BR102023014291A2 - Elemento secundário e sistema de filtro - Google Patents
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Abstract
elemento secundário e sistema de filtro. a presente invenção refere-se a um elemento secundário (60) com uma direção longitudinal (80) e duas extremidades (62, 64) posicionadas opostas uma em relação à outra, ao longo da direção longitudinal (80), que compreende um meio filtrante (66) disposto em torno da direção longitudinal (80), em que uma das duas extremidades (64) é aberta e a extremidade posicionada oposta (62) é firmemente vedada por um disco terminal (70) fechado. o disco terminal (70) compreende um primeiro dispositivo de conexão (72) que é fornecido para interagir com um segundo dispositivo de conexão complementar (36) de um tubo central (30) de um sistema de filtro (100) para fixar o elemento secundário (60) no tubo central (30). o primeiro dispositivo de conexão (72) compreende elementos de travamento (74) com ganchos de travamento (76) orientados internamente para dentro que são dispostos distribuídos em torno de uma circunferência externa do disco terminal (70), em que o meio filtrante (66) envolve os elementos de travamento (74).a invenção se refere ainda a um sistema de filtro (100).
Description
[001] A presente invenção refere-se a um elemento secundário para uso em um sistema de filtro e um sistema de filtro para filtragem de um fluído com um elemento secundário, particularmente, de um sistema de orientação de ar de um motor de combustão interna, particularmente, de um veículo automóvel.
[002] É conhecido utilizar filtros de ar para a filtragem do ar de admissão de combustão para motores de combustão interna em veículo automóveis, ou seja, carros de passeio, veículos comerciais, máquinas de trabalho, veículos agrícolas, mas, também em geradores estacionários e similares. Tais filtros de ar compreendem, geralmente, uma carcaça, uma entrada de ar e uma saída de ar em que um elemento filtrante principal removível e intercambiável é disposto na carcaça. Frequentemente, a carcaça compreende uma tampa de acesso ou de manutenção para permitir acesso em caso de manutenção do elemento filtrante recebido no interior. Para este fim, o elemento filtrante pode ser desmontado e ou substituído por um novo elemento filtrante, remodelado e inserido novamente, ou trocado por um elemento filtrante pré-utilizado mas remodelado.
[003] Normalmente, os elementos filtrantes de filtros de ar são trocados após um determinado período de operação. Dependendo do acúmulo de poeira, a vida útil de um filtro de ar pode ser de alguns dias, por exemplo, quando usado em máquinas de construção, ou de até vários meses, quando utilizados em ambientes menos carregados de poeira.
[004] Particularmente, no caso de troca frequente de elementos filtrantes, é importante realizar uma vedação confiável e segura do elemento filtrante na carcaça. A vedação deve ser incorporada de modo a ser resistente à temperatura e à vibração. Mesmo em instalações ou dispositivos expostos a fortes vibrações ou choques, deve ser assegurada a vedação do elemento filtrante. Contudo, ao mesmo tempo, o elemento filtrante o próprio elemento filtrante não deve compreender elementos metálicos, se possível, de tal modo que possa ser disposto termicamente sem maiores problemas.
[005] Para proteger o lado limpo de um sistema de orientação de ar de um motor de combustão interna contra a entrada de partículas de sujeira ao trocar um elemento filtrante em sistemas de filtros de ar, frequentemente está presente um denominado elemento secundário que permanece no sistema de filtro após a troca. O elemento secundário normalmente se assenta no lado limpo do elemento filtrante, por exemplo, no interior de um elemento filtrante arredondado e é conectado à carcaça do sistema de filtro. O elemento secundário também compreende por si só um meio filtrante que mantém afastadas da saída do filtro as partículas de sujeira residuais no fluxo de ar. O próprio elemento secundário também pode ser intercambiável visto que também pode estar carregado de partículas de poeira, porém em intervalos temporais muito maiores do que o próprio elemento filtrante.
[006] A partir do documento US 8.480.778 B2 é conhecido um sistema de filtro no qual há um elemento secundário que é composto por um meio filtrante em uma disposição cilíndrica oca que é fechada por uma tampa em uma extremidade e é aberta na outra extremidade. Com a extremidade aberta, pode ser empurrado sobre um tubo central, que é disposto no interior do elemento filtrante e é conectado à carcaça do filtro, e protege, dessa forma, a saída do sistema de filtro contra a entrada de partículas de sujeira. O próprio elemento filtrante é, então, montado sobre o elemento secundário anexado ao tubo central e repousa na extremidade livre do tubo central e, assim, na tampa do elemento secundário.
[007] O documento DE 2948781 T5 descreve um elemento secundário em forma de cone sobre um suporte metálico que é disposto em um elemento filtrante.
[008] O documento WO 2016/169 838 A1 descreve um elemento secundário em forma de cone sobre um suporte, em que, o disco terminal do elemento secundário compreende uma dobra interna axial orientada para dentro com ganchos de travamento orientados radialmente para fora que podem ser engatados em uma a dobra interna complementar em forma do suporte.
[009] O objeto da presente invenção é fornecer um elemento secundário para um sistema de filtro que garanta uma vedação confiável do lado limpo de um sistema de orientação de ar, particularmente, ao trocar o elemento filtrante em caso de manutenção, enquanto fornece uma montagem simples e segura.
[0010] Outro objeto da presente invenção é fornecer um sistema de filtro para receber tal elemento secundário intercambiável que garante uma vedação segura do lado limpo de um sistema de orientação de ar, particularmente, durante a troca do elemento filtrante em caso de manutenção.
