JP5568134B2 - フィルタ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、フィルタ装置に関し、特に請求項１の前文の特徴を備える液体フィルタ装置、好ましくはオイルフィルタ装置に関する。
このタイプのフィルタ装置は、圧媒体から不純物を除去するために、例えば油圧回路内の産業設備内に配置されうるものである。上記圧媒体は、潤滑油又は冷却液である。上記油圧媒体は、好ましくは冷却潤滑剤である。冷却を担う潤滑剤は、例えば加工機で用いられる。このような応用では、冷却潤滑剤の少なくとも一部が加工ゾーンに直接導入されているオープン油圧回路に影響を与える。機械加工による処理の場合には、冷却潤滑剤の集中的な汚染が発生する。このような不純物は、ここで示されるフィルタ装置によって冷却潤滑剤から除去される。濾過された冷却潤滑剤は再利用可能である。
濾過により、各フィルタ装置内の清浄側と未処理側とを分離するフィルタエレメントは、分離された不純物によって徐々に詰まる。所謂濾過ケーキは、フィルタエレメントの未処理側で形成される。これらの付着物により、フィルタエレメントの貫流抵抗が増加する。同時に濾過効果の著しい改善が引き起こされる。
フィルタエレメントへの圧力があまりにも高い場合にフィルタエレメント又は各フィルタ装置へのダメージを回避するために、基本的にフィルタエレメントを迂回するバイパスを設けることができ、このバイパスはバイパス弁によって制御される。当該バイパス弁は、清浄側と未処理側との間の差圧が受容不可能な程度に高くなった場合に開く。
特許文献１で公知のフィルタ装置では、フィルタエレメントがフィルタハウジング内で清浄側と未処理側とを分離し、バイパス弁がフィルタエレメントを迂回するバイパスを制御する。このため、バイパス弁はパイパス開口部を制御する弁部材を有し、当該バイパス開口部は、清浄側と未処理側に流体的に接続されたバイパス弁の連結室とを接続する。上記弁部材は、閉鎖バネによるプレテンションによって閉位置に動かされてバイパス開口部を閉じる。弁部材に働くプレテンションは作動装置で変更されうる。公知のフィルタ装置では、プレテンションは、フィルタ装置の各利用目的に応じて、フィルタ装置の組み込み前に、作動装置を用いて所望の開口圧力に固定的に設定されうる。
さらに、バイパス弁開口時の開口圧力が各応用に対して固定的に設定されるフィルタ装置が特許文献２及び３で公知である。
特許文献４で公知のフィルタ装置は、輻輳インジケータ装置を備えた弁配置を備えている。ここで、輻輳インジケータ装置は、未処理側と清浄側との間に設けられた膜に接続されたインジケータ素子を備えている。フィルタエレメントが密集することによって膜の対応する調節運動を引き起こし、さらにそれにより、インジケータ素子の対応する調節運動を引き起こす未処理側の圧力上昇を引き起こす。
油圧システム、特に冷却潤滑回路において異なるシステム圧力が使われるようになる。例えば、負荷運転又は作業運転及びアイドリングは互いに区別される。例えば、アイドリングでは、油圧回路に接続された装置の潤滑を維持可能にするために、最小体積フローが必要である。ここで、可能な限りエネルギー消費を少なくするために、上記のようなアイドリング中の油圧システムでは比較的低圧力レベルが有効である。フィルタエレメントが汚れている場合にもアイドリングにおける低圧力を保証可能とするために、バイパス弁は比較的低圧で開口可能でなければならない。作業運転又は負荷運転中には、油圧システムは潤滑の他に所望の冷却を実現することができなければならない。したがって、大容積フローが必要である。さらに、作業運転中には、冷却潤滑剤の汚染が発生し、それにより、フィルタエレメントの全ての濾過効力が使い果たされる。それゆえ、全体積フローの濾過が可能なシステム圧力を用いるのが望ましい。結果として、バイパス弁は、比較的高開口圧力で作業運転のためだけに開いていなければならない。したがって、相対立する要求がバイパス弁に生じる。これに加えて、例えば油圧回路の冷間始動のような、特有の運転条件があり、当該油圧回路では圧媒体（特に油）が使用され、その運転温度においてより高い粘度を有している。
本発明は、上記導入部で示されたタイプのフィルタ装置に改善された実施形態を提供するという課題に関し、この改善された実施形態は、異なるシステム圧力においてバイパス弁に対する異なる開口部圧力を提供する点において特に区別されるものである。
この課題は、独立クレームの発明の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属クレームの発明の主題である。
