 31 radial nach innen versetzt, in gestufter Form axial nach oben erstreckt. Dieses obere Gehäuseteil 29 bildet eine zentral gelegene Durchgangsöffnung 33 der Endkappe 27 sowie eine erste Steuerkammer 35 und eine zweite Steuerkammer 37. Durch eine Gehäuseabdeckung 39 an der Oberseite des oberen Gehäuseteils 29 sind die Steuerkammern 35, 37 nach oben hin abgeschlossen. Die Endkappe 27 weist ein unteres, zweites Gehäuseteil 41 auf, das das Aufnahmegehäuse für einen bewegbaren Ventilkörper 43 bildet. Das untere Gehäuseteil 41 erstreckt sich von dem zwischen der Öffnung 33 und dem Filtermaterial 21 gelegenen Bereich der Endkappe 27 weg axial in den inneren Filterhohlraum 26 hinein und besitzt die Form eines sich zum Gehäuseboden 45 konisch verjüngenden Topfes, in dessen Seitenwand Fluiddurchlässe 47 gebildet sind.The bypass device 5 forms part of the upper end cap 27 covering the top of the filter material 21 forms. This end cap 27 has an upper housing part 29 that is, from the outer perimeter edge 31 offset radially inward, extending in a stepped form axially upwards. This upper housing part 29 forms a centrally located passage opening 33 the end cap 27 and a first control chamber 35 and a second control chamber 37 , Through a housing cover 39 at the top of the upper housing part 29 are the control chambers 35 . 37 closed at the top. The end cap 27 has a lower, second housing part 41 on, which is the receiving housing for a movable valve body 43 forms. The lower housing part 41 extends from the one between the opening 33 and the filter material 21 located area of the end cap 27 away axially into the inner filter cavity 26 in and has the shape of a to the case back 45 conically tapered pot, in whose side wall fluid passages 47 are formed.

Vom Zentralbereich des Bodens 45 des unteren Gehäuseteiles 41 erstreckt sich ein Hohlzapfen 49 axial nach oben in Richtung auf das obere Gehäuseteil 29. Innenseitig bildet der Hohlzapfen 49 die Führung für den in Axialrichtung bewegbaren Ventilkörper 43. Dieser hat im großen Ganzen die Form eines Pilzes mit einem den Schließkörper bildenden Kopfteil 51 und einem sich an dessen Unterseite anschließenden hohlen Schaft 53, der im Hohlzapfen 49 bewegbar geführt ist. Der Schaft 53 weist außenseitig vertiefte Rillen 55 auf, die die Fluidverbindung zwischen dem die Reinseite bildenden Filterhohlraum 26 und der Eingangsöffnung 57 des hohlen Schaftes 53 bilden. Die Außenseite des den Ventilkörper 43 führenden Hohlzapfens 49 bildet den Zentrierkörper für eine Schließfeder in Form einer Schrauben-Druckfeder 50, die zwischen dem Boden 45 des Gehäuseteiles 41 und der Unterseite des Kopfteiles 51 des Ventilkörpers 43 angespannt ist. Die Oberseite des Kopfteiles 51 bildet im sich an den inneren Durchgang 56 des Schaftes 53 anschließenden Zentralbereich 59 eine sich in einer Radialebene erstreckende Fläche, an die sich radial außen ein Kegelteil anschließt, dass die Form eines gestuften Konus besitzt, der aus zwei ebenen Flächenteilen 62 und 63 gebildet. Von diesen bildet das äußere Flächenteil 63 den Ventil-Dichtbereich, mit dem der Ventilkörper 43 bei der in 2 und 4 gezeigten Schließstellung an einer Dichtlinie 65 an einer Stufe des oberen Gehäuseteiles 29 anliegt.From the central area of the soil 45 of the lower housing part 41 extends a hollow pin 49 axially upwards in the direction of the upper housing part 29 , On the inside forms the hollow pin 49 the guide for the axially movable valve body 43 , This has on the whole in the form of a mushroom with a closing body forming headboard 51 and a hollow shaft adjoining the underside thereof 53 in the hollow pin 49 is movably guided. The shaft 53 has recessed grooves on the outside 55 on, the fluid communication between the clean side forming the filter cavity 26 and the entrance opening 57 of the hollow shaft 53 form. The outside of the valve body 43 leading hollow pin 49 forms the centering body for a closing spring in the form of a helical compression spring 50 that is between the ground 45 the housing part 41 and the underside of the head part 51 of the valve body 43 is tense. The top of the headboard 51 forms in itself at the inner passage 56 of the shaft 53 adjoining central area 59 a surface extending in a radial plane and adjoining it radially outward a cone part having the shape of a stepped cone consisting of two flat surface parts 62 and 63 educated. Of these forms the outer surface part 63 the valve sealing area with which the valve body 43 at the in 2 and 4 shown closed position on a sealing line 65 at a stage of the upper housing part 29 is applied.

