説明

フィルタ装置とフィルタエレメント

ハウジング(1)内に収容可能なフィルタエレメント(9)を有し、ハウジングが、流体ダクト(35、41)を有するふた部分(3)によって閉鎖可能であって、フィルタエレメント(9)と対応づけられたふた部分(3)の流体ダクト(35)との間に流体を案内する接続を形成するための接続装置が設けられている、フィルタ装置は、接続装置が、移動可能なカップリング部分(33)を有するカップリングの形式で形成されており、カップリング部分が、作動状態において流体を案内する接続を形成することを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハウジング内に収容可能なフィルタエレメントを有し、そのハウジングが、流体ダクトを有するふた部分を用いて閉鎖可能であって、フィルタエレメントと対応づけられたふた部分の流体ダクトとの間に流体を案内する接続を形成するために、接続装置が設けられている、フィルタ装置に関する。本発明は、さらに、フィルタ装置のために設けられた、フィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【0002】
フィルタエレメントを収容するためのフィルタ装置は、種々の実施形態において市場で自由に入手できる;たとえば特許文献1または2を参照。この種のフィルタ装置において、製造コストのかなりの割合が、濾過工程を行うことができる作動状態において、フィルタエレメントとそれぞれ対応づけられたふた部分内の流体ダクトとの間に適切な接続を形成する、接続装置の形成に割り当てられる。接続装置は、一方では、フィルタエレメントの交換のために取付け工程が単純で、複雑にならないように構成されなければならないが、他方では圧力水準が高い場合でも、確実な密閉が実現されるように構成されなければならない。さらに、接続装置は、できる限り、フィルタ装置を駆動する場合に「取違え安全性」が存在するように、構成されなければならない。言葉を換えて説明すると、市場にあるフィルタエレメントの多数の組立形式に鑑みて、ハウジングとふた部分とに具体的に適合するフィルタエレメントを使用した場合においてのみ、作動状態が達成可能であることを保証する構造が得られるように努力されるので、うっかりと不適切なフィルタ特性を有する、予定されないタイプのフィルタエレメントが駆動される危険が回避される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】欧州特許公開公報EP1287871A1
【特許文献2】欧州特許公報EP0891214B1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この問題性に関して、本発明の課題は、接続装置に課される要請を特別な程度で考慮する、フィルタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、この課題は、その全体において特許請求項1の特徴を有するフィルタ装置によって解決される。
【0006】
それによれば、本発明の特殊性は、接続装置がある種のカップリングとして形成されていることにあって、装置の作動状態において、移動可能なカップリング部分がフィルタエレメントと、対応づけられたふた部分の流体ダクトとの間に流体を案内する接続を形成し、すなわち作動状態においてカップリング位置をとる。それによって、完璧な密閉を形成する流体接続が実現されるだけでなく、フィルタハウジングの、特にそのふた部分を構造的に然るべく形成することによって、フィルタエレメントが使用される場合に、装置を作動状態へ移行させることを保証する可能性もひらかれ、フィルタエレメントをハウジング内へ組み込んだ場合に、接続装置の移動可能なカップリング部分が、その機能位置またはカップリング位置をとることができる。
【0007】
好ましくは、配置は、カップリング部分が軸方向に移動可能であって、作動状態においてばね付勢によって密閉を形成しながら、接続装置の固定配置されたカップリング部分に添接するように、なされる。それによって、接続装置を、いわゆる「自己制御する」ように、すなわち、ふた部分をハウジングに取付けることが、直接、軸方向に移動可能なカップリング部分を対応する固定のカップリング部分にばね弾性的に添接させることをもたらすように設計する、特に効果的な可能性がひらかれる。
【0008】
特に好ましくは、配置は、移動可能なカップリング部分がフィルタエレメントに設けられ、固定のカップリング部分がふた部分に設けられて、対応づけられた流体ダクトの開口端縁によって形成されるように、なされる。移動可能なカップリング部分と流体ダクトの開口端縁との間の直接的な協働が、特に簡単かつコンパクトな構造をもたらす。
【0009】
エレメント側の移動可能なカップリング部分は、好ましくはスリーブボディによって形成することができ、そのスリーブボディは、長手軸に対して同軸の、フィルタ媒体によって包囲されるフィルタ中空室から対応するふた部分の流体ダクトへの流体通路を形成する。
【0010】