本発明は特に作動装置を有するバイパス弁を備えるという概念に基づいていて、上記フィルタ装置が据え付けられた状態又は運転中にこの作動装置を用いて、上記弁部材をその閉位置に駆動する上記プレテンションを変化しうる。上記作動装置を用いて、上記バイパス弁が上記バイパスを開くのを発端として、開口部圧力又は上記各開口部差圧を変化可能にするために、特に、例えば閉鎖バネの閉鎖力を増加又は減少させる少なくとも１つの制御因子に応じて力が生じうる。このような作動装置を用いて、上記開口部の差圧は異なる運転条件で変化しうる。上記プレテンションは開口部条件に動的に適用されてもよい。それにより、特に、低いシステム圧力において低い開口部圧力をもたらすことが可能である一方、同時に、高いシステム圧力において対応する開口部圧力の上昇をもたらすことも可能である。したがって、上記の開口部条件、すなわちアイドリング及び負荷運転において所望の機能を実現するために、明確な開口部差圧がバイパス弁で実現される。
動的に即ち上記フィルタ装置の運転中に作動するこの作動装置を実現するために、当該作動装置は、制御室に連結され、該制御室内で優勢な制御圧に応じて上記弁部材に作用するプレテンションを変更してもよい。
ここで実施形態は特に有利であって、上記作動装置は、上記制御室と上記連結室とを流体的に分離し、上記弁部材に作用する上記プレテンションを変化させるために、上記連結室と上記制御室との間の差圧に応じて調節可能な作動部材を有している。したがって、上記連結室と上記制御室との間の差圧は、上記作動部材を調節して上記プレテンションを調節するために、駆動因子又は制御パラメータとして用いられてもよい。
例えば、好ましい代替案においては、上記制御室は、上記フィルタハウジングの環境に連通し、それにより、上記制御圧が環境の圧力に応じて当該環境の圧力とともに変化する。あるいは、上記制御室は上記制御圧を設定する制御装置に連結され、それにより、ある程度任意の制御パラメータが上記制御圧を変化させ又は適用するために用いられる。特に、例えば上記フィルタ装置を備えた機械の運転条件と相関のある外部パラメータも考慮に入れることができる。あるいは、上記制御室は密閉されうるものであり、それにより、上記制御圧力が静的な所定の絶対圧力に設定されてもよい。この場合、上記制御圧力の動的な適合は一切存在しない。むしろ、これは代わりの解決手段に関係し、この解決手段を用いると、上記制御室内の上記制御圧力は固定的に特定され、又は、各々絶対的に、適用のケースに依存する。
有利な実施形態によると、上記閉鎖バネは、上記作動部材に連結ロッドを介して間接的に支持され、又は、該作動部材に直接支持される。例えばストローク調節可能な上記作動部材の位置を変更することによって、上記閉鎖バネは圧縮又は開放され、それにより、上記プレテンションに対応する変化を引き起こす。このような作動部材は簡単に構成され、配置されるので、所望のバネ張力に変化させることができる。
上記作動部材は、例えば、上記連結室と制御室とを分離する膜でもよい。このような膜は、一方においては上記フィルタハウジングに固定され、他方においては上記フィルタハウジングに対して移動可能であり、それにより、上記閉鎖バネの支持位置を上記連結ロッドを介して間接的に、又は、直接的に調節することができる。上記膜の調節は、上記連結室と上記制御室との間の差圧に応じて実行される。上記未処理側に連通する上記連結室として、上記制御室内部において優勢な圧力は開口部の差圧をもたらす。この点において、上記プレテンションは上記未処理側の圧力によって制御される。
有利な更なる発展によると、上記制御室は圧力セル内に設けられ、この圧力セルには同様に上記膜が配置されている。このような構成により、上記制御室は特に完全に密閉された仕切空間であるため、絶対圧力が固定的に与えられ、上記膜を調節するために、この絶対圧力に対する上記連結室内の圧力が作用する。
