JP2007522928A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、フィルタ装置に関し、フィルタ装置は、少なくとも一つのフィルタ要素（１０）を包含し、フィルタ要素（１０）は、フィルタ筐体（２２）内に収納されてもよく、フィルタ筐体（２２）は、接続装置（４４）を使用して、流体の流れのために流体接続部（３０、３６）によって流体装置に、特には油圧タンク（４０）の形状の流体装置に接続される。本発明によって、一種のプランジャ弁の配置が達成され、それ故に接続装置（４４）には、少なくとも一つの長手方向に移動可能な遮断部品（４６）が備えられ、遮断部品（４６）は遮断位置で、備えられた流体接続部（３０、３６）を遮断し、開いた位置へ移動した後に流体接続部（３０、３６）を開放し、使用済みのフィルタ濾過材に対しフィルタ要素の交換を実施するために、迅速な作業操作で前記流体接続部の遮断と開放を可能にする。

Description

本発明は、フィルタ筐体の中に保持される少なくとも一つのフィルタ要素を備えるフィルタ装置に関していて、フィルタ装置は、接続装置によって、特には油圧タンクの形状の流体手段に、流体接続部を経由して流体を運搬するために接続させることが出来る。

これらのフィルタ装置は、複数の構造と変形において市場で容易に入手可能である。それらの機能は、油圧オイルのような流体中の汚れを、これらの流体から濾過することである。油圧オイルは、据付け中に及びそれぞれの油圧システムが始動する時に汚染され、この初期の汚染に加えて、運転中の汚染が、例えば不適切なタンク換気、配管の貫通、ピストン軸のシール等々によって、油圧タンクでの汚れの侵入により起こり得る。油圧タンクに貯蔵された流体内の汚染が、土木機械、掘削器又は同様の物のような機械装置の油圧システム内で発生する限りにおいて、例えば、フィルタ装置を直接にタンクに取付けることによって油圧タンクの領域内で直接に濾過を実施することは、利点となり得ることであり、そこから移動される油圧オイルは、汚れを濾過して取除くために、フィルタ筐体に保持されるフィルタ要素に直接供給され、これによって浄化された流体が、それからフィルタ筐体を経由して再びタンクに戻る。ここで、追加の解決策は、フィルタ装置がタンクの内容物のみを浄化することで知られているが、解決策が油圧回路の適切な循環中に固体粒子によって汚染された流体をそこからタンクに戻すために、フィルタ装置が、機械装置の油圧回路に、相応して濾過され浄化された流体を供給することもまた考えられる。

フィルタ装置がタンクの内容物のみを濾過し、タンクの流体はタンクから取除かれ、濾過されてからタンクに再び戻される解決策において、それぞれの油圧システムの運転中に中断を回避すること、フィルタ筐体に関して、汚れた及び使用済みのフィルタ要素を新品に交換するために、流体手段、特には油圧タンクの形状において、内容物を遮断すること、又はこのフィルタ要素を交換するために、タンクの形状の流体手段から使用済みのフィルタ要素を備えるフィルタ筐体を完全に取外すことは有利となり得る。特に使用済みのフィルタ要素を新品に交換することによる、フィルタ要素を備えるフィルタ筐体のユニットの適切な維持管理の後で、このユニットは、使用のために流体手段に再び接続することが出来る。流体手段に未使用のフィルタ要素を備えるフィルタ筐体の新しいユニットを接続することもまた可能であり、一方、別のすでに述べられた、取外されたユニットにおいては、フィルタ要素が交換される。したがって、周知の解決策において、配管は、複雑なやり方で互いに分離され、密閉されなければならず、複雑な回転スライド弁部品を経由して、流体手段（タンク）とフィルタ要素を備えるフィルタ筐体との間の流体接続が分離され、後に再び接続されなければない。フィルタ筐体と流体手段との間の接続手段の構成要素として示された回転スライド弁部品は、製造するのに高価で維持管理するのに複雑であるばかりでなく、相応する大きさの量の流体が漏洩する油の流れとして、流体手段から発生する危険性を伴い、これが、付近への汚染問題の原因となる。これらの解決策は、操作者がしばしば、回転スライド弁部品が遮断位置にあるのか、開いた位置にあるのかの認識において、回転スライド弁部品の想定される位置について困惑することになるから、また運転中に失敗し易くなる。

この先行技術に基づいて本発明の目的は、フィルタ装置が、製造、据付及び維持管理の低いコストを備えるコンパクトで信頼性の高い方法で、それらの運転に対する上述の要求に合致するように、本発明で請求されるようなフィルタ装置に、さらに改良することである。この目的は、請求項１に明記された特徴を備えるフィルタ装置によって完全に達成される。