Auf der Oberseite des Kopfteiles 51 des Ventilkörpers 43, genauer gesagt auf dem Zentralbereich 59 und einem Teil des ersten seitlichen Flächenteiles 61, ist eine Dichtkappe 67 aus einem Elastomer angeordnet. Bei der gezeigten Schließposition (2 und 4), bildet die Dichtkappe 67 durch Anlage am Rand eines am oberen Gehäuseteiles 29 axial vorstehenden Ringkörpers 69 die Abdichtung zwischen der inneren ersten Steuerkammer 35 und der äußeren Steuerkammer 37. Letztere ist über im oberen Gehäuseteil 29 befindliche Schlitze 85 mit dem das Gehäuseteil 29 umgebenden, schmutzseitigen Raum verbunden, so dass in der zweiten Steuerkammer 37 permanent der Druck der Unfiltratseite wirksam ist. Die Dichtkappe 67 weist koaxial zum Schaft 53 einen Rohrkörper 71 auf, der sich mit seinem unteren Rohrabschnitt in den Durchgang 56 des Schaftes 53 erstreckt und mit seinem oberen Rohrabschnitt in der ersten Steuerkammer 35 vorsteht. Mit seinem Ende 73 bildet der nach oben vorstehende Rohrkörper 71 eine Ventilöffnung. Koaxial zum Rohrkörper 71 ist in einer zentralen Öffnung der oberen Gehäuseabdeckung 39 ein kurzes Rohrstück 75 eingesetzt, das wie die Dichtkappe 67 aus einem Elastomer gebildet ist und wie der Rohrkörper 71 mit seinem in der Steuerkammer 35 befindlichen Ende 77 eine Ventilöffnung bildet. Die durch die Rohrenden 73 und 77 gebildeten Ventilöffnungen sind wechselweise durch ein Bimetallelement temperaturabhängig freigebbar oder verschließbar.On the top of the headboard 51 of the valve body 43 more precisely on the central area 59 and a part of the first lateral surface part 61 , is a sealing cap 67 made of an elastomer. In the closed position shown ( 2 and 4 ), forms the sealing cap 67 by abutment on the edge of one of the upper housing part 29 axially projecting annular body 69 the seal between the inner first control chamber 35 and the outer control chamber 37 , The latter is over in the upper housing part 29 located slots 85 with the housing part 29 surrounding, dirt-side space, so that in the second control chamber 37 permanently the pressure of the non-filtrate side is effective. The sealing cap 67 has coaxial with the shaft 53 a tubular body 71 on, with his lower tube section in the passage 56 of the shaft 53 extends and with its upper pipe section in the first control chamber 35 protrudes. With his end 73 forms the upwardly projecting tubular body 71 a valve opening. Coaxial with the pipe body 71 is in a central opening of the upper housing cover 39 a short piece of pipe 75 used that like the sealing cap 67 is formed of an elastomer and as the tubular body 71 with his in the control chamber 35 located end 77 forms a valve opening. The through the pipe ends 73 and 77 formed valve openings are alternately released by a bimetallic temperature dependent or closed.