[0011] O objeto mencionado acima é solucionado, de acordo com um aspecto da invenção, por um elemento secundário para uso em um sistema de filtro com uma direção longitudinal e duas extremidades posicionadas de forma oposta uma em relação à outra ao longo da direção longitudinal, que compreende um meio filtrante disposto em torno da direção longitudinal, em que uma das extremidades está aberta e a extremidade posicionada oposta é fechada, firmemente vedada, por um disco terminal fechado, em que o disco terminal compreende um primeiro dispositivo de conexão que, na montagem pretendida, é fornecido para interagir com um segundo dispositivo de conexão complementar de um tubo central de um sistema de filtro para fixar o elemento secundário no tubo central, em que, o primeiro dispositivo de conexão compreende elementos de travamento com ganchos de travamento orientados internamente para dentro que são dispostos distribuídos em uma circunferência externa no disco terminal, em que o meio filtrante envolve o elementos de travamento. A distância dos dois elementos de travamento imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal é maior do que uma medição, no sentido circunferencial, de um elemento de deflexão disposto em um colarinho do tubo central e disposto no colarinho do tubo central de tal modo que seja orientado radialmente para fora.
[0012] O outro objeto é solucionado por um sistema de filtro para a filtragem de um fluído, que compreende uma carcaça, um soquete de entrada disposta na carcaça para a alimentação de um fluído a ser filtrado, particularmente, ar, um soquete de saída disposta na carcaça para descarregar o fluido filtrado, particularmente, um soquete de saída disposta de forma central em uma direção longitudinal, pelo menos um elemento filtrante, disposto entre o soquete de entrada e o soquete de saída, um tubo central disposto no interior da carcaça ao longo da direção longitudinal para receber um elemento filtrante, em que, o tubo central é fornecido como um suporte de um elemento secundário, que é disposto no interior do elemento filtrante, em que o elemento secundário, em uma extremidade, compreende um disco terminal fechado, em que, o elemento secundário e o tubo central, cada um, compreendem dispositivos de conexão complementares um ao outro, com os quais são conectáveis um ao outro, em uma de suas faces terminais, em que, o primeiro dispositivo de conexão do elemento secundário compreende elementos de travamento que são dispostos distribuídos em torno de uma circunferência externa do disco terminal e compreende ganchos de travamento orientados internamente para dentro, em que, o segundo dispositivo de conexão do tubo central compreende um colarinho que se estende circunferencialmente, em que, em um estado montado pretendido, os elementos de travamento estão travados no colarinho do tubo central por meio de ganchos de travamento e fixam o elemento secundário na direção longitudinal do sistema de filtro. O tubo central compreende pelo menos um elemento de deflexão disposto no colarinho do tubo central de modo a ser orientado radialmente para fora. A distância dos dois elementos de travamento imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal é maior do que uma medição, no sentido circunferencial, de um elemento de deflexão disposto em um colarinho do tubo central.
[0013] As formas de realização benéficas e as vantagens da invenção resultam das reivindicações adicionais, da descrição e do desenho.
[0014] De acordo com um aspecto da invenção, propõe-se um elemento secundário para uso em um sistema de filtro, com uma direção longitudinal e duas extremidades posicionadas opostas uma em relação à outra, ao longo da direção longitudinal, que compreende um meio filtrante disposto em torno da direção longitudinal, em que uma das duas extremidades é aberta e a extremidade posicionada oposta é firmemente vedada por um disco terminal fechado. O disco terminal compreende um primeiro dispositivo de conexão que, na montagem pretendida, é fornecido para interagir com um segundo dispositivo de conexão complementar de um tubo central de um sistema de filtro para fixar o elemento secundário no tubo central. O primeiro dispositivo de conexão compreende elementos de travamento com ganchos de travamento orientados internamente para dentro que são dispostos distribuídos em torno de uma circunferência externa do disco terminal, em que o meio filtrante envolve os elementos de travamento. A distância dos dois elementos de travamento imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal é maior do que uma medição, no sentido circunferencial, de um elemento de deflexão disposto em um colarinho do tubo central e disposto no colarinho do tubo central de tal modo que seja orientado radialmente para fora. Desse modo, evita-se que dois elementos de travamento possam engatar no elemento de deflexão e que o elemento secundário não possa ser completamente pressionado.
[0015] Um típico filtro de ar arredondado, por exemplo, para caminhões pesados, compreende um elemento filtrante primário, por exemplo, de material de celulose dobrado, e um elemento filtrante secundário. Este denominado elemento secundário serve para evitar, durante a troca do elemento filtrante, que o fluído bruto possa passar para o lado do fluído limpo e, assim, até a saída do fluido limpo. O elemento secundário, por exemplo, pode ser designado como um denominado ‘elemento meia’, que é vedado por um tampa de plástico de vedação na extremidade que não é vedada em relação à carcaça do filtro.
[0016] O elemento secundário proposto, cujo diâmetro afunila da extremidade aberta para a extremidade fechada, é composto de um meio filtrante cônico de uma forma arredondada, conectado por solda, às extremidades longitudinais, e de um disco terminal plástico que pode ser conectado, por exemplo, por soldagem, ao meio filtrante. O meio filtrante do elemento secundário pode ser formado, por exemplo, de um não tecido ou papel ou celulose ou fibra mista de material plástico e celulose.
[0017] O disco terminal compreende elementos de travamento para conectar e fixar o elemento secundário ao tubo central integrado na carcaça. Neste contexto, os elementos de travamento se engatam no colarinho de um tubo central do sistema de filtro a partir de um lado externo radial. Os elementos de travamento, em um estado montado pretendido, são fixados e/ou travados, pelos ganchos de travamento, no colarinho do tubo central e fixam o elemento secundário na direção longitudinal do sistema de filtro. Os ganchos de travamento, neste contexto, são orientados radialmente para dentro e travados na circunferência externa do colarinho.
[0018] Esta conexão pode ser solta ao se aplicar força suficiente para desmontar o elemento secundário do tubo central.
[0019] De acordo com uma forma de realização benéfica do elemento secundário, o disco terminal pode ter uma protuberância que se projeta para fora na direção longitudinal. O disco terminal do elemento secundário pode compreender um recesso orientado para fora orientado para uma região inferior do elemento filtrante primário do sistema de filtro que fornece espaço no lado limpo interno. Este espaço, por exemplo, pode ser utilizado para a integração de um ressonador acústico. Além disso, a protuberância pode servir como um auxiliar de posicionamento e/ou auxiliar de montagem durante a montagem do elemento secundário. Ademais, a protuberância, devido ao relevo, pode servir como reforço ao disco terminal.
