DE102017001540B4 - Filter device, filter device housing and their use - Google Patents

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Abstract

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, wobei die Steuereinrichtung (79) den Bypassöffnungsdruck ab Erreichen eines vorgebbaren Temperaturschwellenwertes von einem hohen Druckwert auf einen niederen Druckwert absenkt, wobei 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, und wobei 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, dadurch gekennzeichnet, dass in die Steuerkammer (35) jeweils ein Unfiltrat-(75) und ein Filtratanschluss (71) münden, die abhängig von der Fluidtemperatur wechselweise von dem Bimetallelement (79) verschließbar sind.Filter device with a filter element (3) and a bypass device (5) which has a spring-loaded valve body (43) which opens from a predeterminable bypass opening pressure and a fluid-carrying connection between an unfiltrate (15) and a filtrate side (26) of the filter element (3 ) creates this filter element (3) by at least partially bypassing the filter material (21), a control device (79) being provided by means of which the bypass opening pressure can be changed in a temperature-controlled manner, the control device (79) increasing the bypass opening pressure from a high one upon reaching a predeterminable temperature threshold Pressure value drops to a lower pressure value, the control device having a bimetal element (79) which, under temperature control, produces a fluid-carrying connection between the unfiltrate side (15) and a control chamber (35) accommodated in the bypass device (5) and below this Tempe raturschwellenwerts is connected to the filtrate side (26) of the filter element (3), and wherein in a closed state of the valve body (43), in which this rests against housing parts (29, 65) of the bypass device (5), the control chamber (35) of these housing parts (29, 65) is limited, characterized in that an unfiltrate (75) and a filtrate connection (71) open into the control chamber (35), which can be closed alternately by the bimetal element (79) depending on the fluid temperature.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a filter device with the features in the preamble of claim 1.

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, especially when they are used for mobile applications, such as in motor vehicles or mobile work equipment, for example for filtering transmission oils or hydraulic oils, there are operating phases that take place under different temperature conditions. The resulting changes in viscosity between low cold start temperatures and significantly higher operating temperatures lead to different differential pressures regardless of the operating state of the filter material of the filter element, i.e. whether it is functional or blocked, 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 a closing spring loading the valve body as a control device for the temperature-controlled change of the bypass opening pressure, the spring stiffness of which changes depending on the temperature in such a way that the spring stiffness is low at low cold start conditions and low at a higher temperature, such as the operating temperature , is harder. In the case of a closing spring that only provides the spring stiffness for the desired bypass function with the usual bypass opening pressure of three bar in normal operation at temperature, this means that with the closing spring, which is weak in the low temperature range, the bypass in low temperature operation, such as with a cold start, is due to the increased Viscosity of the fluid pending high differential pressure is open, regardless of the condition of the filter material. The opened bypass leads to contamination of the system despite the presence of a functional filter element.

Die US 4 388 196 A offenbart 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, wobei die Steuereinrichtung den Bypassöffnungsdruck ab Erreichen eines vorgebbaren Temperaturschwellenwertes von einem hohen Druckwert auf einen niederen Druckwert absenkt, wobei die Steuereinrichtung ein Bimetallelement aufweist, das temperaturgesteuert ab dem vorgebbaren Temperaturschwellenwert eine fluidführende Verbindung zwischen der Unfiltratseite und einer in der Bypasseinrichtung aufgenommenen Steuerkammer herstellt, die unterhalb dieses Temperaturschwellenwerts an die Filtratseite des Filterelements angeschlossen ist, und wobei in einem geschlossenen Zustand des Ventilkörpers, bei dem dieser an Gehäuseteilen der Bypasseinrichtung anliegt, die Steuerkammer von diesen Gehäuseteilen begrenzt ist.The U.S. 4,388,196 A discloses a filter device with a filter element and a bypass device which has a spring-loaded valve body which opens from a predeterminable bypass opening pressure and creates a fluid-carrying connection between an unfiltrate and a filtrate side of the filter element while at least partially bypassing the filter material of this filter element, a control device being present , by means of which the bypass opening pressure can be changed in a temperature-controlled manner, the control device reducing the bypass opening pressure from a high pressure value to a low pressure value when a predeterminable temperature threshold value is reached, the control device having a bimetal element which, under temperature control, establishes a fluid-carrying connection between the unfiltrate side and a Establishes the control chamber received in the bypass device, which is below this temperature threshold to the filtrate side of the filter elements is connected, and wherein in a closed state of the valve body, in which this rests against housing parts of the bypass device, the control chamber is limited by these housing parts.