スリーブボディは、外周側においてシールを形成しながら、フィルタエレメントの終端キャップと接続されたガイド内で摺動可能に案内することができるので、スリーブボディは、カップリング機能を満たすと共に、ふた部分の流体ダクトとフィルタエレメントの内部のフィルタ中空室との間の直接的な流体通路も形成し、そのフィルタ中空室は、通常のようにパイプ形状の流体を透過する支持ボディによって画成され、その支持ボディがまたフィルタ媒体によって包囲されている。スリーブボディのガイドが支持ボディの、終端キャップに隣接する端部の突出部を形成することができるので、スリーブボディはフィルタ中空室の同軸の突出部を形成する。
【0011】
好ましくは、カップリングは次のように、すなわち固定のふた側のカップリング部分を形成する、対応づけられた流体ダクトの開口端縁が、シール平面を定め、そのシール平面に、移動可能なカップリング部分を形成するスリーブボディのスリーブ終端縁がばね付勢によって軸方向シールを形成しながら圧接可能であるように、形成することができ、それによってカップリングの特にコンパクトな構造が得られる。
【0012】
この種の形態において、ふた側の流体ダクトの開口端縁とスリーブボディのスリーブ終端縁とにおいて、互いに協働するシールエッジおよび/またはシール面が、軸方向シールを形成することができる。
【0013】
特に好ましい実施例において、軸方向シールは、スリーブ終端縁と開口部端縁がそれぞれ環状面を形成するように、形成することができ、一方の環状面が一貫した径方向平面として、他方の環状面が、そこからわずかに突出するシールエッジを有する径方向平面として形成される。それが、特に良好なシールをもたらすので、圧力水準が高い場合でも、駆動安全性が保証される。
【0014】
特に好ましくは、配置は、シールエッジが一方の環状面の外周に、センタリングエレメントとして他方の環状面の外周を包囲して配置されるように、行うことができる。それによって、終端キャップ、支持ボディなどのようなフィルタエレメント側の構成部品が、プラスチック材料からなる射出成形部品として誤差を有している場合でも、ふた部分をとりつける場合に、カップリング部分の極めて正確な、整合する方向付けが実現されることが、保証される。というのは、シール面に形成されるセンタリングが、このような場合においても、正確な方向付けと、それにともなって所望のシール特性を保証するからである。
【0015】
請求項1から11に示すフィルタ装置のためのフィルタエレメントも、本発明の対象であって、フィルタエレメントは、その全体において特許請求項12の特徴を有している。
【0016】
以下、図面に示す実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に基づくフィルタ装置の実施例を、図式的に簡略化して、実際の実施形態に比較してやや縮小された縮尺寸法で示す縦断面図である。
【図2】図1と同様の縦断面図であるが、図1にII−IIで示す切断平面に相当する。
【図3】図2の頭部部分のみを、著しく拡大して示す部分断面図である。
【図4】フィルタ装置の変形された実施形態の上方の領域を、図3に対してさらに著しく拡大して、破断し、かつ切り開いて示す斜視的な部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
カップ形状の、底が閉鎖された、全体的に見て円筒状のフィルタハウジング1は、その上方の端部においてふた部分3によって閉鎖可能であって、そのふた部分はねじ結合5を介してハウジング1と取り外し可能に結合することができる。ふた部分3は、頭部領域内に、汚れ表示(図示せず)のための、前もって鋳造形成された取付け孔としてのポケット7を有している。ハウジング1内にフィルタエレメント9を収容することができ、そのフィルタエレメントは、通常の構造で、プラスチック材料から射出成形されたパイプ形状の支持ボディ13を包囲する、たとえばフィルタマット層の形式の、あるいは多層の折りたたまれ、あるいはプリーツをつけられたフィルタボディの形式の、中空円筒状のフィルタ媒体11を有している。支持ボディは、特に図4から明らかなように、互いに距離をおいて配置された、互いに連続する周方向の円形リング15を有し、図においてはそのうちのいくつかだけが番号を有しており、かつこの種の支持ボディ13において、通常のように、内部にある支持体と結合されており、その支持体は、横断面において3つの羽根17を有する3羽根スターとして形成されている。フィルタエレメント9は、ハウジング1のカップ底に対応づけられた端部において、プラスチック材料からなる底キャップ19によって終端を形成されており、その底キャップが、フィルタ媒体11のためのフレーム21を形成している。反対側の端部において、同様にプラスチック材料から成形された終端キャップ23がフィルタエレメント9の、蓋部分3へ向いた終端を形成し、終端キャップ23は、底キャップ19と同様なやり方で、フィルタ媒体11の該当する端部のためのフレーム25を形成している。
【0019】
特に図3と4から明らかなように、フレーム25の、半径方向内側に位置する領域に、中空ボディ27が設けられており、その中空ボディは、終端キャップ23の径方向内側に位置する端部において、ふた部分3へ向かって軸方向に突出する突出部29と共に円筒形状のガイド31を形成し、そのガイド内でスリーブボディ33が軸方向に摺動可能に案内されており、中空ボディ27と突出部29の間に、スリーブボディ33をガイド31に対して密閉するシール部材32のためのシートが形成されている。スリーブボディ33は、フィルタエレメント9とふた部分3内の流体ダクト35の間に流体接続を形成するための接続装置の移動可能なカップリング部分として用いられる。