[0020] A protuberância, por exemplo, pode ser projetada na forma de um cone truncado com a ponta do funil em sentido axial para a exterior. Neste contexto, a protuberância pode ser moldada, particularmente, para se moldar a uma protuberância de formato de cone truncado do tubo central, de tal modo que a protuberância do elemento secundário possa repousar contra a protuberância do tubo central quando o elemento secundário for montado no tubo central.
[0021] De acordo com uma forma de realização benéfica do elemento secundário, os elementos de travamento podem ser distribuídos de tal modo a serem agrupado na circunferência externa do disco terminal. Neste contexto, um respectivo elemento de travamento pode compreender, particularmente, em relação a um elemento de travamento imediatamente adjacente, em um lado, ao longo da circunferência, uma distância menor do que a um elemento de travamento adjacente no outro lado, ao longo da circunferência. Desse modo, por exemplo, grupos de dois elementos de travamento podem ser dispostos distribuídos em torno da circunferência do disco terminal. De forma vantajosa, as forças de montagem e/ou desmontagem necessárias para o elemento secundário podem, assim, ser reduzidas. De forma alternativa, os elementos de travamento também podem ser dispostos uniformemente.
[0022] O espaçamento dos dois elementos de travamento imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal é maior do que uma medição, no sentido circunferencial, de um elemento de uma deflexão disposto em um colarinho do tubo central. Neste contexto, o elemento de deflexão é projetado para evitar que o elemento secundário possa ser posicionado no tubo central em uma posição giratória na qual um elemento de travamento se choca com a nervura de reforço do tubo central.
[0023] De acordo com uma forma de realização benéfica do elemento secundário, o disco terminal pode ser conectado, de forma fixa, ao meio filtrante. Particularmente, o disco terminal pode ser fundido ou colado ou moldado ao meio filtrante. Desse modo, pode ser alcançada uma conexão firmemente vedada e permanente entre o disco terminal e o invólucro do meio filtrante do elemento secundário.
[0024] De acordo com um outro aspecto da invenção, propõe-se um sistema de filtro para a filtragem de um fluído, que compreende uma carcaça, um soquete de entrada disposto no carcaça para a alimentação de um fluído a ser filtrado, particularmente, ar, um soquete de saída disposto no carcaça para descarregar o fluído fluido filtrado, particularmente, um soquete de saída disposto de forma central em uma direção longitudinal, pelo menos, um elemento filtrante, que é disposto entre o soquete de entrada e o soquete de saída, e um tubo central, disposto no interior da carcaça ao longo da direção longitudinal, para receber um elemento filtrante. O tubo central é projetado como suporte de um elemento secundário que é disposto no interior do elemento filtrante. O elemento secundário compreende um disco terminal fechado em uma extremidade. O elemento secundário e o tubo central, cadaum, compreende dispositivos de conexão complementares um ao outro, com os quais são conectáveis a uma de suas faces terminais.Neste contexto, o primeiro dispositivo de conexão do elemento secundário compreende elementos de travamento que são dispostos distribuídos em uma circunferência externa do disco terminal e compreende ganchos de travamento orientados internamente para dentro. O segundo dispositivo de conexão do tubo central compreende um colarinho que se estende circunferencialmente. Neste contexto, os elementos de travamento são fixados, em um estado montado pretendido, por meio de ganchos de travamento,no colarinhodotubo centrale fixamo elemento secundário na direção longitudinal do sistema de filtro. O tubo central compreendepelo menosumelemento dedeflexãodisposto no colarinho do tubo central de modo a ser orientado radialmente para fora. A distância dos dois elementos de travamento imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal é maior do que uma medição, no sentido circunferencial, de um elemento de uma deflexão disposto em um colarinho do tubo central.
[0025] Desse modo, evita-se que dois elementos de travamento possam engatar no elemento de deflexão e que o elemento secundário não possa ser completamente pressionado.
[0026] O sistema de filtro proposto, por exemplo, um filtro de ar arredondado típico para caminhões pesados, compreende um elemento filtrante primário, por exemplo, de material de celulose dobrado, e um elemento filtrante secundário. Este denominado elemento secundário serve para evitar, durante a troca do elemento filtrante, que o fluído bruto possa passar para o lado do fluído limpo e, assim, até a saída do fluido limpo. O elemento secundário pode ser projetado, por exemplo, como um denominado ‘elemento meia’, que, na extremidade não vedada em relação à carcaça do filtro, é vedada por uma tampa de plástico de vedação.
[0027] A carcaça do filtro compreende um tubo central fixado na carcaça no qual o elemento secundário é disposto. O tubo central serves ainda para receber o elemento filtrante primário na parte superior do elemento secundário. O tubo central é configurado de forma cônica e afunila em diâmetro afastando-se da soquete de saída ao longo do eixo longitudinal.
[0028] O elemento secundário, cujo diâmetro afunila da extremidade aberta para a extremidade fechada, é composto de um meio filtrante cônico de uma forma arredondada, que é conectado às extremidades longitudinais, por soldagem, e de um disco terminal plástico que pode ser conectado, por exemplo, por soldagem, ao meio filtrante. O meio filtrante do elemento secundário pode compreender, por exemplo, um não tecido ou papel ou celulose ou fibra mista de material plástico e celulose.
[0029] O disco terminal compreende elementos de travamento para conectar e fixar o elemento secundário ao tubo central integrado na carcaça. Neste contexto, os elementos de travamento se engatam ao colarinho de um tubo central do sistema de filtro a partir de um lado externo radial. Em um estado montado pretendido, os elementos de travamento são fixados e/ou travados, com os ganchos de travamento, no colarinho do tubo central e fixam o elemento secundário na direção longitudinal do sistema de filtro. Neste contexto, os ganchos de travamento são orientados radialmente para dentro e travam na circunferência externa do colarinho.
[0030] Esta conexão pode ser solta ao se aplicar força suficiente para desmontar o elemento secundário do tubo central.