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.On the basis of this prior art, the object of the invention is to provide a filter device whose bypass device is characterized by a particularly advantageous operating behavior.

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 which has the features of claim 1 in its entirety.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 zeichnet sich die erfindungsgemäße Filtervorrichtung dadurch aus, dass in die Steuerkammer jeweils ein Unfiltrat- und ein Filtratanschluss münden, die abhängig von der Fluidtemperatur wechselweise von dem Bimetallelement verschließbar sind.According to the characterizing part of claim 1, the filter device according to the invention is characterized in that an unfiltrate and a filtrate connection open into the control chamber, which can be closed alternately by the bimetal element depending on the fluid temperature.

Dadurch ist der Ventilkörper je nach Steuerposition des Bimetallelements mit unterschiedlicher, gegen die Schließkraft der Feder wirkender, vom Fluiddruck generierter Öffnungskraft belastet.As a result, depending on the control position of the bimetal element, the valve body is loaded with different opening forces that act against the closing force of the spring and are generated by the fluid pressure.

Ferner 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.Furthermore, an essential feature of the invention is that the control device lowers the bypass opening pressure from a high pressure value to a low pressure value when a predefinable temperature threshold value is reached. This control behavior of the control device, which is contrary to the known solution mentioned, enables a particularly advantageous operating behavior of the filter device according to the invention. When specifying the temperature threshold value for the transition temperature between cold operation with high fluid viscosity and the range in which the viscosity of the warm fluid is in the normal range, and when the bypass device is designed for the usual opening pressure of, for example, three bar, the bypass device works in the entire range of Optimum operating temperature, with the bypass being opened in the desired manner only as a function of a malfunction (blocking) of the filter material. Since the control device in the invention prescribes a high pressure value at temperatures below the threshold value for opening the bypass, the disadvantage of the known solution that the high viscosity during cold start operation opens the bypass regardless of the functional state of the filter element is avoided. Due to the high pressure value provided in the invention at high viscosity, it also remains Cold start conditions, the bypass is closed when the filter element is functional, i.e. permeable, as long as there is no blockage of the filter material and the bypass opens despite the increased opening pressure value. In the invention, therefore, the bypass function is also dependent on the state of the filter element in the area of cold operation, thus ensuring safe operation of the filter device under all operating conditions, ie without the risk of contamination of the system under cold start conditions.

Die Steuereinrichtung weist 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.The control device has a bimetallic element which, under temperature control, produces a fluid-carrying connection between the unfiltrate 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. The change in the bypass opening pressure therefore advantageously takes place by means of a switching process controlled by the fluid pressure at a clearly specified 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 5 bar (fünf Bar) auf den niederen Druckwert von 3 bar (drei Bar) absenkt.The arrangement can advantageously be made such that the temperature threshold is 20 ° C. and / or that the control device lowers the bypass opening pressure from the high value of 5 bar (five bar) to the low pressure value of 3 bar (three bar).

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 can advantageously be designed in the form of a plate-like round control disk which forms a snap-in element and which, fixed at the edge in the control chamber by means of a fixing device, in its position blocking the filtrate side, releases a fluid path from the unfiltrate side into a subspace of the control chamber in which otherwise the filtrate connection opens. Such a bimetallic disk can be designed in such a way that, depending on the temperature, it bulges abruptly to one side or the other and, depending on the bulge, assumes a blocking position or a 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 can furthermore advantageously be made such that the control chamber has a further subchamber adjoining one subchamber into which the unfiltrate connection opens in a fluid-carrying manner as soon as it is released by the bimetal element. The control chamber can be encompassed on the edge side by a further control chamber which is separated from the one control chamber when the valve body is closed and is adjacent to the 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.The unfiltrate connection can advantageously be accommodated in a cover of the control chamber which is permanently connected to the housing parts of the bypass device, the filtrate connection being passed through the valve body. With this design, the bypass device can be integrated into the filter device with little space requirement.