請求項１の特徴付ける部分に明記されたように、接続手段が、遮断位置においてそこに割当てることが出来る流体接続を遮断し、交換後に開いた位置にして再びそれを通過する、少なくとも一つの長手方向に取外し可能な遮断部分を備える点において、使用済みのフィルタ濾過材に対しフィルタ要素を交換するために、及び考慮中の濾過仕事に対してフィルタ筐体に収納されたフィルタ要素を再使用するために、ほんの簡潔な作動過程によって示された流体接続を遮断し又は通過することを可能にする、ある種の遮断スライド弁の解決策が実施される。作業中の位置がどこにあるか、遮断スライド弁の外側から見ることが出来るから、フィルタ装置が目下どの作業中の位置にあるか、操作者にもまた明らかである。縦方向に移動可能な遮断スライド弁としての遮断部品の配置に基づき、ほとんど据付スペースを必要とせず、この方法で窮屈な据付条件に対して容易に使用できる。遮断部分の線形移動運動は、機械的に容易で効果的に制御をすることができ、一方において、この役立つ物は、生産、据付、及び維持管理のコストを削減し、他方において、異なる環境条件の元でさえ、遮断すること及び隙間を開ける手段として接続装置のために、信頼できる運転が達成される。

本発明で請求されるようなフィルタ装置を用いて、使用済みのフィルタ要素を現場において、すなわち流体手段において新品と交換するために、流体密封の方法で残っている流体手段から、フィルタ要素とフィルタ筐体とから形成されるユニットを分離することが可能であるが、なるべくなら他所で要素を交換するために、流体手段からこの装置を完全に取外すことの可能性もまた存在し、そこでさらなる維持管理作業を実施することが可能となる。要素の指示された交換にはほんの数秒掛かり、本発明で請求される解決策を用いて、流体（油）が外部に洩れ出ることが出来ないことも保証される。さもなければ、これは環境問題を引起すだろう。

本発明で請求されるようなフィルタ装置の別の有利な実施形態は、その他の従属請求項の主題である。

本発明で請求されるようなフィルタ装置は、図に示されたような、ある例示的な実施形態を用いて詳細に述べられるだろう。図は、概略的で正確な縮尺でない。

図に示されたフィルタ装置は、従来の構造の円筒形フィルタ要素１０を有する。フィルタ要素１０は、油圧媒体のような流体から汚れを、特に固体粒子の形で濾過するために使用されてきた。この目的のために、フィルタ要素１０は、好ましくは襞付きフィルタマット１２を備え、それは、穴のあいた支持管（示されていない）に内部で支持される。さらに、円筒形に作られたフィルタマット１２は、二つの端部キャップ１４、１６の間に保持される。この要素構造は、従来型の先行技術であり、ここでは詳細に述べない。上部端部キャップ１４は、フィルタ要素１０が汚れによって目詰まりした場合に、流体の又は液圧のシステム運転中の障害を回避するために、流体が端部キャップ１４、１６を経由してフィルタ要素１０を自由に通過することが出来ることを、この方法で保障するために、バイパス手段、例えばバイパス弁（示されていない）をさらに備えて装備にすることが可能である。図１に向かって見て下部端部キャップ１６は、一つの円筒形の装着の接続部品１８に沿って保持され、ガスケット２０を経由して接続部品１８に接して密閉される。

これに関連して、フィルタ要素１０は、装着の接続部品１８を経由して円筒形フィルタ筐体２２に保持される。新品のフィルタ要素１０によって汚染されたフィルタ要素１０を交換するために、フィルタ要素の上部のフィルタ筐体２２は、取外し可能な蓋部品２４を有し、蓋部品２４は、別のガスケット２６によって残っているフィルタ筐体２２の内部に接する別の方法で密閉される。本質的に円筒形のフィルタ筐体２２は、図１に向かって見て下向きに先細っていて、この先細る領域２８は流体接続部３０を有し、それは、装着の接続部品１８を経由して流体を運ぶためにフィルタ要素１０の内部に接続される。さらに、流体接続部３０の長手方向軸３２は、フィルタ筐体２２の、長手方向配列又は長手方向軸３４と直角になる。長手方向軸３８を備える別の流体接続部３６があり、それは上部に位置し、同様にフィルタ筐体２２の長手方向軸３４に直角になる。二つの流体接続部３２、３６の直径は互いに一致し、流体接続部３０は流体出口を形成し、別の流体接続３６はフィルタ装置の流体入口を形成する。汚染した流体は、流体入口３６を経由してフィルタ筐体２２の内部に流れ込み、そこからフィルタマット１２を備えるフィルタ要素１０を介して外側から内側に流れる。そして、流体中のいかなる汚れも、特に固体粒子の形状において、フィルタマット１２に付着し、この方法で浄化された流体は、フィルタ要素１０の内部を経由して及び装着の接続部品１８を経由して、流体接続部３０の側面に、従ってフィルタ装置の出口側に輸送される。