Das Bimetallelement hat die Form einer membranartigen, dünnen, kreisrunden Scheibe 79, die je nach Temperatur nach einer Seite oder der anderen Seite hin tellerartig gewölbt ist. Bei über eine Temperaturschwelle sich ändernder Temperatur ändert sich die Wölbung sprunghaft. Die Bimetallscheibe 79 bildet dadurch eine Art Schnappelement. Bei unter dem Schwellenwert liegender Temperatur ist die Scheibe 79 nach oben gewölbt, wie dies in 2 gezeigt ist, in der der Betriebszustand der Bypasseinrichtung 5 unterhalb des Temperaturschwellenwertes dargestellt. Die 4 zeigt den Betriebszustand oberhalb des Temperaturschwellenwertes, wobei die Scheibe 79 nach unten gewölbt ist. In der Steuerkammer 35 ist die Scheibe 79 so gelagert, dass sie bei Wölbung nach oben die durch das Ende 77 des Rohrstückes 75 gebildete Ventilöffnung verschließt (siehe 2) und bei Wölbung nach unten (siehe 4) die Ventilöffnung am Ende 73 des Rohrkörpers71 verschließt. Für diese Steuer- oder Ventilfunktion ist die Bimetallscheibe 79 in der ersten Steuerkammer 35 mit ihrem Scheibenrand an Wandteilen des oberen Gehäuseteiles 29 nicht in vollflächiger Anlage gelagert, vielmehr sind an der randseitigen Aufhängung der Bimetallscheibe 79 Durchlassstellen 82 gebildet, die Fluidverbindungen zwischen oberem Teilraum 80 und unterem Teilraum 81 der Steuerkammer 35 bilden (siehe 4).The bimetallic element has the form of a membranous, thin, circular disk 79 , which is dish-like depending on the temperature on one side or the other side. When the temperature changes over a temperature threshold, the curvature changes abruptly. The bimetal disc 79 thereby forms a kind of snap element. At below the threshold temperature is the disc 79 arched upward, as in 2 is shown in the operating state of the bypass device 5 shown below the temperature threshold. The 4 shows the operating state above the temperature threshold, the disc 79 is curved down. In the control chamber 35 the disc 79 is mounted so that when curving up through the end 77 of the pipe section 75 closed valve opening closes (see 2 ) and when curving down (see 4 ) the valve opening at the end 73 of the tubular body 71 closes. For this control or valve function is the bimetal disc 79 in the first control chamber 35 with its disc edge on wall parts of the upper housing part 29 not stored in a full-surface system, but are on the peripheral suspension of the bimetallic disc 79 Passage sites 82 formed, the fluid connections between upper subspace 80 and lower subspace 81 the control chamber 35 form (see 4 ).