【0020】
図1から明らかなように、ふた部分3内の流体ダクト35は、浄化された流体のための流体出口37と接続されている。ふた部分3内にそれに対向して配置された、浄化すべき流体のための流体入口39は、ふた部分3内で第2の流体ダクト41と接続されており、その第2の流体ダクトから浄化すべき流体が、終端キャップ23内に形成された流入開口部43を介して環状室45内へ流入可能であって、その環状室はフィルタ媒体11の外側にフィルタ装置の汚れ側を形成し、そこから浄化すべき流体がフィルタ媒体11を外側から内側へ向かって通過して、清浄側を形成する内側のフィルタ中空室47内へ達する。内側のフィルタ中空室47から、浄化された流体が、接続装置のカップリング部分を形成するスリーブボディ33を通してふた部分3内の流体ダクト35へ、そしてそれに伴って流体出口37へ達する。
【0021】
外周側においてシール装置49を介してカップ形状のハウジング1とも、ふた部分3ともシール接続されている終端キャップ23は、ふた部分をハウジング1上に螺合した場合に、ふた部分3のインナーカラー51によってハウジング1に対して押圧される。図1から3の実施例において、シール装置は、Oリング53の形式のリングシールによって形成されているが、図4に示す例においては、その代わりに、終端キャップ23の外周面にあり溝状に成形されたフランジリング55が形成されており、その上にプロフィールシール57が固定されており、そのプロフィールシールは、軸方向に互いに逆を向いた2つのリップ59を有しており、それらリップがふた部分3とハウジング1に対してそれぞれ専用のシール領域を形成する。そのほかにおいて、図4の実施例は、図1から3に示す実施例に相当するので、接続装置の詳細を説明するために、図1から3も、図4も参照することができる。
【0022】
すでに説明したように、スリーブボディ33は、移動可能なカップリング部分としてガイド31の内部で軸方向に摺動可能に案内されている。終端キャップ23と結合されて、ガイド31の一部を形成する中空ボディ27は、その内側の端部領域に、径方向内側へ向かって突出する形態を有しており、それがストッパ段部61を形成し、そのストッパ段部に、スリーブボディ33の内部においてそのインナーリブ65(図4においていくつかだけが番号を有する)に添接する、コイル圧縮ばね63の一方の端部が支持され、その他方の端部は、スリーブボディ33の内側の環状段部67に支持されている。それによって、スリーブボディ33のために、ふた部分3の方向に延びる軸方向運動のためのばね付勢が生じる。この運動を終端位置において制限するために、ガイド31の一部を形成する突出部29に、ガイドを狭くする段部69が設けられており、その段部が、スリーブボディ33の外周面に設けられた段部70と終端位置制限するために協働する。フィルタ装置の作動状態を示すすべての図は、ふた部分3が螺合された場合にスリーブボディ33が終端位置から圧縮ばね63のばね付勢に抗して軸方向にフィルタエレメント9内へ移動されていることを示している。これは、ふた側の流体ダクト35の開口端縁71が、カップリング結合を形成するための接続装置の固定のカップリング部分として、ふた部分3を螺合固定する場合にスリーブボディ33のスリーブ終端縁73を押圧し、それを終端位置から押し戻すので、圧縮ばね63の付勢力が、流体ダクト35の開口端縁71とスリーブボディ33のスリーブ終端縁73との間にシール力として有効になることに、起因している。言葉を換えて説明すると、ふた部分3を付属のフィルタエレメント9を有するハウジング1上に螺合することによって、装置が作動状態へ移行された場合に、接続装置のカップリング結合が自動的に形成される。
【0023】
カップリング状態においてシール装置を形成する、スリーブボディ33と流体ダクト35の互いに協働する領域は、ばね付勢によって互いに押圧される環状面の1つが一貫した径方向平面を形成し、他の環状面が、それから突出するシールエッジを有する径方向平面を形成するように、構成されている。この実施例において、流体ダクト35に設けられた環状面75は、一貫して平坦であって、環状面77はその周端縁に沿ってわずかに突出するシールエッジ79を形成する。このシールエッジが環状面75の径方向外側に位置する端縁と共に、その面端縁と協働してシールを形成するだけでなく、流体ダクト35の開口端縁71の端縁包囲によってセンタリングも形成し、そのセンタリングによって、ふた部分3を螺合する際に、接続装置のカップリング結合の極めて正確な整合が強制的に行われることが、保証される。圧縮ばね63を別にして、フィルタエレメント9が金属なしで構築できるので、機械的または熱的な影響がわずかな変形をもたらし得ることを考慮して、このセンタリングは、装置の駆動安全性に極めて効果的に寄与する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルタ装置であって、