二つの流体接続部３０、３６は、流体手段に、特には油圧タンク４０の形状の流体手段に接続が出来るが、図において、正面接続プレート４２の形状として油圧タンク４０の唯一の部分が示される。全体として４４で明示される接続装置によって、フィルタ要素１０に加えてフィルタ筐体２２から成るユニットが、流体手段に、好ましくは油圧タンク４０の流体手段に結合され、再び分離させることが出来る。接続装置４４には、遮断部品４６が備えられ、遮断部品４６は、長手方向に移動出来て、遮断位置（図１と３の左側及び中央とを比較）でそれぞれ割当て可能な流体接続部３０、３６を遮断し、開いた位置（図２と３の右側と比較）に移動した後で、これらの流体接続部３０、３６を通過する。

遮断部品４６は、プレートの形をしたスライドする弁部品として製作され、弁部品は、密閉装置５０によって、正面接続プレート４２と接続装置４４の別の接続プレート４８との間でガイド付き密閉される。すでに述べられたように、一方の接続プレート４２は、流体手段又はタンク４０に面していて、他方の第二の接続プレート４８は、フィルタ要素１０に加えてフィルタ筐体２２から成るユニットに面する。スライドする弁部品とさらに二つの接続プレート４２，４８との両者は、基本的には矩形に作られる。それぞれの密閉手段５０は、それぞれの接続プレート４２、４８と、遮断部品４６として二つの間の真ん中に導かれるスライドする弁部品との間で、従来のリングシールから成る。この点において、それぞれの密閉装置５０は、流体通路５２、５４の周囲に環状に延伸し、流体通路５２、５４は、二つの接続プレート４２、４８の中を通り、流体接続部３０及び３６の長手方向軸３２、３８に相当する流体通路の長手方向軸と共に通る。遮断部品４６の遮断位置に関する図１は、これらの流体通路５２、５４が、遮断部品４６の壁部分５６によって覆われることを示していて、図２で示すように開いた位置で通過することを保つ。

フィルタ筐体２２の二つの流体接続部３０，３６は、接続装置４４の接続プレート４２，４８の流体通路５２、５４と同一の方法で、それぞれの先端でフィルタ筐体の長手方向に配置される。遮断部品４６の遮断壁部分５６の間で、遮断部品は、同様に、円筒形を保ち、遮断部品４６の開いた位置（図２と比較）で、流体を運ぶために接続装置４４の流体通路５２、５４と一致する隙間の開口部５８を有する。この開いた位置において、互いに割当てられた全ての接続部の穴の長手方向軸は、この方法において、キャビテーションや渦をあるいは生ずることになる不必要な端部が形成されないように、一直線になっているとみなすことが出来る。さらに、流体通路として示された孔は、フィルタ筐体２２の外輪郭とさらに接続装置４４の外輪郭の両方に準拠して共通面内に放出する。さらに、フィルタ筐体２２の二つの流体接続部３０、３６は、それぞれに一つの弁６０、６２を各々備える。この接続において、流体出口３０に配置される一方の弁６０の弁体は、流体出口３０を越えて外側に突出し、流体入口３６に配置される他方の弁６２の弁体は、流体入口３６の中に統合される。それぞれの弁体は、圧縮バネを初期状態にする力の作用に抗って、示されたように開いており、それぞれの弁体は、引き金となるように流体の流れ方向に向かって位置付けられる凸状アーチを有する。