[0031] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, os dispositivos de conexão, que são complementares uns aos outros, podem ser projetados de tal modo que sejam removíveis sem sofrerem danos. Deste modo, uma troca separada do elemento secundário pode ser realizada de forma simples, como necessário, quando o desempenho do filtro já se encontra desgastado.
[0032] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, o elemento secundário pode se projetar de forma axial além do tubo central na extremidade fechada. Deste modo, o elemento secundário pode ser empurrado para o tubo central, vedando, assim, a soquete de saída de forma segura contra contra sujeira, após a troca do elemento filtrante.
[0033] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, o tubo central, em sua extremidade, na qual é disposto o segundo dispositivo de conexão, pode apresentar uma protuberância, particularmente, uma estrutura de nervura flexível, que pode ser incorporada para se moldar ao formato da protuberância do elemento secundário. No tubo central fixado na carcaça, a protuberância, particularmente, na forma de uma estrutura de nervura flexível, pode então ser implementada, desse modo, que se projeta na protuberância, orientada para fora, do disco terminal do elemento secundário e, permitindo uma conexão de travamento sob pré-tensão mínima entre o tubo central e o elemento secundário. Isso pode evitar gerar ruído, no caso de vibrações resultantes das tolerâncias axiais do disco terminal e do tubo central fixado na carcaça.
[0034] A protuberância pode servir, de forma oportuna, como um auxiliar de posicionamento e/ou auxiliar de montagem durante a montagem do elemento secundário.
[0035] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, a protuberância do elemento secundário pode ser projetada com uma forma de cone truncado e, particularmente, pode ser projetada de modo a se moldar ao formato de uma protuberância em forma de cone truncado do tubo central. A protuberância pode ser, por exemplo, de uma forma de cone truncado com a ponta do funil em sentido axial para a exterior. Visto que, neste contexto, a protuberância é projetada para se moldar a uma protuberância do tubo central, a protuberância do elemento secundário pode entrar em contato com a protuberância do tubo central quando o elemento secundário for montado no tubo central. Em concretizações alternativas, a protuberância também pode ter formas, por exemplo, de uma protuberância semi-esférica.
[0036] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, os elementos de travamento podem ser distribuídos de tal modo a serem agrupado na circunferência externa do disco terminal. Um respectivo elemento de travamento pode compreender, particularmente, em relação a um elemento de travamento imediatamente adjacente, em um lado, ao longo da circunferência, uma distância menor do que a um elemento de travamento adjacente no outro lado, ao longo da circunferência. Desse modo, por exemplo, grupos de dois elementos de travamento podem ser dispostos distribuídos em torno da circunferência do disco terminal. De forma vantajosa, desse modo, as forças necessárias para montagem e/ou desmontagem podem ser reduzidas. De forma alternativa, os elementos de travamento também podem ser dispostos uniformemente.
[0037] O elemento de deflexão pode ser disposto a uma posição circunferencial de uma nervura de reforço do tubo central. O elemento de deflexão é projetado para evitar que o elemento secundário seja posicionado em uma posição giratória no tubo central na qual um elemento de travamento se choca com uma nervura de reforço do tubo central que afeta negativamente as forças de retenção dos ganchos de encaixe.
[0038] De forma oportuna, o elemento de deflexão pode apresentar, para esse fim, uma superfície de controle que guia o elemento de travamento para o lado ao pressionar o elemento secundário de tal modo que o elemento de travamento possa travar no colarinho adjacente à nervura de reforço. Assim, o elemento secundário é girado para o lado, em torno do eixo longitudinal, quando o elemento de travamento exerce impacto sobre o elemento de deflexão. Para esta função, um único elemento de deflexão é suficiente na circunferência do colarinho do tubo central. Apesar disso, um elemento de deflexão posicionado de forma oposta é vantajoso, pois, assim, é possível evitar a inclinação da tampa.
[0039] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, o colarinho do tubo central pode compreender elementos de suporte que indicam na direção longitudinal que, no estado montado pretendido do elemento secundário, entra em contato com uma superfície de contra-apoio orientada para dentro do disco terminal. Particularmente, neste contexto, o elemento secundário pode ser preso no estado montado pretendido por meio dos elementos de suporte, na direção longitudinal. Assim, é possível facilitar o posicionamento do elemento secundário no tubo central. Ademais, os elementos de suporte, de forma vantajosa, podem servir para produzir a pré-tensão entre o elemento secundário e o tubo central. O elemento de suporte pode ser projetado, de forma vantajosa, como elemento flexível que pode ser comprimido a fim de formar uma pré-tensão. Como alternativa, o elemento de suporte pode, contudo, ser um elemento sólido de material plástico. Por exemplo, o elemento de suporte pode ser projetado como um componente de material plástico 2K com um amortecedor de borracha.
[0040] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, o elemento secundário pode ser preso no tubo central sob pré-tensão. Particularmente, neste contexto, um elemento de pré-tensão pode ser disposto entre o elemento secundário e o tubo central. Particularmente, o elemento de pré-tensão pode ser disposto entre o disco terminal do elemento secundário e o colarinho do tubo central. De forma oportuna, o elemento de pré-tensão que, por exemplo, pode ser projetado como um anel elástico, pode ser conectado, por exemplo, colado ao colarinho do tubo central. O elemento de pré-tensão, de forma vantajosa, pode ser projetado como um elemento elástico que pode ser comprimido com a finalidade de formar a pré-tensão. Como alternativa, o elemento de pré-tensão pode, contudo, também ser um elemento sólido de material plástico. Por exemplo, o elemento de pré-tensão pode ser projetado como um componente de material plástico 2K com um amortecedor de borracha. Desse modo, vibrações presentes na operação de condução de um veículo, podem ser afastadas, de forma vantajosa, do elemento secundário de tal modo que a vida útil do elemento secundário possa ser prolongada.
[0041] De acordo com uma forma de realização benéfica do sistema de filtro, o elemento filtrante pode vedar radialmente para dentro, em sua face terminal, no lado da soquete de saída. Dessa forma, a região do fluido bruto pode ser separada de maneira confiável da região do fluido limpo.