ハウジング(1)内に収容可能なフィルタエレメント(9)を有し、ハウジングが、流体ダクト(35、41)を有するふた部分(3)によって閉鎖可能であって、フィルタエレメント(9)と対応づけられたふた部分(3)の流体ダクト(35)との間に流体を案内する接続を形成するための接続装置が設けられているものにおいて、
接続装置が、移動可能なカップリング部分(33)を有するカップリングの形式で形成されており、カップリング部分が、作動状態において流体を案内する接続を形成する、
ことを特徴とするフィルタエレメントを有するフィルタ装置。
【請求項2】
カップリング部分が、軸方向に移動可能であって、かつ作動状態においてばね(63)の付勢力によってシールを形成しながら接続装置の固定的に配置されたカップリング部分(71)に添接する、
ことを特徴とする請求項1に記載のフィルタ装置。
【請求項3】
移動可能なカップリング部分(33)が、フィルタエレメント(9)に設けられており、
固定のカップリング部分が、ふた部分(3)に設けられて、対応づけられた流体ダクト(35)の開口端縁(71)によって形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載のフィルタ装置。
【請求項4】
エレメント側の移動可能なカップリング部分が、スリーブボディ(33)によって形成されており、
スリーブボディが、長手軸に対して同軸の、フィルタ媒体(11)によって包囲されたフィルタ中空室(47)から対応づけられた、ふた部分(3)の流体ダクト(35)への流体通路を形成する、
ことを特徴とする請求項3に記載のフィルタ装置。
【請求項5】
スリーブボディ(33)が、外周側においてシールを形成しながら、フィルタエレメント(9)の終端キャップ(23)と接続されたガイド(31)内で摺動可能に案内されている、
ことを特徴とする請求項4に記載のフィルタ装置。
【請求項6】
固定のふた側のカップリング部分を形成する、対応づけられた流体ダクト(35)の開口端縁(71)が、シール平面(77)を定め、
シール平面に、移動可能なカップリング部分を形成するスリーブボディ(33)のスリーブ終端縁(73)が、ばね付勢によって軸方向シールを形成しながら圧接可能である、
ことを特徴とする請求項5に記載のフィルタ装置。
【請求項7】
ふた側の流体ダクト(35)の開口端縁(71)とスリーブボディ(33)のスリーブ終端縁(73)において、互いに協働するシールエッジ(79)および/またはシール面(75、77)が、軸方向シールを形成する、
ことを特徴とする請求項6に記載のフィルタ装置。
【請求項8】
軸方向シールは、スリーブ終端縁(73)と開口端縁(71)がそれぞれ環状面(75、77)を形成するように、構成されており、
一方の環状面(75)が、一貫した径方向平面として形成され、
他方の環状面(77)が、そこからわずかに突出するシールエッジ(79)を有する径方向平面として形成されている、
ことを特徴とする請求項7に記載のフィルタ装置。
【請求項9】
シールエッジ(79)が、一方の環状面(77)の外周面にリング状に、センタリング部材として他方の環状面(75)の外周面を包囲するように、配置されている、
ことを特徴とする請求項8に記載のフィルタ装置。
【請求項10】
スリーブボディ(33)のガイド(31)が、終端キャップ(23)内にガイドを狭くする段部(69)を有しており、
段部が、スリーブボディ(33)の外周面に設けられた段部(70)と共に、ふた側のカップリング部分の方向に向かうその運動を、ばね付勢に抗して終端位置内に制限する、ことを特徴とする請求項5から9のいずれか1項に記載のフィルタ装置。
【請求項11】
スリーブボディ(33)が、内側の環状段部(67)を有しており、
環状段部に、スリーブボディ(33)内にある圧縮ばね(63)の一方の端部が支持され、他方の端部は、ガイド(31)の固定のストッパ段部(61)に支持される、
ことを特徴とする請求項10に記載のフィルタ装置。
【請求項12】
フィルタ装置のハウジング(1)内に収容可能であって、ハウジングが、流体ダクト(35、41)を有するふた部分(3)によって閉鎖可能である、請求項1から11のいずれか1項に記載のフィルタ装置のためのフィルタエレメントにおいて、
フィルタエレメントが、カップリングの形式で形成されている、移動可能な接続装置(33)によって、作動状態において、対応づけられたふた部分(3)の流体ダクト(35)と流体接続可能である、
ことを特徴とするフィルタ装置のためのフィルタエレメント。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公表番号】特表2010−540218(P2010−540218A)
【公表日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−526173(P2010−526173)
【出願日】平成20年7月9日(2008.7.9)
【国際出願番号】PCT/EP2008/005572
【国際公開番号】WO2009/043397
【国際公開日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【出願人】(510084286)ハイダック フィルターテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (6)
【Fターム(参考)】