代わりの実施形態として、上記作動部材はシリンダにストローク調節可能に配置されたピストンで構成されてもよい。上記フィルタハウジングに対する上記ピストンの調節を通して、上記閉鎖バネの上記プレテンションを変化させるために、該閉鎖バネの支持位置が調節される。上記ピストンは、上記シリンダ内で上記連結室と上記制御室とを分離もする。上記制御室は、上記圧力セルのように、外部に対して密閉するようにシールされている。同様に、上記制御室を少なくとも１つの連結開口部を介して、連通方式で上記フィルタハウジングの環境、特に大気に連通することができる。この場合、上記連結室内で優勢な圧力は大気圧に対抗する。さらに、代わりの実施形態において、制御圧力連結部を介して上記制御圧力で上記制御室を作動させることも可能である。このような圧力は、ある程度任意の方法で特定されてもよい。例えば、上記制御室に供給されうる異なる領域の制御圧力を発生させるために、対応する制御圧力ポンプを用いて連結された制御装置が設けられてもよい。上記制御装置は、測定圧力に応じて制御圧力を設定することができるために、例えば少なくとも１つの圧力センサを介して上記油圧システム、特に上記フィルタハウジングの上記未処理側又は上記清浄側に接続されてもよい。
更に重要な特徴及び本発明の利点は、下位クレーム、図面及び図面を用いた符号の関連する説明から明らかとなる。
上述の特徴及び以下で更に説明される特徴は、各々示された組合せだけでなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で他の組合せ又は単独で利用できるのは言うまでもない。
本発明の好ましい例示的な実施形態は図面に示され、また、以下の説明文で更に詳細に説明されており、同一の参照符号は同一の、同様の又は機能的に同一の構成を参照している。
図１〜図７に従って、フィルタ装置１（好ましくは液体フィルタ装置、特にオイルフィルタ装置）は、少なくとも１つのフィルタエレメント２を備え、当該フィルタエレメント２はフィルタハウジング３内に配置され、そこで未処理側４と清浄側５とを分離している。例えば、フィルタエレメント２は環状のフィルタエレメントで構成され、縦中心軸６を中心に円筒形状に延びている。矢印７に従って、フィルタエレメント２は、内部から外部に向かって放射状に流され、未処理側４は外側に配置されている一方、清浄側５は内側に配置されている。さらに、フィルタ装置１はバイパス弁８を備えている。このバイパス弁８は、矢印９で示される、フィルタエレメント２を迂回するバイパスを制御する。すなわち、開口したバイパス弁８は未処理側４と清浄側５とを連結している。バイパス弁８は、弁部材１０を有し、この弁部材１０でバイパス開口部１１が制御されうる。ここで、弁部材１０は、図１（ａ）に図示されているように閉位置においてバイパス開口部１１を閉鎖している一方、図１（ｂ）に図示されているように開位置においてバイパス開口部１１をほぼ開放している。所望のバリア効果を実現するために、弁部材１０は比較的剛性のある弁プレート１２を有し、この弁プレート１２のバイパス開口部１１に面する側はシール１３を支持し、このシール１３は例えばシーリングプレートで構成されている。バイパス開口部１１はビーズ様の開口端１４も有し、この開口端１４は弁座を形成し、上記弁部材１０の上記シール１３はこの弁シートと共に閉位置において協働している。弁部材１０が開いた状態で、バイパス開口部１１はバイパス弁８の連結室１５を清浄側５、すなわちフィルタエレメント２の内側に接続している。連結室１５は同様に接続開口部１６を介して未処理側４に連通している。
バイパス弁８はさらに閉鎖バネ１７を有している。この閉鎖バネ１７は弁部材１０に予め応力を与え又は弁部材１０を弾性力若しくは閉鎖力で閉位置に駆動する。図１において、弾性力は符号ＦＤで示されている。ここで示されている実施形態において、閉鎖バネ１７はそれぞれ螺旋バネで構成されている。しかしながら、基本的には他のバネ、例えば板バネで同様に構成されてもよい。図１〜図３の実施形態において、閉鎖バネ１７は引張バネで構成され、引張バネ１７は張力を導入し、閉鎖方向に弁部材１０に作用する。それとは対照的に、図４〜図７に示す実施形態において、閉鎖バネ１７は圧縮バネとして構成され、この閉鎖バネ１７は圧縮力を導入し、閉鎖方向に上記バルブ部材に作用する。
上記バイパス弁８は、さらに、作動装置１８を備え、この作動装置１８を用いて、弁部材１０を閉位置に駆動し且つ閉鎖バネ１７の弾性力によって全体的に又は一部において生成されるプレテンションが変更されうる。このために、作動装置１８は作動部材１９を有するのが好ましく、この作動部材１９は全体又は作動領域のみにおいて調節可能であり、特にストローク調節が可能である。閉鎖バネ１７はこの作動部材１９上に支持されている。閉鎖バネ１７は、図１〜図３の実施形態のように、作動部材１９に直接支持されてもよい。あるいは、図４〜図７の実施形態のように、連結ロッド２０を介してこの作動部材１９に間接的に支持されてもよい。