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.To seal against the housing parts of the bypass device, the valve body can carry a sealing cap and be permanently acted upon by a compression spring which extends between a housing for the valve body and the latter, the interior of the housing being permanently connected to the filtrate side of the filter element via at least one passage 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 with particular advantage as an additional housing part to the other housing parts of the bypass device, which are part of an end cap of the filter element.

Bei dieser Anordnung der Bypasseinrichtung an einer Endkappe kann die Bypasseinrichtung zumindest teilweise in das hohlzylindrische Filterelement hineinragen, das bodenseitig mit einer weiteren Endkappe versehen ist, die einen Filtratauslass aufweist. Im Betrieb ist dabei das Filterelement von der Außenseite des Filtermaterials her nach innen durchströmt. With this arrangement of the bypass device on an end cap, the bypass device can project at least partially into the hollow cylindrical filter element, which is provided on the bottom with a further end cap which has a filtrate outlet. During operation, the flow through the filter element is from the outside of the filter material inwards.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Filtervorrichtungsgehäuse zur Aufnahme einer Filtervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, wobei das Filtervorrichtungsgehäuse die Merkmale des Patentanspruches 11 aufweist.The invention also relates to a filter device housing for receiving a filter device according to one of claims 1 to 10, the filter device housing having the features of claim 11.

Gemäß dem Patentanspruch 12 ist Gegenstand der Erfindung ferner auch die Verwendung einer Filtervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10 sowie eines Filtervorrichtungsgehäuses nach Anspruch 11.According to claim 12, the subject matter of the invention is also the use of a filter device according to one of claims 1 to 10 and a filter device housing according to claim 11.

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 is explained in detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:
  • 1 a central longitudinal section of an embodiment of the filter device according to the invention;
  • 2 one opposite 1 enlarged partial longitudinal section only of the region of the filter element of the filter device adjacent to the bypass device, the operating state of the bypass device being shown at a temperature below a temperature threshold value;
  • 3a , 3b the projection of the upper or lower pressure surface of the valve body of the bypass device, the pressure distribution is specified for the operating state below the temperature threshold value;
  • 4th one of the 2 corresponding partial longitudinal section, the operating state of the bypass device being shown above the temperature threshold value; and
  • 5a , 5b the 3a , 3b corresponding representations, the pressure distribution being shown in the operating state above the temperature threshold value.