Bei Betrieb sowohl unter dem Temperaturschwellenwert, dieser Betriebszustand ist in 2, 3a und 3b dargestellt, als auch bei Betrieb oberhalb des Temperaturschwellenwertes, dieser Betriebszustand ist in 4, 5a und 5b dargestellt, herrscht in der zweiten Steuerkammer 37 permanent der Druck der Unfiltratseite, weil die Steuerkammer 37 über die Schlitze 85 im Gehäuseteil 29 mit der äußeren Unfiltratseite in Verbindung ist. Ebenso herrscht im zur Außenseite offenen Rohrstück 75 der Druck der Unfiltratseite. Beim Betrieb unterhalb des Temperaturschwellenwertes (2, 3a und 3b) verschließt die Bimetallscheibe 79 die Ventilöffnung am Ende 77 des Rohrstücks 75 und öffnet die Ventilöffnung am Ende 73 des Rohrkörpers 71. An dem durch die Druckfeder 50 in die Schließstellung vorgespannten Ventilkörper 43 ergibt sich daher die Druckverteilung, die in 3a und 3b verdeutlicht ist. Als die Wirkung der Druckfeder 50 verstärkende zusätzliche Schließkraft wirkt der an der in 3b mit A1 bezeichneten Fläche der gesamten Unterseite des Schließkörpers 43 anstehende Druck der Filtratseite.When operating both below the temperature threshold, this operating condition is in 2 . 3a and 3b shown, as well as when operating above the temperature threshold, this operating state is in 4 . 5a and 5b represented, prevails in the second control chamber 37 permanently the pressure of the unfiltrate side, because the control chamber 37 over the slots 85 in the housing part 29 is in communication with the outer Unfiltratseite. Also prevails in the pipe section open to the outside 75 the pressure of the unfiltrate side. When operating below the temperature threshold ( 2 . 3a and 3b ) closes the bimetallic disc 79 the valve opening at the end 77 of the pipe section 75 and opens the valve opening at the end 73 of the tubular body 71. At the by the compression spring 50 in the closed position biased valve body 43 therefore results in the pressure distribution in 3a and 3b is clarified. As the effect of the compression spring 50 reinforcing additional closing force acts on the in 3b A1 area of the entire underside of the closing body 43 pending pressure of the filtrate side.

Bei geschlossener Ventilöffnung am Ende 77 des Rohrstücks 75 und gleichzeitiger Öffnung des Endes 73 des Rohrkörpers 71 wirkt über die Verbindung der Steuerkammer 35 mit dem Durchgang 56 des Ventilschafts 53 der Druck der Filtratseite auch an der Oberseite des Ventilkörpers 43 in dem Bereich der in 3a mit A3 bezeichneten Fläche als Kraft, die den Ventilkörper 43 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Gleichzeitig wirkt an der Oberseite des Ventilkörpers 43 im äußeren Bereich in der mit einem Strichmuster bezeichneten Fläche A2 auch der Druck der Unfiltratseite, der in der äußeren, zweiten Steuerkammer 37 ansteht, und erzeugt eine Kraft in Öffnungsrichtung. In Kombination dieser Druckverteilung mit der Schließkraft der Druckfeder 50 ist dadurch ein erhöhter Bypassöffnungsdruck von beispielsweise fünf Bar vorgebbar.When the valve opening is closed at the end 77 of the pipe section 75 and simultaneous opening of the end 73 of the tubular body 71 acts via the connection of the control chamber 35 with the passage 56 of the valve stem 53 the pressure of the filtrate side also at the top of the valve body 43 in the area of in 3a Area designated A3 as a force that the valve body 43 acted in the opening direction. At the same time acts on the top of the valve body 43 in the outer region in the area designated by a dash pattern A2 and the pressure of the non-filtrate side, in the outer second control chamber 37 is present, and generates a force in the opening direction. In combination of this pressure distribution with the closing force of the compression spring 50 As a result, an increased bypass opening pressure of, for example, five bar can be specified.