図１〜図３は更なる実施形態を示しており、閉鎖バネ１７は、一端が作動部材１９に支持されている一方、他端が支台２１に支持されている。この支台２１はバイパス開口部１１に対して固定的に設計されている。これらの実施形態において、連結ロッド２０は作動部材１９を安定して弁部材１０に繋げる役割を果たしている。結果として、作動部材１９を調節すると、弁部材１０を直接調節することができる。作動部材１９に作用する力は、連結ロッド２０を介して弁部材１０に直接伝達され、それにより、弁部材１０に作用するプレテンションが変化する。
これとは対照的に、図４〜図７の実施形態において、閉鎖バネ１７は、一端が弁部材１０に支持されている一方、他端が連結ロッド２０に支持されている。さらに、これらの実施形態において、連結ロッド２０は安定して作動部材１９に接続され、その結果、作動部材１９の調節により連結ロッド２０の調節が可能である。この連結ロッド２０は、連結ロッド側にある閉鎖バネ１７の支持部位の位置を変更することにより、閉鎖バネ１７のプレテンションを直接変更する。ここで示される実施形態において、弁部材１０は、連結ロッド２０に沿ってストローク調節可能なように配置されている。このため、連結ロッド２０は各弁部材１０を貫通している。さらに、これらの実施形態において、閉鎖バネ１７は、作動部材１９から離れて対向している弁部材１０側に配置されている。これとは対照的に、既に説明した図１〜図３の実施形態では、閉鎖バネ１７は、作動部材１９も据えられている弁部材１０と同じ側に配置されている。
図１及び図４の実施形態において、作動部材１９は膜２２として構成されている。膜２２は、一方においては連結ロッド２０に安定して接続され、他方においてはフィルタハウジング３に対して固定的に配置されている。膜２２の連結ロッド２０に安定して接続されている中央作動領域がフィルタハウジング３に対して調節可能、特にストローク調節可能である限りにおいて、膜２２は可撓性を有する。例えば、膜２２は金属板で製造されている。同様に、膜２２はプラスチックで製造されてもよい。膜２２は圧密方式で連結室１５と制御室２３とを分離し、当該連結室１５と当該制御室２３との差圧が膜２２に作用し、膜２２の調節を実現する。
図１及び図４の実施形態において、前記制御室２３は圧力セル２４内に構成され、この圧力セル２４に上記膜２２が配置されている。圧力セル２４は膜２２と共に、制御室２３を完全に囲っており、その結果、後者は外部に対して密閉するようにシールされている。ここで示す参考の実施形態によると、圧力セル２４は、さらに、上記バイパス開口部１１を有する潜水壁２５を有している。加えて、連結室１５は圧力セル２４の内側に形成されている。この点において、圧力セル２４は付属のバイパス弁８を有している。換言すると、バイパス弁８は圧力セル２４と一体となっている。圧力セル２４及びバイパス弁８は弁機構２６を構成しており、この弁機構２６はフィルタハウジング３とは別体であり、そして、特にハウジング３に独立に搭載されうる。ここに示された図１及び図４の実施形態において、この弁機構２６はフィルタエレメント２に配置されている。フィルタエレメント２及び弁機構２６は独立の構成を形成し、互いに隣接して組み込まれている。例えば、フィルタエレメント２は内周縁２７を有し、この内周縁２７上にフィルタ材２８が径方向内側に寄りかかっている。フィルタ材２８は端円板２９上に軸方向に配置され、この端円板２９は径方向に開口し、この端円板２９に対して弁機構２６が組み込まれている。例えば、弁機構２６は上記潜水壁２５を有する圧力セル２４の円柱部分と共に端円板２９の開口部又は内周縁２７に挿入されている。同様に、弁機構２６をフィルタエレメント２に形成することが可能である。例えば、端円板２９は圧力セル２４上に一体に形成されてもよい。
弁機構２６がフィルタエレメント２に組み込まれているかフィルタエレメント２に一体に形成されているかに関係なく、弁機構２６及びフィルタエレメント２は、予め組み立てられ１つのユニットとしてフィルタハウジング３に組み込まれる弁又はフィルタユニット３０を構成し、１つのユニットとして交換可能である。これにより、フィルタ装置１の取り付けが簡単になる。
図２、図３及び図５〜７の実施形態において、作動部材１９はピストン３１として構成されている。このピストン３１は、ここではシリンダ３２内でストローク調節可能なように配置されている。ここでの例示において、シリンダ３２はフィルタハウジング３内に一体に形成されている。同様に、組み立てられた実施形態も基本的に考えられ、この実施形態ではシリンダ３２は独立したハウジング内に形成され、この独立したハウジングはフィルタハウジング３内に組み込まれている。