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 device housing, designated as a whole by 1, which accommodates the filter device according to the invention, which is a filter element 3 and a bypass device 5 having. The case 1 has a housing main part 7th in the form of a circular cylindrical pot, on the bottom part 9 a centrally located filtrate outlet 11 is located. At the upper open end of the main part 7th is the case 1 through a housing head 13th closed, on which there is a lateral unfiltrate inlet 15th is located. As a holder for the filter element 3 is located on the bottom part 9 , to the filtrate outlet 11 concentric, a stub protruding inwards 17th . This forms with its outside the seat for a lower end cap 19th which, in the usual way, form an enclosure for a filter material forming a hollow cylinder 21st forms. The end cap 19th has a central opening 23 on, the edge of the opening from an axially downwardly protruding connection piece 25th is surrounded by the built-in filter element 3 the outer surface of the nozzle 17th of the bottom part 9 overlaps. This is over the opening 23 the end cap 19th the fluid passage from the inner filter cavity 26th of the filter element 3 to the filtrate outlet 11 educated. When the unfiltrate flows in via the inlet 15th to the outside of the filter material 21st of the filter element 3 forms the inner filter cavity 26th the clean side (filtrate side), during which the filter material 21st surrounding space within the housing forms the dirt side (unfiltrate 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 top end cap 27 that is the bezel for the top of the filter material 21st forms. This end cap 27 has an upper housing part 29 on that, from the outer peripheral edge 31 offset radially inward, extending axially upward in stepped form. This upper case 29 forms a centrally located passage opening 33 the end cap 27 as well as 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 completed at the top. The end cap 27 has a lower, second housing part 41 on which the housing for a movable valve body 43 forms. The lower case 41 extends from that between the opening 33 and the filter material 21st located area of the end cap 27 away axially into the inner filter cavity 26th inside and has the shape of a down to the case back 45 conically tapering pot, in the side wall of which 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 floor 45 of the lower part of the housing 41 a hollow pin extends 49 axially upwards towards the upper housing part 29 . The hollow pin forms on the inside 49 the guide for the valve body movable in the axial direction 43 . This has on the whole the shape of a mushroom with a head part forming the closing body 51 and a hollow shaft adjoining its underside 53 , the one in the hollow pin 49 is movably guided. The shaft 53 has deep grooves on the outside 55 the fluid connection between the filter cavity forming the clean side 26th 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 between the floor 45 of the housing part 41 and the underside of the headboard 51 of the valve body 43 is tense. The top of the headboard 51 forms in the inner passage 56 of the shaft 53 adjoining central area 59 a surface extending in a radial plane, which is adjoined radially on the outside by a conical part that has the shape of a stepped cone made up 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 4th shown closed position on a sealing line 65 at a step 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 part of the first lateral surface part 61 , is a sealing cap 67 arranged from an elastomer. In the shown closed position ( 2 and 4th ), forms the sealing cap 67 by resting on the edge of an upper housing part 29 axially protruding ring body 69 the seal between the inner first control chamber 35 and the outer control chamber 37 . The latter is over in the upper case 29 located slots 85 with which the housing part 29 surrounding, dirt-side space connected so that in the second control chamber 37 the pressure on the unfiltrate side is permanently effective. The sealing cap 67 faces coaxially to the shaft 53 a tubular body 71 on, which is with its lower pipe section in the passage 56 of the shaft 53 extends and with its upper tube section in the first control chamber 35 protrudes. With its end 73 forms the upwardly protruding tubular body 71 a valve opening. Coaxial to the pipe body 71 is in a central opening of the upper housing cover 39 a short piece of pipe 75 used, like the sealing cap 67 is formed from an elastomer and like 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 The valve openings formed can alternately be released or closed depending on the temperature by a bimetal element.

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 bimetal element has the shape of a membrane-like, thin, circular disc 79 which, depending on the temperature, is curved to one side or the other like a plate. If the temperature changes above a temperature threshold, the curvature changes suddenly. The bimetal disc 79 thereby forms a kind of snap element. If the temperature is below the threshold, the disk is 79 arched upwards, like this in 2 is shown in which the operating state of the bypass device 5 shown below the temperature threshold. The 4th shows the operating state above the temperature threshold, with the disc 79 is curved downwards. In the control chamber 35 is the disc 79 stored so that when arching upwards they pass through the end 77 of the pipe section 75 formed valve opening closes (see 2 ) and if it is curved downwards (see 4th ) the valve opening at the end 73 of the tubular body71 closes. The bimetal disc is used for this control or valve function 79 in the first control chamber 35 with their disc edge on wall parts of the upper housing part 29 not stored in full contact, but rather are on the edge-side suspension of the bimetal disc 79 Passage points 82 formed, the fluid connections between the upper subspace 80 and lower subspace 81 the control chamber 35 form (see 4th ).