[0042] Outras vantagens resultam da descrição do desenho a seguir. Nos desenhos, são ilustradas as formas de realização da invenção. Os desenhos, a descrição e as reivindicações contêm vários recursos combinados. O versado na técnica considerará os recursos de forma oportuna, também individualmente, e os combinará para obter outras combinações convenientes.
[0043] Mostra-se, de forma exemplificativa, em:
[0044] Figura 1uma ilustração isométrica de um sistema de filtro para a filtragem de um fluído, de acordo com uma forma de realização da invenção;
[0045] Figura 2uma seção longitudinal do sistema de filtro de acordo com a Figura 1;
[0046] Figura 3uma ilustração isométrica parcialmente segmentada de um tubo central com um elemento secundário montado no mesmo, de acordo com uma forma de realização da invenção;
[0047] Figura 4um detalhe ampliado da região do disco terminal do elemento secundário de acordo com a Figura 3;
[0048] Figura 5uma ilustração isométrica de um elemento secundário, de acordo com uma forma de realização da invenção;
[0049] Figura 6uma seção longitudinal do elemento secundário, de acordo com a Figura 5;
[0050] Figura 7uma ilustração isométrica do disco terminal do elemento secundário, de acordo com a Figura 5, em uma vista interna;
[0051] Figura 8umdetalhe ampliadode uma seção longitudinal do sistema defiltro, deacordo comaFigura2, que atravessa o elemento secundário e o tubo central na região do disco terminal do elemento secundário e do colarinho do tubo central;
[0052] Figura 9uma ilustração isométrica do tubo central do sistema de filtro, de acordo com a Figura 2;
[0053] Figura 10uma seção longitudinal que atravessa o sistema de filtro para a filtragem de um fluído, de acordo com uma forma de realização da invenção, com um elemento secundário;
[0054] Figura 11um detalhe ampliado de uma seção longitudinal do sistema de filtro, de acordo com a Figura 10, que atravessa o elemento secundário e o tubo central na região do disco terminal do elemento secundário e do colarinho do tubo central;
[0055] Figura 12uma ilustração isométrica do tubo central do sistema de filtro, de acordo com a Figura 10;
[0056] Figura 13uma seção longitudinal que atravessa o sistema de filtro para a filtragem de um fluído, de acordo com uma forma de realização da invenção, com um elemento secundário;
[0057] Figura 14 um detalhe ampliado de uma seção longitudinal do sistema de filtro, de acordo com a Figura 13, que atravessa o elemento secundário e o tubo central na região do disco terminal do elemento secundário e do colarinho do tubo central;
[0058] Figura 15 uma ilustração isométrica do tubo central do sistema de filtro, de acordo com a Figura 13.
[0059] Nas Figuras, componentes iguais ou do mesmo tipo são identificados com os mesmos caracteres de referência. As figuras mostram apenas exemplos e não devem ser entendidas como limitantes.
[0060] A terminologia direcional usada a seguir, com termos como "esquerda", "direita", "em cima", "embaixo", "em frente", "atrás", "depois" e similares, serve apenas para uma melhor compreensão das Figuras e não deve ser entendida, em hipótese alguma, como uma limitação da generalidade. Os componentes e elementos ilustrados, seu modelo e uso podem variar no contexto das considerações do versado na técnica e ser adaptados às respectivas aplicações.
[0061] A Figura 1 mostra uma ilustração isométrica de um sistema de filtro 100 para a filtragem de um fluído de acordo com uma forma de realização da invenção, enquanto na Figura 2, é ilustrada uma seção longitudinal do sistema de filtro 100.
[0062] O sistema de filtro 100 para a filtragem de um fluído, particularmente, de um sistema de orientação de ar de um motor de combustão interna, particularmente, de um veículo automóvel, compreende uma carcaça do filtro 110 com parte inferior da carcaça 112 e uma parte superior da carcaça 114 que se estende ao longo da direção longitudinal 120. As duas partes da carcaça 112,114 são reconhecidas, por exemplo, apertadas, por elementos de conexão 118, de tal modo que a carcaça do filtro 110 possa ser facilmente aberta, que a parte superior da carcaça 114 possa ser retirada e o elemento filtrante 10 possa ser removido da parte inferior da carcaça 112 para mudar o elemento filtrante 10.
[0063] Na carcaça 110, é disposta uma soquete de entrada 102 para a alimentação de um fluído a ser filtrado, particularmente, ar, e uma soquete de saída 104 para descarregar o fluído fluido filtrado. A soquete de saída 104 está disposta de forma central, neste contexto, na direção longitudinal 120 do sistema de filtro 100.
[0064] O sistema de filtro 100 compreende ainda um elemento filtrante 10 que separa, de forma fluida, um lado para o fluido limpo 52 e um lado para o fluido bruto 50. Neste contexto, o elemento filtrante 10 compreende um fole de filtro tipo cilindro oco 12 disposto sobre o sentido longitudinal 120 que compreende uma parede circunferencial fechada que se estende de forma axial, ao longo d direção longitudinal 120, e envolve o interior do fole de filtro 12. O elemento filtrante 10 compreende, em uma primeira face terminal 26, um primeiro disco terminal 14 que é disposto oposto oposto ao segundo disco terminal 16 em uma segunda face terminal 28 que compreende uma passagem de fluido para o fluido filtrado.
[0065] Na carcaça 110, o elemento filtrante 10 é disposto entre a soquete de entrada 102 e a soquete de saída 104. O elemento filtrante 10 veda radialmente para dentro, em sua face terminal 28, no lado da soquete de saída, de tal modo que, a região de fluido bruto seja separado, de forma segura, da região do fluido limpo.
[0066] Além disso, no interior da carcaça 110, está disposto um tubo central 30 ao longo da direção longitudinal 120, que serve para receber o elemento filtrante 10. O tubo central 30 é projetado ainda como suporte de um elemento secundário 60 que é disposto no interior do elemento filtrante 10.