図２、図５及び図６の実施形態に従って、シリンダ３２内のピストン３１は、上記膜２２のように、連結室１５と符号２３が付されている制御室とを分離することができる。制御室２３と連結室１５との間の差圧に応じて、ストローク又は各々ピストン３１のための作動力が生成され、この作動力は、図２及び図３の実施形態において弁部材１０のピストンに直接影響を与え、図４及び図６の実施形態において閉鎖バネ１７のプレテンションに影響を与える。
図２に示された実施形態において、制御室２３は少なくとも１つの接続開口部３３を介してフィルタハウジング３の環境２３に連通方式で接続されている。前記環境２３は、一般に大気であって約1barである。
図３、図５及び図６の実施形態において、少なくとも１つの制御圧接続部３５が設けられ、この制御圧接続部３５を介して制御室２３に制御圧が作用する。このために、図５に従って、制御圧ポンプ３６が設けられてもよく、制御圧ポンプ３６は上記制御圧接続部３５に適切な方法で接続され且つ例えば吸引側が再度環境３４に接続されている。ポンプ３６を作動させるために、制御装置３７が設けられてもよく、この制御装置３７を用いて制御圧Ｐ３を設定することができる。このために、制御装置３７は、対応する制御ラインを介して入力側で入力信号を受信し、当該入力信号に応じてポンプ３６を作動させる。例えば、制御装置３７は、未処理側の圧力を検知する圧力センサ３８に接続されてもよい。このように、制御圧、すなわち制御室２３内の圧力は、未処理側の圧力に応じて設定されうる。制御圧は、ここでは空気圧又は油圧で生じる。
図２、図３及び図５〜図７の実施形態において、シリンダ３２はフィルタハウジング３に一体的に形成され、当該シリンダ３２は、蓋３９にって弁部材１０から離れて対向する側又は弁部材１０から距離を置いて閉じられており、蓋３９は例えばフィルタハウジング３に螺合している。シールにはここでは符号４０が付されており、径方向において蓋３９とフィルタハウジング３との間に配置されてもよい。
図２において、接続開口部３３はフィルタハウジング３の外壁を貫通している。図５及び図６の実施形態において、制御圧接続部３５はフィルタハウジング３の外壁を貫通している。図３に示す実施形態において、制御圧接続部３５は蓋３９を貫通しており、それにより、蓋３９は二重の機能を有している。すなわち、蓋３９は一方でシリンダ３２を閉鎖し、他方で圧力接続部３５を有している。
図６に示す実施形態は特に作動部材バネ４１がある点で図５の実施形態と異なる。これは作動部材１９が閉鎖バネ１７で発生するプレテンションを増大させる方向に当該作動部材１９（ここではピストン３１）にプレテンションを与える。このため、作動部材バネ４１は制御圧室２３に配置され、それにより、制御圧室２３からピストン３１に作用する力を増大させる。
図７はシリンダ３２内のピストン３１が第１制御室４２と第２制御室４３とを分離している実施形態を示している。ここで、一対の制御室４２，４３は連結室１５と流体的に連結されていない。これは、両制御室４２，４３が連結室１６への連絡接続部を全く有していないことを意味している。このため、連結ロッド２０はフィルタハウジング３のベースに設けられたガイド孔４４を貫通している。このガイド孔４４周辺において、連結室１５に対して第１制御室４２をシールするためにシール４５がさらに設けられている。第１制御室４２は第１制御圧接続部５１を介して第１制御圧が作用される。第２制御室４３は第２制御圧接続部５２を介して第２制御圧が作用される。上記２つの制御圧の差圧を通して、ピストン３１に作用して結果として生じる力は、ターゲットを絞る形で閉鎖バネ１７のプレテンションの増減を可能にするために、設定される。基本的に、一対の制御圧接続部５１，５２の一方を同様に環境３４に対して開口させることも可能であり、それにより、制御圧接続部５１，５２は環境３４、特に大気への接続開口部としての役割をする。