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 state is in 2 , 3a and 3b shown, as well as when operating above the temperature threshold value, this operating state is in 4th , 5a and 5b shown, prevails in the second control chamber 37 permanent 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 unfiltrate side. The same applies to the pipe section open to the outside 75 the pressure on the unfiltrate side. When operating below the temperature threshold ( 2 , 3a and 3b) closes the bimetal 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 pipe body 71 . On that by the compression spring 50 in the closed position biased valve body 43 therefore results in the pressure distribution, which in 3a and 3b is made clear. As the action of the compression spring 50 reinforcing additional closing force acts on the in 3b with A1 designated area of the entire underside of the closing body 43 pending pressure on 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.With the valve opening closed at the end 77 of the pipe section 75 and simultaneous opening of the end 73 of the pipe body 71 works via the connection of the control chamber 35 with the passage 56 of the valve stem 53 the pressure on the filtrate side also on the top of the valve body 43 in the area of the in 3a with A3 designated area as the force that the valve body 43 applied in the opening direction. At the same time acts on the top of the valve body 43 in the outer area in the area marked with a line pattern A2 also the pressure of the unfiltrate side, that 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 an increased bypass opening pressure of, for example, five bar can thereby 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 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 4th , 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 pipe body 71 closed is. About the pipe section 75 therefore prevails in the control chamber 35 the unfiltrate pressure. Since this is also permanently in the outer, second control chamber 37 is effective, the entire area of the top of the valve body is now available as a differential pressure area during warm operation A2 to disposal ( 5a) , while in cold operation the differential pressure area A2 ( 3a) , only by the edge area outside the surface A3 is available. The opposite 3a enlarged differential pressure area A2 of 5a leads to an increased force generated by the fluid pressure in the opening direction and thus to a reduction in the bypass opening pressure, which can be designed, for example, to three bar in warm operation compared to the opening pressure of five bar in cold operation. It then opens the bypass valve device and releases the flow from the unfiltrate side via the valve body 43 in its open position to the filtrate side free, which depends on an increasing blockage of the filter material 21st takes place steadily increasing, with a part of the fluid flow still over unblocked parts of the filter material up to the complete blocking and up to then only partially opening of the bypass device 21st 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 A 1 + Fc p 2 A 2 p 1 A 3

Figure DE102017001540B4_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 Steuerkammer 35;
Fc =
Kraft der auf den Ventilkörper 43 einwirkenden Druckfeder 50.
For the forces acting on the valve body 43 act in cold operation, in which by means of the bimetal disc 79 the unfiltrate connection on the pipe section 75 is closed, the following applies: 0 = p 1 A. 1 + Fc - p 2 A. 2 - p 1 A. 3
Figure DE102017001540B4_0001
With
p 1 =
Pressure on the filtrate side 26;
p 2 =
Pressure on the unfiltrate side 15;
A1 =
pressure-effective surface of the valve body 43 on the filtrate side 26;
A2 =
pressure-effective surface of the valve body 43 on the unfiltrate side 15 within the second control chamber 37;
A3 =
pressure-effective surface of the valve body 43 on the unfiltrate side 15 and within the first control chamber 35;
F c =
Force of the compression spring 50 acting on the valve body 43.

Claims (12)