さらに図が示すように、フィルタ筐体２２の流体接続部３０、３６は、フランジのような取付け部品６４によって外周縁部の側面で取囲まれる。これらの取付け部品６４は、それに面する別の接続プレート４９の割当てられたフランジ部品６６に、フィルタ筐体２２を取付けるのに向いていて、接続プレート４９のフランジ部品は、流体通路５２、５４を取囲む。この点において、フィルタ要素１０を備えるフィルタ筐体２２のユニットは、接続装置４４に固定して取付けることができ、従って従来のねじ込み接続によって、油圧タンク４０の形状の流体手段に固定して取付けることが出来る。図３に向かって見て、上部の取付け部品６４のための左端に位置する表示は、固定ピン６８の形状で固定部品を有する。この固定ピン６８の通路のために、図に向かって見て先頭に位置する別の接続プレート４８は、ユニットが接続装置４４に取付けられ、スライドする弁の形をした遮断部品４６が、図２及び図３の右端に示されるように、遮断部品４６の開いた位置になったときに直ちに、遮断部品４６の凹所７２と一致させることが出来る貫通孔７０を有する。このように、妥当性の検討は達成され、フィルタ要素１０に加えてフィルタ筐体２２から成るユニットは、固定ピン６８が、前面で固定ピン６８の自由端から凹所７２を係合した場合にのみ、取付けることが出来るから、操作ミスは大部分排除される。それから取付け部品６４とフランジ部品６６とのネジ部は、この方法で取付け作業を完了するために締付けられる。固定ピン６８のこの捕獲係合は、スライドする弁状の遮断部品４６が、図１に示されるような閉じた位置へ知らずに移動することがない結果となる。

図に向かって見て遮断部品４６は、その上部に貫通孔を形成する取っ手７４を有し、そこに随時、操作者は彼の手をフィットさせることが出来る。さらにフィルタ筐体２２は、接続装置４４から向きが逸れる側面に、湾曲した形状の別の取っ手７６を有し、それを介して、フィルタ要素１０に加えてフィルタ筐体２２から成るユニットは、操作者によって容易に取扱うことが出来る。フィルタ筐体２２それ自体は、好ましくはアルミニウムのダイ鋳物から成り、遮断部品４６は、鋼鉄の又はプラスチックの素材から出来る。

図３によって、ここに重要な開く手順が、本発明で請求されるようなフィルタ装置に関して詳述される。

図３に向かって見て左端において、上部の遮断位置にある遮断部品４６は、図１に示される。この遮断位置において、連続する壁部分５６は流体通路５２，５４を覆う。油圧タンクの形状の流体手段４０の側面において、例えば1MPa（10bar）の運転中の超過圧力が行き渡っている。バネ力の支持の結果として、弁６０、６２は閉じられ、フィルタ筐体２２は、新しいユニットの編成で新品の、未使用のフィルタ要素１０を有するべきである。図３の中央の表示によって、取付け部品６４とフランジ部品６６とのネジ部が既に互いに係合し、固定ピン６８が既に接続プレート４８の孔７０を貫通し、固定ピン６８の自由端部によってプレートの形をした遮断部品４６の上部に近接する中間位置が示される。この点で遮断部品４６はさらに移動させられて、そこで図３の右端に見られるような遮断部品４６が開いた位置になる。取っ手７４が、凹所７２へ移行する位置に停止肩部を備えるから、この点で停止肩部は、遮断部品４６が二つの接続プレート４２、４８の間に形成されたガイドから滑り落ちる可能性を防止するために、接続部品４８の上部で割当てられた部分に位置付けられ、凹所７２は、ネジ接続部が最終的に固定されると直ちに固定ピン６８が係合するように、直ぐに位置付けられる。この機能している又は開いた位置は、図２の断面図によって再現される。フィルタ手段４０の側面上に行き渡る流体圧力によって、図２に向かって見て上方の弁６２は、押されて開き、汚れた流体が、フィルタ要素１０を介して浄化作業のためにフィルタ装置に入る。それから、浄化された流体は、流体通路５２の方向に押し付けられている弁体によって開いている別の第二弁６０を経由してフィルタ筐体２２を出て行く。

接続装置４４からユニットの切離し過程に対しては、示された取付け過程と逆の順序で行こない、スライドする弁型の遮断部品４６は流体手段４０を閉じ、言い換えれば弁６０、６２が、外部に対して内容物を有するフィルタ筐体２２の信頼性のある閉鎖を可能にする。さて、使用済みのフィルタ要素１０は、別の適切な場所で清掃することが可能であり、随意に新品の要素と交換することが出来る。フィルタ手段が、遮断部品４６によって外部と遮断されるから、この点においてオイルはシステムから外部に漏洩できない。本発明で主張されたような解決策とは別の実行において、ユニットから、結果として遮断部品４６によってフィルタ筐体２２から流体手段を切離し、現場で、つまり、直接装置において、蓋部品２４を外した後に要素を交換することもまた考えられる。さらに、たった一つの遮断部品４６に代わって、数個の遮断部品又はスライドする弁が、各々の流体開口部に割当てられることも可能であり、遮断機能を引き受けることが出来る。この点において、交換の又は維持管理の作業のために、油圧システムを停止する必要はない。