図４〜図６の実施形態において、作動装置１８はエンドストップ４６が設けられており、以下このエンドストップ４６を第１エンドストップ４６とする。第１エンドストップ４６は、作動部材１９が弁部材１０を閉位置に駆動するプレテンションを増大させる方向に当該作動部材１９の調節経路を区切る役割をする。図４において、この第１エンドストップ４６は膜２２に対向する圧力セル２４の基部で形成されている。連結ロッド２０は第１エンドストップ４６の正面に位置するようになる。図５及び図６に示す実施形態において、第１エンドストップ４６は、ストップエレメント４７を介して各ピストン３１が静止している。さらに、図４〜図６の実施形態は更なる又は第２のエンドストップ４８を示しており、当該第２エンドストップ４８は反対方向、すなわち閉位置における弁部材１０を駆動するプレテンションを減少させる方向における作動部材１９の調節経路を区切る。図４に示す実施形態において、この第２エンドストップ４８は連結ロッド２０と同軸に配置されたスリーブ４９上に形成されている。例えば、スリーブ４９は分割壁２５によって例えば支台２１に支持されている。図５及び図６の実施形態において、第２エンドストップ４８はハウジングに固定された支台２１によって形成され、連結ロッド２０は環状ステップ５０を有し、この環状ステップ５０は支台２１又は各々第２エンドストップ４８と協働する。
ここで示すフィルタ装置１は以下のように動作する。
図１によると、フィルタエレメント２はバイパス弁８に固定配置されて設けられている。バイパス弁８は、連結室１５を囲うと共に接続開口部１６を有するバルブケージによって取り囲まれている。フィルタエレメント２から外方に向くバルブケージのベースは、圧力セル２４によって形成されている。膜２２は連結ロッド２０に安定して接続され、連結ロッド２０は弁８のシャフトとして設計されている。連結ロッド２０は各バルブシートに作用する閉鎖バネ１７の力ＦＤによって弁部材１０（平板として構成されている）を引き上げる。バルブシートはここではバイパス開口部１１の開口端で形成されている。弁部材１０は弁８又は各バイパス開口部１１を閉鎖状態で保持する。圧力セル２４はその制御室２３内において制御圧力Ｐ３（例えば1bar）で駆動される。通常運転において、フィルタハウジング３は内部圧力Ｐ１（例えば10bar）で未処理側に駆動する。内部圧力Ｐ１は圧力セル２４内で連結室１５に対向する膜２２の外側にも作用する。これが力Ｆｍを生じ、この力はＦＰ１−ＦＰ３の差圧から形成される。これらは、差圧Ｐ１−Ｐ３に起因する力である。膜２２へのこの合力ＦＭは、更に弁部材１０への閉鎖バネ１７の閉鎖力ＦＤとして作用する。システム圧力が変化した場合、すなわち、未処理側の圧力Ｐ１、例えば配置の休止状態において、例えば2.5barで、連結ロッド２０への膜力ＦＭ及びバイパス弁８の開口圧を低下させる。弁８の閉鎖力の増加又はそれぞれの減少は弁部材１０の表面積に対する膜の表面積の比から計算される。バイパス弁８は、フィルタエレメント２の清浄側５の圧力Ｐ２が低下して弁部材１０への力ＦＰ４が力ＦＰ２、ＦＤ及びＦＭの和を超えた場合に開く。
図２に示された実施形態において、バイパス弁８はフィルタハウジング３に内蔵され、それにより、フィルタエレメント２とともに取り替えられない。圧力セル２４内の膜２２の機能はシリンダ３２内のピストン３１によって保証される。
図３に示された実施形態において、制御圧Ｐ３は様々な方法において開口部の条件に適用されうる。制御圧Ｐ３の上昇は弁開口圧の低下を引き起こす。これは、未処理側と清浄側との間の差圧がより小さい場合に、弁部材１０がすでに開いていることを意味する。制御圧Ｐ３は油圧又は空圧に適用されうる。
図４に示された実施形態において、閉鎖バネ１７の撓みはメカニカルストップ４６又は４８によって範囲が定められる。休止モード又はアイドリングモード状態において、膜２２は閉鎖バネ１７によって上部又は第２メカニカルストップ４８に対して引き上げられる。バネ行程Ｓ１は長いため弾性力Ｆ１は低く、したがってこの場合、弁開口部の圧力は低い。この状況は図４（ｂ）に示されている。未処理側のシステム圧力はＰ１．１である。清浄側の圧力はＰ２．１である。
システム圧力がいま未処理側においてＰ１．２まで上昇すると、膜２２は圧力セル２４に押し付けられる。所定の圧力から開始して、より低い又は第１メカニカルストップ４６における端位置は到達される。清浄側において、圧力Ｐ２．２が打ち勝つ。バネ行程Ｓ２は短いため弾性力Ｆ２が高い。したがって、弁開口部の圧力も高く設定されている。
行程Ｓ１及びＳ２の間のバネ行程を通して、弁開口部の圧力は低いシステム圧力に関連する値に設定されうる。システム圧力が増加した場合には、閉鎖バネ１７は下部又は第１ストップ４６における膜２２の特定の位置に至るまでプレテンションが掛けられている。それにより、より高い弁開口部圧力が効果的である。システム圧力の更なる増加はもはや弁開口部圧力を変更しない。
図５に示される実施形態はおおむね図４に示される実施形態に合致するが、圧力制御が膜２２を介してなされず、むしろピストン３１を介してなされる。同時に、この実施形態では、制御圧力接続部３５を介して制御圧力Ｐ３を特定している。