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, wobei die Steuereinrichtung (79) den Bypassöffnungsdruck ab Erreichen eines vorgebbaren Temperaturschwellenwertes von einem hohen Druckwert auf einen niederen Druckwert absenkt, wobei 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, und wobei 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, dadurch gekennzeichnet, dass in die Steuerkammer (35) jeweils ein Unfiltrat-(75) und ein Filtratanschluss (71) münden, die abhängig von der Fluidtemperatur wechselweise von dem Bimetallelement (79) verschließbar sind.Filter device with a filter element (3) and a bypass device (5) which has a spring-loaded valve body (43) which opens from a predeterminable bypass opening pressure and a fluid-carrying connection between an unfiltrate (15) and a filtrate side (26) of the filter element (3 ) creates this filter element (3) by at least partially bypassing the filter material (21), a control device (79) being provided by means of which the bypass opening pressure can be changed in a temperature-controlled manner, the control device (79) increasing the bypass opening pressure from a high one upon reaching a predeterminable temperature threshold Pressure value drops to a lower pressure value, the control device having a bimetal element (79) which, under temperature control, produces a fluid-carrying connection between the unfiltrate side (15) and a control chamber (35) accommodated in the bypass device (5) and below this Tempe raturschwellenwerts is connected to the filtrate side (26) of the filter element (3), and wherein in a closed state of the valve body (43), in which this rests against housing parts (29, 65) of the bypass device (5), the control chamber (35) of these housing parts (29, 65) is limited, characterized in that an unfiltrate (75) and a filtrate connection (71) open into the control chamber (35), which can be closed alternately by the bimetal element (79) depending on the fluid temperature. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, 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 according to Claim 1 , characterized in that the temperature threshold 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 Anspruch 1 oder 2, 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 Claim 1 or 2 , characterized in that the bimetallic element is designed in the manner of a round control disk (79) which forms a snap element and which, fixed at the edge in the control chamber (35) by means of a fixing device, forms a fluid path (82) in its position blocking the filtrate side (26) from the unfiltrate side (15) into a subspace (81) of the control chamber (35) into which the filtrate connection (71) otherwise opens. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, 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 Claim 3 , characterized in that the control chamber (35) has a further subchamber (80) adjoining the one subchamber (81) into which the unfiltrate connection (75) opens in a fluid-conducting manner as soon as it is released by the bimetal element (79). 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) is surrounded on the edge by a further control chamber (37) which, when the valve body (43) is closed and resting on housing parts (29, 65) of the bypass device (5), is separated from the a control chamber (35) is separated and which is permanently connected to the unfiltrate side (15) to carry fluid. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unfiltratanschluss (75) in einer Abdeckung (39) 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 unfiltrate connection (75) is received in a cover (39) of the control chamber (35) which is firmly connected to the housing parts (29, 65) of the bypass device (5), and that the filtrate connection (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) has a sealing cap (67) for sealing against the housing parts (26, 65) of the bypass device (5) and is permanently acted upon by a compression spring (50) which is between a receiving housing (41) for the valve body (43) and this, and that the interior of the receiving housing (41) is permanently connected to the filtrate side (26) of the filter element (3) via at least one passage (47). Filtervorrichtung nach Anspruch 7, 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 Claim 7 , characterized in that the receiving housing (41) for the valve body (43) is connected as an additional housing part with the other housing parts (29) of the bypass device (5), which are part of an end cap (27) of the filter element (3). 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 A 1 + Fc p 2 A 2 p 1 A 3
Figure DE102017001540B4_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 Steuerkammer (35); Fc = Kraft der auf den Ventilkörper (43) einwirkenden Druckfeder (50).
Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that when the unfiltrate connection (75) is closed by means of the bimetal element (79), the following force formula applies to the valve body (43): 0 = p 1 A. 1 + Fc - p 2 A. 2 - p 1 A. 3
Figure DE102017001540B4_0002
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 of the compression 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) protrudes at least partially into the hollow cylindrical filter element (3) which is provided on the bottom with a further end cap (19) which has a filtrate outlet (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 accommodating a filter device according to one of the preceding claims, characterized in that it has an unfiltrate supply (15) and a filtrate discharge (11, 17), which is designed in a step-like manner and has a receptacle (17) for the bottom side (19) of the filter element (3) forms that the bypass device (5) as part of the filter element (3), which is designed to be exchangeable in the housing (1), protrudes with a protrusion into a housing head (13) of the housing (1) with the unfiltrate supply (15), which has 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 10 sowie eines Filtervorrichtungsgehäuses (1) nach Anspruch 11, 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 the Claims 1 to 10 and a filter device housing (1) according to Claim 11 , characterized in that when hydraulic machines, such as mobile machines, start cold, a higher opening pressure is allowed for the bypass device (5) in order to bring fluid at a lower temperature through the filter material (21) of the filter element (3) and that with increasing fluid temperature by means of a control device (79) the opening pressure of the bypass device (5) is reduced from a higher pressure value to a lower pressure value, at which, with increasing blockage 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 unfiltrate side (15) with the filtrate side (26).
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