[0067] O elemento secundário 60 compreende um disco terminal fechado 70 em uma extremidade 62. O elemento secundário 60 se projeta de forma axial para além do tubo central 30 na extremidade fechada 62.
[0068] O elemento secundário 60 e o tubo central 30 compreendem, cada um, dispositivos de conexão 72,36 complementares um ao outro, com os quais são conectáveis a uma de suas faces terminais 62, 32.
[0069] Neste contexto, o primeiro dispositivo de conexão 72 do elemento secundário 60 compreende elementos de travamento 74 que são dispostos distribuídos em uma circunferência externa do disco terminal 70 e compreende ganchos de travamento orientados internamente para dentro 76. O segundo dispositivo de conexão 36 do tubo central 30 compreende um colarinho que se estende circunferencialmente 38. Neste contexto, os elementos de travamento 74 são fixados, em um estado montado pretendido, por meio de ganchos de travamento 76, no colarinho 38 do tubo central 30 e fixam, deste modo, o elemento secundário 60 na direção longitudinal 120 do sistema de filtro 100.
[0070] Os dispositivos de conexão 72, 36, complementares uns aos outros, são configurados para ser removíveis, sem serem danificados, de tal modo que uma troca separada do elemento secundário 60 possa ser realizada de forma simples, como necessário mediante desgaste do desempenho do filtro.
[0071] A Figura 3 mostra uma ilustração isométrica parcialmente segmentada de um tubo central 30 com um elemento secundário 60 montado no mesmo, de acordo com uma forma de realização da invenção. Na Figura 4, é ilustrado um detalhe ampliado da região do disco terminal 70 do elemento secundário 60.
[0072] O elemento secundário 60 com uma direção longitudinal 80 e duas extremidades 62, 64, posicionadas opostas uma à outra ao longo da direção longitudinal 80, compreende um meio filtrante 66 disposto em torno da direção longitudinal 80. Uma das extremidades 64, a saber, a extremidade 64 que é orientada para a soquete de saída 104, é aberta, enquanto a extremidade posicionada oposta 62 é fechada, firmemente vedada, com um disco terminal fechado 70. O diâmetro do elemento secundário 60 afunila da extremidade aberta 64 para a extremidade fechada 62. O disco terminal 70 é conectado de forma fixa ao meio filtrante 66, particularmente, soldado, colado ou moldado no mesmo.
[0073] O meio filtrante 66 pode ser formado, por exemplo, de um não tecido ou papel ou celulose ou fibra mista de material plástico e celulose.
[0074] O disco terminal 70 compreende um primeiro dispositivo de conexão 72 que, na montagem pretendida, é fornecido para interagir com um segundo dispositivo de conexão complementar 36 de um tubo central 30 de um sistema de filtro 100 para fixar o elemento secundário 60 no tubo central 30.
[0075] O primeiro dispositivo de conexão 72 compreende elementos de travamento 74 com ganchos de travamento 76 orientados internamente para dentro, que são dispostos distribuídos em torno de uma circunferência externa do disco terminal 70. Neste contexto, o meio filtrante 66 envolve os elementos de travamento 74.
[0076] Para fins de simplificação, apenas um dos elementos de travamento 74 é fornecido com um número de referência.
[0077] Os elementos de travamento 74, em um estado montado pretendido do elemento secundário 60, são fixados/presos, com os ganchos de travamento 76, no colarinho 38 do tubo central 30 e fixam, deste modo, o elemento secundário 60 na direção longitudinal 120 do sistema de filtro 100.
[0078] Como pode ser visto na Figura 4, o tubo central 30 compreende pelo menos um elemento de deflexão 42 disposto voltado radialmente para fora no colarinho 38 do tubo central 30 e que é disposto em uma posição circunferencial em torno do eixo longitudinal 80 de uma nervura de reforço 44 do tubo central 30. O elemento de deflexão 42 é projetado para evitar que os elementos de travamento 74 exerçam impacto sobre a nervura de reforços 44 ao pressionar o elemento secundário 60 no tubo central 30. Por isso o elemento de deflexão 42 compreende superfícies de controle 43 que movem o elemento de travamento 74 e, assim, o elemento secundário 60 completo em torno do eixo longitudinal 80, para o lado, de tal modo que o elemento de travamento 74 possa travar de forma segura no colarinho 38.
[0079] A distância 82 dos dois elementos de travamento 74 imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal 70 é maior do que uma medição 40, no sentido circunferencial do colarinho 38, de um elemento de uma deflexão 42 que é disposto em um colarinho 38 do tubo central 30. Desse modo, evita-se que dois elementos de travamento 74 possam engatar no elemento de deflexão 42 e que o elemento secundário 60 não possa ser completamente pressionado.
[0080] A Figura 5 mostra uma ilustração isométrica do elemento secundário 60 enquanto, na Figura 6, é ilustrada uma seção longitudinal que atravessa o elemento secundário e, na Figura 7, uma ilustração isométrica do disco terminal 70 do elemento secundário 60 em uma vista interna. Podem ser vistos claramente: a forma cônica afunilada do invólucro do elemento secundário 60 formada pelo meio filtrante 66, assim como os elementos de travamento 74 orientados para dentro, que são projetados afastando-se do disco terminal 70, na direção longitudinal 80.
[0081] O disco terminal 70 compreende ainda uma protuberância 78 que se projeta para fora na direção longitudinal 80. A protuberância 78 pode servir como um auxiliar de posicionamento e/ou auxiliar de montagem durante a montagem do elemento secundário 60. Para este fim, o tubo central 30 pode compreender, em sua extremidade 32, na qual é disposto o segundo dispositivo de conexão 36, uma protuberância 34, não representada nesta ilustração, e que é incorporada para se moldar ao formato da protuberância 78 do elemento secundário 60. A protuberância 34 pode ser formada, particularmente, com uma estrutura de nervura flexível que se projeta para dentro do recesso orientado para fora 78 do disco terminal 70 do elemento secundário 60 e permite uma conexão de travamento sob pré-tensão mínima entre o tubo central 30 e o elemento secundário 60.