図６に示される実施形態において、ピストン３１は、第２エンドストップ４８に結合された上端ピストンに追加的に設けられた作動部材バネ４１によって駆動され、システム圧力によって働くピストン力が作動部材バネ４１の弾性力及び閉鎖バネ１７の弾性力を超過するまで保持され、第１エンドストップ４６の方向にピストン３１が駆動される、すなわち、より低い位置に駆動される。弁８の切替圧力はピストン面及び作動部材バネ４１の弾性力によって決定される。これによって、弁開口部圧力が低い値から増加した値に遷移するフェーズはより小さくなる。
図７に示される実施形態において、閉鎖バネ１７のプレテンションは一対の制御室４２，４３の差圧を通して変化する。この差圧の変化によって、ピストン３１の位置又はその力及び弁部材１０に作用するプレテンションが設定されうる。
例えば、これは閉鎖バネ１７の張力をぴんと張る又は開放する、すなわち弾性力の変化によって引き起こされる。あるいは、この構成のタイプでは閉鎖バネ１７無しで済ますことが可能であり、また、プレテンションを生成し、弁部材１０を設定し、作動装置１８を介して設定することができる。
両制御室４２，４３のシンプルな実施形態では所定の制御圧が与えられ、この制御圧は各制御室４２，４３に与えられ、各他の制御室４２，４３は環境３４に開放されている。これにより、弁開口部の圧力は２つの設定値の間を変化しうる。
Claims (14)
- フィルタハウジング(3)内で未処理側(4)と清浄側(5)とを分離する少なくとも１つのフィルタエレメント(2)を備え、
上記フィルタハウジング(3)は、少なくとも１つの上記フィルタエレメント(2)を迂回するバイパス(9)を制御するバイパス弁(8)を有し、
上記バイパス弁(8)は、上記清浄側(5)と、上記未処理側(4)に流体的に接続された、該バイパス弁(8)の連結室(15)とを流体的に接続するバイパス開口部(11)を制御する弁部材(10)を有し、
上記弁部材(10)は、閉鎖バネ(17)によって少なくとも部分的に生じたプレテンションによって上記バイパス開口部(11)を閉じる閉位置に駆動され、
上記バイパス弁(8)が上記弁部材(10)に作用する上記プレテンションを変更する作動装置(18)を有する、フィルタ装置であって、
上記作動装置(18)は、少なくとも１つの制御室(23;42,43)に連結されていて、該制御室(23)内で優勢な制御圧(P3)に応じて、上記弁部材(10)に作用する上記プレテンションを設定することを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項１に記載のフィルタ装置において、
上記作動装置(18)は、
上記制御室(23)と上記連結室(15)とを流体的に分離し、かつ上記弁部材(10)に作用する上記プレテンションを変更するために上記連結室(15)と上記制御室(23)との間の差圧に応じて調節可能な作動部材(19)を有することを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項１又は２に記載のフィルタ装置において、
上記制御室(23)は、密閉され、又は、上記フィルタハウジング(3)の環境(34)と連通し、又は、上記制御圧(P3)を設定する制御装置(37)に連結されていることを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項２に記載のフィルタ装置において、
上記閉鎖バネ(17)は、連結ロッド(20)を介して間接的に上記作動部材(19)に支持され、又は、該作動部材(19)に直接支持され、
上記閉鎖バネ(17)は、一方においては上記作動部材(19)に支持され、他方においては上記バイパス開口部(11)に固定された支台(21)に支持され、
上記連結ロッド(20)は、上記作動部材(19)を上記弁部材(10)にしっかりと連結し、それにより、上記作動部材(19)の調節が上記弁部材(10)を調節し、又は、上記閉鎖バネ(17)が一方においては上記弁部材(10)に支持され他方においては上記連結ロッド(20)に支持され、
上記連結ロッド(20)は、上記作動部材(19)にしっかりと連結され、それにより、上記作動部材(19)の調節が上記閉鎖バネ(17)の上記プレテンションの変化を引き起こすことを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項４に記載のフィルタ装置において、