フィルタ装置、フィルタ筐体から成るユニット、及び流体手段から分離されているフィルタ要素の重要な構成要素を断面図で示す。 組立られた状態における図１に対応する図を示す。 図１と２に示されたフィルタ装置を斜視図で示し、図１に対応するのが図３に向かって左側の図、図２に対応するのが右側の図、及びそれらの中間状態を再現するのが中央の図である。

Claims (10)

1. 少なくとも一つのフィルタ要素（１０）を備えるフィルタ装置であって、
   前記フィルタ要素（１０）は、フィルタ筐体（２２）に保持させることができ、前記フィルタ筐体（２２）は、接続装置（４４）によって流体手段に、特には油圧タンク（４０）の形状の流体手段に、流体接続部（３０、３６）を経由して、流体を運ぶために接続することができるフィルタ装置であって、
   前記接続手段（４４）が、少なくとも一つの長手方向に移動が可能な遮断部品（４６）を備え、前記遮断部品（４６）が、前記それぞれの流体接続部（３０、３６）を遮断し、前記それぞれの流体接続部（３０、３６）が、遮断位置で前記遮断部品（４６）に割当てることができ、開いた位置へ移動の後に、前記遮断部品（４６）を通過することに特徴付けられるフィルタ装置。
2. 前記遮断部品（４６）が、プレートの形をしたスライドする弁部品として製作され、前記弁部品は、密閉装置（５０）によって前記接続装置（４４）の二つの接続プレート（４２、４８）の間でガイド付き密閉され、前記接続プレートの一方（４８）は、前記フィルタ筐体（２２）に面していて、他方（４２）は、前記流体手段（４０）に面している、請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記流体接続部（３０、３６）は、前記フィルタ筐体（２２）の流体入口（３６）と流体出口（３０）とから、少なくとも部分的に形成され、前記接続プレート（４２、４８）は、遮断部品（４６）の遮断位置において、前記遮断部品（４６）の壁部分（５６）によって覆われ、開いた位置において通過される前記流体接続部（３０、３６）の一部として、前記接続プレート（４２、４８）に一致する流体通路（５２、５４）が備わっている、請求項２に記載のフィルタ装置。
4. 前記流体接続部（３０、３６）の長手方向において、前記流体接続部（３０、３６）の構成要素として前記フィルタ筐体（２２）の二つの接続場所は、前記接続装置（４４）の接続プレート（４２、４８）の前記流体通路（５２、５４）のように、互いの先端に位置付けられ、前記遮断部品（４６）の遮断壁部分（５６）の間で、前記遮断部品（４６）は、前記遮断部品（４６）が開いた位置で、流体を運ぶために前記接続装置（４４）の前記流体通路（５２、５４）と一致する隙間の開口部を有する、請求項３に記載のフィルタ装置。
5. 前記フィルタ筐体（２２）に割当てが出来る前記流体通路（３０、３６）の部分には、各々一つの弁（６０、６２）が備わる、請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
6. 前記フィルタ筐体（２２）の流体出口（３０）に配置される一方の弁（６０）の弁体は、前記流体出口（３０）を越えて外側に突出し、前記フィルタ筐体（２２）の流体入口（３６）に配置される他方の弁（６２）の弁体は、流体入口（３６）の中に統合される、請求項５に記載のフィルタ装置。
7. 前記フィルタ筐体（２２）に割当てが出来る前記流体接続部（３０、３６）が、前記接続プレート（４８）の割当て可能なフランジ部品（６６）に、前記フィルタ筐体（２２）を取付けるのに向いている取付け部品（６４）によって外周縁部の側面で取囲まれ、前記フランジ部品（６６）が、前記取付け部品（６４）と向き合い、前記それぞれの流体通路（５２、５４）を取囲む、請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
8. 少なくとも一つの固定部品が、好ましくは前記取付け部品（６４）に配置される固定ピン（６８）の形状の固定部品が、前記割当て可能なフランジ部品（６６）を貫通し、前記遮断部品（４６）が開いた位置になると直ちに、前記遮断部品（４６）の凹所（７２）を係合する、請求項７に記載のフィルタ装置。
9. 前記遮断部品（４６）及び前記フィルタ筐体（２２）が、作動のために又は手動保持操作のために、取っ手（７４、７６）を各々備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
10. 前記フィルタ筐体（２２）が、鋳造アルミニウムから成り、前記遮断部品（４６）が、鋼鉄の又はプラスチックの素材から成る、請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタ装置。

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