Bei Betrieb oberhalb der Schwellenwerttemperatur, dieser Zustand ist in 4, 5a und 5b dargestellt, ist die Ventilöffnung am Ende 77 des Rohrstücks 75 offen, während die Ventilöffnung am Ende 73 des Rohrkörpers 71 geschlossen ist. Über das Rohrstück 75 herrscht daher in der Steuerkammer 35 der Unfiltratdruck. Da dieser permanent auch in der äußeren, zweiten Steuerkammer 37 wirksam ist, steht beim Warmbetrieb nunmehr die gesamte Fläche der Oberseite des Ventilkörpers als Differenzdruckfläche A2 zur Verfügung (5a), während bei Kaltbetrieb die Differenzdruckfläche A2 (3a), lediglich durch den Randbereich außerhalb der Fläche A3 zur Verfügung steht. Die gegenüber 3a vergrößerte Differenzdruckfläche A2 von Fig. 5a führt zu einer erhöhten, vom Fluiddruck generierten Kraft in Öffnungsrichtung und damit zu einer Verringerung des Bypassöffnungsdruckes, der im Warmbetrieb beispielsweise auf drei Bar gegenüber dem Öffnungsdruck von fünf Bar bei Kaltbetrieb auslegbar ist. Es öffnet dann die Bypass-Ventileinrichtung und gibt den Durchfluss von der Unfiltratseite über den Ventilkörper 43 in seiner Öffnungsstellung zur Filtratseite frei, was in Abhängigkeit einer zunehmenden Verblockung des Filtermaterials 21 stetig zunehmend erfolgt, wobei bis zum vollständigen Verblocken und bis dahin nur teilweise erfolgter Öffnung der Bypasseinrichtung ein Teil des Fluidstromes nach wie vor über nicht verblockte Teile des Filtermaterials 21 weiter abgereinigt werden kann.When operating above the threshold temperature, this condition is in 4 . 5a and 5b shown, the valve opening is at the end 77 of the pipe section 75 open while the valve opening at the end 73 of the tubular body 71 closed is. About the pipe section 75 Therefore prevails in the control chamber 35, the unfiltered pressure. Since this permanently in the outer, second control chamber 37 is effective, the entire area of the upper side of the valve body is now available as differential pressure area A2 during hot operation ( 5a During cold operation, the differential pressure area A2 ( 3a ), only by the edge area outside the area A3 is available. The opposite 3a Increased differential pressure area A2 of FIG. 5a leads to an increased, generated by the fluid pressure force in the opening direction and thus to a reduction of the bypass opening pressure, which is interpretable in hot operation, for example, three bar against the opening pressure of five bar in cold operation. It then opens the bypass valve means and gives the flow from the unfiltrate side over the valve body 43 in its open position to Filtratseite free, which depends on increasing blocking of the filter material 21 steadily increasing, with up to the complete blocking and hitherto only partially completed opening of the bypass device, a portion of the fluid flow still over non-blocked parts of the filter material 21 can be further cleaned.

Für die Kräfte, die am Ventilkörper 43 im Kaltbetrieb wirken, bei dem mittels der Bimetallscheibe 79 der Unfiltratanschluss am Rohrstück 75 geschlossen ist, gilt: 0 = p 1 × A1 + F c p 2 × A2 p 1 × A3

Figure DE102017001540A1_0001
mit

p1 =
Druck auf der Filtratseite 26;
p2 =
Druck auf der Unfiltratseite 15;
A1 =
druckwirksame Fläche des Ventilkörpers 43 auf der Filtratseite 26;
A2 =
druckwirksame Fläche des Ventilkörpers 43 auf der Unfiltratseite 15 innerhalb der zweiten Steuerkammer 37;
A3 =
druckwirksame Fläche des Ventilkörpers 43 auf der Unfiltratseite 15 und innerhalb der ersten Steuer-Kammer 35;
Fc =
Kraft der auf den Ventilkörper 43 einwirkenden Druck-Feder 50.