[0082] Particularmente, a protuberância 78 pode ter uma configuração em forma de cone truncado e pode ser incorporada para se moldar à forma de uma protuberância em forma de cone truncado 34 do tubo central 30. Em uma concretização alternativa, a protuberância 78 também pode ter outras formas, por exemplo, de uma protuberância semi-esférica.
[0083] Como pode ser visto, particularmente, na Figura 7, os elementos de travamento 74 podem ser distribuídos de tal modo a serem agrupado na circunferência externa do disco terminal 70. Em particular, deste modo, um respectivo elemento de travamento 74 pode compreender, em relação a um elemento de travamento 74 imediatamente adjacente, em um lado, ao longo da circunferência, uma distância 82 menor do que a um elemento de travamento 74 adjacente no outro lado, ao longo da circunferência. Em uma concretização ilustrada, os elementos de travamento 74 são dispostos em grupos de dois.
[0084] A Figura 8 mostra um detalhe ampliado de uma seção longitudinal do sistema de filtro 100, de acordo com a Figura 2, que atravessa o elemento secundário 60 e o tubo central 30 na região do disco terminal 70 do elemento secundário 60 e do colarinho 38 do tubo central 30.
[0085] Na Figura 8, é possível ver como o disco terminal 70 do elemento secundário 60 é apoiado no colarinho 38 do tubo central 30, particularmente como, na circunferência externa do disco terminal 70, um elemento de travamento 74 se engata com seu gancho de travamento 76 que se projeta radialmente para dentro 76 abaixo do colarinho 38 e, assim, o elemento secundário 60 trava no colarinho 38 do tubo central 30.
[0086] O elemento secundário 60 é preso, neste contexto, no tubo central 30 com pré-tensão a fim de amortecer a transmissão de vibrações do tubo central 30 ao elemento secundário 60. Particularmente, como ilustrado na concretização na Figura 8, para este fim, pode ser disposto um elemento de pré-tensão 48 entre o elemento secundário 60 e o tubo central 30, sendo disposto entre o disco terminal 70 do elemento secundário 60 e o colarinho 38 do tubo central 30.
[0087] A Figura 9 mostra uma ilustração isométrica do tubo central 30 do sistema de filtro 100. O tubo central 30 é configurado de forma cônica e afunila em diâmetro afastando-se da soquete de saída 104 ao longo do eixo longitudinal 120. É possível ver no colarinho 38 do tubo central 30, elementos de deflexão 42 que se projetam radialmente para fora.
[0088] A Figura 10 mostra uma seção longitudinal que atravessa o sistema de filtro 100 para a filtragem de um fluído, de acordo com uma forma de realização da invenção, com um elemento secundário 60. Na Figura 11, é ilustrado, de forma correspondente, um detalhe ampliado de uma seção longitudinal do sistema de filtro 100, que atravessa o elemento secundário 60 e o tubo central 30 na região do disco terminal 70 do elemento secundário 60 e do colarinho 38 do tubo central 30. A Figura 12 mostra uma ilustração isométrica do tubo central 30 do sistema de filtro 100, de acordo com a Figura 10.
[0089] Com relação a suas características significativas, o sistema de filtro 100 é idêntico à concretização ilustrada nas Figuras 1 a 9, de tal modo que são esclarecidas aqui apenas as diferenças.
[0090] Na concretização ilustrada nas Figuras 10 a 12, o colarinho 38 do tubo central 30 pode compreender elementos de suporte 46 que indicam na direção longitudinal 120 que, no estado montado pretendido do elemento secundário 30, entra em contato com uma superfície de contra-apoio 84 orientada para dentro do disco terminal 70. Particularmente, o elemento secundário 60, no estado montado pretendido, pode ser apertado, neste contexto, por meio de elementos de suporte 46 na direção longitudinal 120 visto que os elementos de suporte 46 entram em contato com o lado interno do elemento secundário 60 na superfície de contra-apoio 84. Os elementos de suporte 46 são formados, nessa concretização, como puxadores redondos que são dispostos na extremidade 32 do tubo central 30 no colarinho 38.
[0091] A Figura 13 mostra uma seção longitudinal que atravessa o sistema de filtro 100 para a filtragem de um fluído, de acordo com uma forma de realização da invenção, com um elemento secundário 60. Na Figura 14, é ilustrado, de forma correspondente, um detalhe ampliado de uma seção longitudinal do sistema de filtro 100, que atravessa o elemento secundário 60 e o tubo central 30 na região do disco terminal 70 do elemento secundário 60 e do colarinho 38 do tubo central 30. A Figura 15 mostra uma ilustração isométrica do tubo central 30 do sistema de filtro 100, de acordo com a Figura 13.
[0092] Em relação a características significativas, o sistema de filtro 100 é idêntico à concretização ilustrada nas Figuras 1 a 12, de tal modo que são esclarecidas aqui apenas as diferenças.
[0093] Na concretização ilustrada nas Figuras 13 a 15, o colarinho 38 do tubo central 30 compreende elementos de suporte 46 orientados na direção longitudinal 120 que são formados em forma de cunha com seção transversal triangular e são dispostos na direção radial. Lista de referências numéricas 10elemento filtrante 12fole de filtro 14primeiro disco terminal 16segundo disco terminal 26face terminal 28face terminal 30tubo central 32extremidade 34protuberância 36segundo dispositivo de conexão colarinho medição elemento de deflexão superfície de controle nervura de reforço elemento de suporte elemento de pré-tensão região do fluido bruto região do fluido limpo elemento secundário extremidade extremidade meio filtrante disco terminal primeiro dispositivo de conexão elemento de travamento gancho de travamento protuberância direção longitudinal elemento secundário distância superfície de contra-apoio sistema de filtro soquete de entrada soquete de saída carcaça do filtro parte inferior da carcaça parte superior da carcaça elemento de conexão direção longitudinal do sistema de filtro
Claims (14)
1. Elemento secundário (60) para uso em um sistema de filtro (100) com uma direção longitudinal (80) e duas extremidades (62, 64), posicionadas opostas um à outra ao longo da direção longitudinal (8), compreende um meio filtrante (66) disposto em torno da direção longitudinal (80), caracterizado pelo fato de que uma das extremidades (64) é aberta e a extremidade posicionada oposta (62) é fechada, firmemente vedada, por um disco terminal fechado (70), em que o disco terminal (70) compreende um primeiro dispositivo de conexão (72) que, na montagem pretendida, é fornecido para interagir com um segundo dispositivo de conexão complementar (36) de um tubo central (30) de um sistema de filtro (100) para fixar o elemento secundário (60) no tubo central (30), em que, o primeiro dispositivo de conexão (72) compreende elementos de travamento (74) com ganchos de travamento (76) orientados internamente para dentro, que são dispostos distribuídos em torno de uma circunferência externa do disco terminal (70), em que, o meio filtrante (66) envolve os elementos de travamento (74), e em que a distância (82) dos dois elementos de travamento (74) imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal (70) é maior do que uma medição (40), no sentido circunferencial, de um elemento de deflexão (42) disposto em um colarinho (38) do tubo central (30) e disposto no colarinho (38) do tubo central (30) de tal modo que seja orientado radialmente para fora.