上記弁部材(10)は、上記連結ロッド(20)に沿ってストローク調節可能であり、
上記閉鎖バネ(17)及び上記作動部材(19)は上記弁部材(10)に対して両側に配置され、又は、上記作動部材(19)及び上記閉鎖バネ(17)は上記弁部材(10)に対して同じ側に配置されていることを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項２乃至５のいずれか１項に記載のフィルタ装置において、
上記作動部材(19)は、上記連結室(15)と上記制御室(23)とを分離する膜(22)であることを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項６に記載のフィルタ装置において、
上記制御室(23)は、上記膜(22)が配置された圧力セル(24)内部に形成され、及び／又は、
上記圧力セル(24)は、上記連結室(15)及び上記バイパス開口部(11)を収容する分割壁(25)をさらに有し、及び／又は、
上記圧力セル(24)及び上記バイパス弁(8)は、上記フィルタハウジング(3)に対する分離弁機構(26)を形成することを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項７に記載のフィルタ装置において、
上記弁機構(26)は、上記フィルタエレメント(2)に配置され、及び／又は、
上記弁機構(26)及び上記フィルタエレメント(2)は、上記フィルタハウジング(3)に交換可能に組み込まれた弁又はフィルタユニット(30)を形成することを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項２乃至５のいずれか１項に記載のフィルタ装置において、
上記作動部材(19)は、ピストン(31)であり、
上記ピストン(31)は、シリンダ(32)内にストローク調節可能なように配置され、このシリンダ(32)内において上記連結室(15)と上記制御室(23)とを分離することを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項９に記載のフィルタ装置において、
上記シリンダ(32)は、上記フィルタハウジング(3)に一体的に形成され、及び／又は、
上記制御室(23)は、連結開口部(33)を介して上記フィルタハウジング(3)の環境(34)に連通方式で接続され、又は、制御圧接続部(35)を介して制御圧で作動されうることを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項１、４及び５のいずれか１項に記載のフィルタ装置において、
上記作動装置(18)は、作動部材(19)を有し、
上記作動部材(19)は、上記弁部材(10)に作用する上記プレテンションを変更するために調節可能であって、ピストン(31)として構成され、
上記ピストン(31)は、シリンダ(32)内において第１制御室(42)と第２制御室(43)とを分離し、
上記第１制御室(42)及び上記第２制御室(43)は、上記連結室(15)に流体的に連結されていないことを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項１１に記載のフィルタ装置において、
一方の上記制御室(42)は、制御圧連結部(51)を介して制御圧で動作可能である一方、他方の上記制御室(43)は、連結開口部を介して上記フィルタハウジング(3)の環境(34)に連通方式で連結され、又は、追加の制御圧連結部(52)を介して同一又は異なる制御圧で動作可能であることを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項２乃至１２のいずれか１項に記載のフィルタ装置において、
作動部材バネ(41)が設けられ、
上記作動部材バネ(41)は、上記作動部材(19)に上記プレテンションを該プレテンションを強める方向にかけることを特徴とするフィルタ装置。 - 請求項２乃至１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置において、
上記プレテンションを強める方向に上記作動部材(19)の調節経路の境界を定める第１エンドストップ(46)を備え、及び／又は、
上記プレテンションを弱める方向に上記作動部材(19)の調節経路の境界を定める第２エンドストップ(48)を備えることを特徴とするフィルタ装置。
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