For the forces acting on the valve body 43 operate in cold mode, in which by means of the bimetallic disc 79 the unfiltered connection on the pipe section 75 is closed, the following applies: 0 = p 1 × A1 + F c - p 2 × A2 - p 1 × A3
Figure DE102017001540A1_0001
With
p 1 =
Pressure on the filtrate side 26 ;
p 2 =
Pressure on the unfiltrate side 15 ;
A1 =
pressure-effective area of the valve body 43 on the filtrate side 26 ;
A2 =
pressure-effective area of the valve body 43 on the unfiltrate side 15 within the second control chamber 37 ;
A3 =
pressure-effective area of the valve body 43 on the unfiltrate side 15 and within the first control chamber 35 ;
F c =
Force the on the valve body 43 acting pressure spring 50.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 0155563 A2 [0002]WO 0155563 A2 [0002]

Claims (14)

Filtervorrichtung mit einem Filterelement (3) und einer Bypasseinrichtung (5), die einen federbelasteten Ventilkörper (43) aufweist, der ab einem vorgebbaren Bypassöffnungsdruck öffnet und eine fluidführende Verbindung zwischen einer Unfiltrat- (15) und einer Filtratseite (26) des Filterelements (3) unter zumindest teilweiser Umgehung des Filtermaterials (21) dieses Filterelements (3) schafft, wobei eine Steuereinrichtung (79) vorhanden ist, mittels deren der Bypassöffnungsdruck temperaturgesteuert veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (79) den Bypassöffnungsdruck ab Erreichen eines vorgebbaren Temperaturschwellenwertes von einem hohen Druckwert auf einen niederen Druckwert absenkt.Filter device comprising a filter element (3) and a bypass device (5) which has a spring-loaded valve body (43) which opens from a predefinable bypass opening pressure and a fluid-carrying connection between a non-filtrate (15) and a filtrate (26) of the filter element (3 ) with at least partial bypassing of the filter material (21) of this filter element (3), wherein a control device (79) is provided, by means of which the bypass opening pressure is temperature-controlled variable, characterized in that the control device (79) the bypass opening pressure from reaching a predetermined temperature threshold lowers from a high pressure value to a low pressure value. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung ein Bimetallelement (79) aufweist, das temperaturgesteuert ab dem vorgebbaren Temperaturschwellenwert eine fluidführende Verbindung zwischen der Unfiltratseite (15) und einer in der Bypasseinrichtung (5) aufgenommenen Steuerkammer (35) herstellt, die unterhalb dieses Temperaturschwellenwerts an die Filtratseite (26) des Filterelements (3) angeschlossen ist.Filter device after Claim 1 , characterized in that the control device comprises a bimetallic element (79), the temperature-controlled from the predetermined temperature threshold, a fluid-conducting connection between the Unfiltratseite (15) and one in the bypass device (5) recorded control chamber (35) produces below this temperature threshold value to the Filtratseite (26) of the filter element (3) is connected. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturschwellenwert 20°C beträgt und/oder dass die Steuereinrichtung (79) den Bypassöffnungsdruck von dem hohen Wert von 5 bar auf den niederen Druckwert von 3 bar absenkt.Filter device after Claim 1 or 2 , characterized in that the temperature threshold value is 20 ° C and / or that the control device (79) lowers the bypass opening pressure from the high value of 5 bar to the low pressure value of 3 bar. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem geschlossenen Zustand des Ventilkörpers (43), bei dem dieser an Gehäuseteilen (29,65) der Bypasseinrichtung (5) anliegt, die Steuerkammer (35) von diesen Gehäuseteilen (29,65) begrenzt ist und dass in die Steuerkammer (35) jeweils ein Unfiltrat- (15) und ein Filtratanschluss (71) münden, die abhängig von der Fluidtemperatur wechselweise von dem Bimetallelement (79) verschließbar sind.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that in a closed state of the valve body (43), in which this rests on housing parts (29,65) of the bypass device (5), the control chamber (35) of these housing parts (29,65 ) is limited and in that in the control chamber (35) each have a Unfiltrat- (15) and a filtrate port (71) open, which are alternately closed depending on the fluid temperature of the bimetallic element (79). Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallelement in der Art einer ein Schnappelement bildenden runden Steuerscheibe (79) ausgebildet ist, die, randseitig in der Steuerkammer (35) mittels einer Festlegeeinrichtung festgelegt, in ihrer die Filtratseite (26) absperrenden Stellung einen Fluidweg (82) von der Unfiltratseite (15) in einen Teilraum (81) der Steuerkammer (35) freigibt, in den ansonsten der Filtratanschluss (71) ausmündet.