2. Elemento secundário, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o disco terminal (70) compreende ainda uma protuberância (78) que se projeta para fora na direção longitudinal (80).
3. Elemento secundário, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os elementos de travamento (74) são distribuídos de tal modo a serem agrupados na circunferência externa do disco terminal (70), particularmente, em que um respectivo elemento de travamento (74) compreende uma distância menor (82) a um elemento de travamento (74) imediatamente adjacente em um lado ao longo da circunferência do que a um elemento de travamento (74) adjacente no outro lado ao longo da circunferência.
4. Elemento secundário, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o disco terminal (70) é conectado de forma fixa ao meio filtrante (66), particularmente, soldado, colado ou moldado no mesmo
5. Sistema de filtro (100) para a filtragem de um fluído, caracterizado pelo fato de que compreende -uma carcaça (110) -uma soquete de entrada (102) disposta na carcaça (110) para a alimentação de um fluído a ser filtrado, particularmente, ar, -uma soquete de saída (104) disposta na carcaça (110) para descarregar o fluído fluido filtrado, particularmente, na soquete de saída (104) disposta de forma central, na direção longitudinal (120), -pelo menos um elemento filtrante (10) disposto entre a soquete de entrada (102) e a soquete de saída (104), -um tubo central (30) disposto no interior da carcaça (110) ao longo da direção longitudinal (120) para receber um elemento filtrante (10), em que o tubo central (30) é projetado ainda como suporte de um elemento secundário (60) que é disposto no interior do elemento filtrante (10), em que o elemento secundário (60) compreende um disco terminal fechado (70) em uma extremidade (62), emqueo elemento secundário (60) e o tubo central (30) compreendem, cada um, dispositivos de conexão (72, 36) complementares um ao outro, com os quais são conectáveis a uma de suas faces terminais (62, 32), em que, o primeiro dispositivo de conexão (72) do elemento secundário (60) compreende elementos de travamento (74) que são dispostos distribuídos em uma circunferência externa do disco terminal (70) e compreende ganchos de travamento orientados internamente para dentro (76), em que, o segundo dispositivo de conexão (36) do tubo central (30) compreende um colarinho que se estende circunferencialmente (38), em que, os elementos de travamento (74) são fixados, em um estado montado pretendido, por meio de ganchos de travamento (76), no colarinho (38) do tubo central (30) e fixam o elemento secundário (60) na direção longitudinal (120) do sistema de filtro (100), em que, o tubo central (30) compreende pelo menos um elemento de deflexão (42) disposto no colarinho (38) orientado radialmente para fora, e em que, uma distância (82) de dois elementos de travamento (74) imediatamente adjacentes ao longo da circunferência externa do disco terminal (70) é maior do que a medição (40), no sentido circunferencial, do elemento de deflexão (42) disposto no colarinho (38).
6. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de conexão (72, 36) que são complementares um ao outro são projetados para serem removíveis sem sofrer danos.
7. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o elemento secundário (60) se projeta de forma axial além do tubo central (30) na extremidade fechada (62).
8. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o tubo central (30), em sua extremidade (32), na qual é disposto o segundo dispositivo de conexão (36), apresenta uma protuberância (34), particularmente, uma estrutura de nervura flexível, que é incorporada para se moldar ao formato da protuberância (78) do elemento secundário (60).
9. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a protuberância (78) do elemento secundário (60) possui uma configuração de cone truncado e, particularmente, é concretizada para se moldar ao formato da protuberância (34) em forma de cone truncado do tubo central (30).
10. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que os elementos de travamento (74) são distribuídos de tal modo a serem agrupados na circunferência externa do disco terminal (70), particularmente, em que um respectivo elemento de travamento (74) compreende uma distância menor (82) a um elemento de travamento (74) imediatamente adjacente em um lado ao longo da circunferência do que a um elemento de travamento (74) adjacente no outro lado ao longo da circunferência.
11. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado pelo fato de que o elemento de deflexão (42) é disposto em uma posição circunferencial de uma nervura de reforço (44) do tubo central (30).
12. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 11, caracterizado pelo fato de que o colarinho (38) do tubo central (30) compreende elementos de suporte (46) orientados na direção longitudinal (120), que, no estado montado pretendido do elemento secundário (30), entram em contato com uma superfície de contra-apoio (84) orientada para dentro do disco terminal (70), particularmente, em que o elemento secundário (60), no estado montado pretendido, é apertado por meio dos elementos de suporte (46) na direção longitudinal (120).
13. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 12, caracterizado pelo fato de que o elemento secundário (60) é preso no tubo central (30) com pré-tensão, particularmente, em que um elemento de pré-tensão (48) é disposto entre o elemento secundário (60) e o tubo central (30), particularmente, entre o disco terminal (70) do elemento secundário (60) e o colarinho (38) do tubo central (30).
14. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 13, caracterizado pelo fato de que o elemento filtrante (10) veda radialmente para dentro, em sua face terminal (28), no lado da soquete de saída.
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