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the bimetallic element in the manner of a snap-action forming round control disc (79) is formed, the edge fixed in the control chamber (35) by means of a fixing device, in their the filtrate (26) shut off Position a fluid path (82) from the unfiltered side (15) in a subspace (81) of the control chamber (35) releases, in the otherwise the filtrate port (71) opens. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkammer (35) einen weiteren, an den einen Teilraum (81) angrenzenden weiteren Teilraum (80) aufweist, in den der Unfiltratanschluss (75) fluidführend einmündet, sobald dieser von dem Bimetallelement (79) freigegeben ist.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber (35) has a further, adjacent to the one subspace (81) further subspace (80) into which the unfiltered port (75) discharges fluid, as soon as this of the bimetallic element ( 79) is released. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkammer (35) von einer weiteren Steuerkammer (37) randseitig umfasst ist, die bei geschlossenem, an Gehäuseteilen (29,65) der Bypasseinrichtung (5) anliegendem Ventilkörper (43) von der einen Steuerkammer (35) separiert ist und die permanent fluidführend an die Unfiltratseite (15) angeschlossen ist.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the control chamber (35) by a further control chamber (37) is peripherally encompassed, with closed, on housing parts (29,65) of the bypass device (5) fitting valve body (43) of the a control chamber (35) is separated and the permanent fluid leading to the unfiltrate side (15) is connected. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unfiltratanschluss (75) in einer Abdeckung (35) der Steuerkammer (35) aufgenommen ist, die mit den Gehäuseteilen (29,65) der Bypasseinrichtung (5) fest verbunden ist, und dass der Filtratanschluss (71) durch den Ventilkörper (43) hindurchgeführt ist.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the unfiltered port (75) is accommodated in a cover (35) of the control chamber (35) which is fixedly connected to the housing parts (29,65) of the bypass device (5), and the filtrate port (71) is passed through the valve body (43). Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (43) zur Abdichtung gegenüber den Gehäuseteilen (26,65) der Bypasseinrichtung (5) eine Dichtkappe (67) trägt und von einer Druckfeder (50) permanent beaufschlagt ist, die sich zwischen einem Aufnahmegehäuse (41) für den Ventilkörper (43) und diesem erstreckt, und dass das Innere des Aufnahmegehäuses (41) über mindestens einen Durchlass (47) permanent fluidführend mit der Filtratseite (26) des Filterelements (3) verbunden ist.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body (43) for sealing relative to the housing parts (26,65) of the bypass device (5) carries a sealing cap (67) and is permanently acted upon by a compression spring (50) which between a receiving housing (41) for the valve body (43) and this extends, and that the interior of the receiving housing (41) via at least one passage (47) is permanently fluid-carrying connected to the filtrate side (26) of the filter element (3). Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (41) für den Ventilkörper (43) als zusätzliches Gehäuseteil mit den sonstigen Gehäuseteilen (29) der Bypasseinrichtung (5) verbunden ist, die Bestandteil einer Endkappe (27) des Filterelements (3) sind.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving housing (41) for the valve body (43) as an additional housing part with the other housing parts (29) of the bypass device (5) is connected, which is part of an end cap (27) of the filter element ( 3) are. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mittels dem Bimetallelement (79) verschlossenem Unfiltratanschluss (75) die folgende Kräfteformel für den Ventilkörper (43) gilt: 0 = p 1 × A1 + F c p 2 × A2 p 1 × A3
Figure DE102017001540A1_0002
mit p1 = Druck auf der Filtratseite (26); p2 = Druck auf der Unfiltratseite (15); A1 = druckwirksame Fläche des Ventilkörpers (43) auf der Filtratseite (26); A2 = druckwirksame Fläche des Ventilkörpers (43) auf der Unfiltratseite (15) innerhalb der zweiten Steuerkammer (37); A3 = druckwirksame Fläche des Ventilkörpers (43) auf der Unfiltratseite (15) und innerhalb der ersten Steuer-Kammer (35); Fc = Kraft der auf den Ventilkörper (43) einwirkenden Druck-Feder (50).
Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of the unfiltrate connection (75) closed by means of the bimetal element (79), the following formula of forces applies to the valve body (43): 0 = p 1 × A1 + F c - p 2 × A2 - p 1 × A3
Figure DE102017001540A1_0002
with p 1 = pressure on the filtrate side (26); p 2 = pressure on the non-filtrate side (15); A1 = pressure-effective area of the valve body (43) on the filtrate side (26); A2 = pressure-effective area of the valve body (43) on the non-filtrate side (15) within the second control chamber (37); A3 = pressure-effective area of the valve body (43) on the non-filtrate side (15) and within the first control chamber (35); F c = force of the pressure spring (50) acting on the valve body (43).
Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypasseinrichtung (5) zumindest teilweise in das hohlzylindrische Filterelement (3) hineinragt, das bodenseitig mit einer weiteren Endkappe (19) versehen ist, die einen Filtratauslass (23) aufweist.Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass device (5) at least partially protrudes into the hollow cylindrical filter element (3), which is provided on the bottom side with a further end cap (19) having a Filtratauslass (23). Filtervorrichtungsgehäuse zur Aufnahme einer Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Unfiltratzufuhr (15) und eine Filtratabfuhr (11,17) aufweist, die stufenartig ausgebildet eine Aufnahme (17) für die Bodenseite (19) des Filterelements (3) bildet, dass die Bypasseinrichtung (5) als Bestandteil des in das Gehäuse (1) auswechselbar konzipierten Filterelements (3) mit einem Überstand in einen Gehäusekopf (13) des Gehäuses (1) mit der Unfiltratzufuhr (15) hineinragt, der einen Gehäusetopf (7) abschließt, der mit einem radialen Abstand das im Gehäuse (1) aufgenommene Filterelement (3) umschließt.Filter device housing for receiving a filter device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a Unfiltratzufuhr (15) and a filtrate discharge (11,17) formed step-like manner a receptacle (17) for the bottom side (19) of the filter element (3) forms that the bypass device (5) as a component of the housing (1) interchangeable designed filter element (3) protrudes with a supernatant into a housing head (13) of the housing (1) with the Unfiltratzufuhr (15) having a housing pot (7 ), which encloses the filter element (3) received in the housing (1) at a radial distance. Verwendung einer Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie eines Filtervorrichtungsgehäuses (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Kaltstart von hydraulischen Arbeitsmaschinen, wie Mobilmaschinen, ein höherer Öffnungsdruck für die Bypasseinrichtung (5) zugelassen wird, um Fluid mit niederer Temperatur durch das Filtermaterial (21) des Filterelements (3) zu bringen und dass mit zunehmender Fluidtemperatur mittels einer Steuereinrichtung (79) der Öffnungsdruck der Bypasseinrichtung (5) von einem höheren Druckwert auf einen niederen Druckwert herabgesetzt ist, bei dem mit zunehmendem Verblocken des Filtermaterials (21) des Filterelements (3) die Bypasseinrichtung (5) zumindest teilweise unter Umgehung des Filtermaterials (21) des Filterelements (3) die Unfiltratseite (15) mit der Filtratseite (26) verbindet.Use of a filter device according to one of Claims 1 to 12 and a filter device housing (1) Claim 13 , characterized in that at cold start of hydraulic machines, such as mobile machines, a higher opening pressure for the bypass device (5) is allowed to bring low-temperature fluid through the filter material (21) of the filter element (3) and that with increasing fluid temperature means a control device (79) the opening pressure of the bypass device (5) is reduced from a higher pressure value to a lower pressure value, in which with increasing blocking of the filter material (21) of the filter element (3), the bypass device (5) at least partially bypassing the filter material ( 21) of the filter element (3) connects the non-filtrate side (15) with the filtrate side (26).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4388196A (en) 1980-08-14 1983-06-14 Claude A. Patalidis Filter with heat controlled fluid flow bypass
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