BR112018067949B1

BR112018067949B1 - Dispositivo de filtro para um sistema de filtro de um veículo motorizado e elemento de filtro

Info

Publication number: BR112018067949B1
Application number: BR112018067949-6A
Authority: BR
Inventors: Eric Schumacher
Original assignee: Daimler Truck AG
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2023-04-25
Also published as: US20190105586A1; BR112018067949A2; JP2019518157A; US10898832B2; CN108778445A; BR112018067949A8; EP3433001B1; CN108778445B; JP6637616B2; EP3433001A1; ES2823291T3; ZA201805880B; KR20180104771A; DE102016003699A1; WO2017162330A1; PL3433001T3; KR102180154B1

Abstract

A invenção refere-se a um dispositivo de filtro para um sistema de filtro de um veículo motorizado que compreende um elemento de filtro (10) que pode ser preso a um módulo de filtro (12) por rotação em torno de um eixo geométrico central em uma direção rotatória e liberado do módulo de filtro (12) por rotação em torno do eixo geométrico central em uma direção rotatória oposta, que compreende os respectivos meios de preensão (20, 24) que são fornecidos no elemento de filtro (10) e no módulo de filtro (12) e que interagem um com o outro a fim de formar um fechamento de baioneta. Os meios de preensão do elemento de filtro (10) são projetados como sulcos-guia em formato de arco (20) na base do elemento de filtro (10), em que os ditos sulcos têm uma abertura de inserção (30) em uma extremidade e um contorno de travamento (36) na outra extremidade para um pino mestre correspondente (24) como meio de preensão do módulo de filtro (12), e uma região de borda (40) de cada sulco-guia em formato de arco (20) inclina-se a partir da abertura de inserção (30) até o contorno de travamento (36). A invenção refere-se, ainda, a um elemento de filtro (10) e a um módulo de filtro (12) para tal (...).

Description

[001] A invenção refere-se a um dispositivo de filtro para um sistema de filtro de um veículo motorizado. A invenção refere-se, ainda, a um elemento de filtro para o dito dispositivo de filtro.

[002] Tais dispositivos de filtro são conhecidos particularmente como secadores a ar para sistemas de ar comprimido para sistemas de frenagem de caminhões. Tais dispositivos de filtro usualmente compreendem um elemento de filtro que é fixado a um módulo de filtro e pode ser removido de tempos em tempos para substituir os componentes correspondentes. Para esse propósito, o elemento de filtro tem sido preso ao módulo de filtro até o momento por rotação em torno de um eixo geométrico central em uma direção rotatória e liberado do módulo de filtro por rotação em uma direção rotatória oposta. Até o momento, um bocal de cano com rosca externa disposta coaxialmente ao elemento de filtro tem sido fornecido na lateral do módulo de filtro, em que o elemento de filtro com uma rosca interna central disposta em sua base é aparafusado e desaparafusado do bocal de cano. Essa co-nexão de rosca é relativamente demorada durante a montagem e, adicionalmente, um torque exato precisa ser gerado com a mesma entre o elemento de filtro e o módulo de filtro a fim de atingir vedação suficiente entre os componentes. Isso exige uma ferramenta específica a fim de gerar o torque necessário.

[003] Adicionalmente, um secador a ar para sistemas de frenagem a ar de veículos é conhecido a partir do documento DE 8228745 U1. Esse secador a ar compreende um cartucho de secador a ar que pode ser fixado a um módulo de secador a ar por meio de um fechamento de baioneta preso à circunferência externa da superfície de conexão.

[004] Portanto, a presente invenção soluciona o problema de cri- ar um dispositivo de filtro, um elemento de filtro e um módulo de filtro do tipo inicialmente descrito, com o qual uma montagem e uma vedação dentro do dispositivo de filtro podem ser atingidas.

[005] De acordo com a invenção, esse problema é solucionado por um dispositivo de filtro, um elemento de filtro e um módulo de filtro com as características da invenção.

[006] A fim de criar um dispositivo de filtro que seja particular mente fácil de instalar e tem uma alta estanqueidade, é fornecido de acordo com a invenção que os meios de preensão do elemento de filtro são projetados como sulcos-guia em formato de arco na base do elemento de filtro, em que os ditos sulcos têm uma abertura de inserção em uma extremidade e um contorno de travamento na outra extremidade por um pino mestre correspondente como meios de preen- são do módulo de filtro, e uma região de borda de cada sulco-guia em formato de arco inclina-se a partir da abertura de inserção até o contorno de travamento. O elemento de filtro é particularmente um cartucho de secador a ar de um secador a ar de um sistema de ar comprimido de um caminhão que está conectado a um módulo de secador a ar do secador a ar por meio do fechamento de baioneta. O fechamento de baioneta permite tanto uma instalação ou remoção muito mais rápida do elemento de filtro e do módulo de filtro quanto uma estanquei- dade mais alta do dispositivo de filtro devido ao fato de que cada um dos meios de preensão dispostos no módulo de filtro e no elemento de filtro pode ser ajustado um ao outro de modo que haja sempre uma força de vedação contínua ou reproduzível que atue sobre a vedação entre o elemento de filtro e o módulo de filtro. Tal força de vedação é obviamente muito mais fácil de ajustar que a conexão de rosca do elemento de filtro e do módulo de filtro conhecida a partir da técnica anterior devido ao fato de que a dita conexão de rosca exige o uso de uma ferramenta separada e um ajuste separado do torque. Esse não é o caso no presente caso com o uso de meios de preensão tanto no elemento de filtro quanto no módulo de filtro que formam o fechamento de baioneta; de fato, esses elementos podem ser reproduzíveis entre si selecionando-se uma geometria adequada de modo que sempre resulte nas mesmas formas de vedação.

[007] Isso mostrou-se vantajoso para os meios de preensão do cartucho de secador a ar a serem projetados como sulcos-guia em formato de arco que têm a abertura de inserção em uma extremidade e o contorno de travamento na outra extremidade para o pino mestre correspondente como meios de preensão do módulo de secador a ar. Como resultado, é assegurado um fechamento de baioneta que tanto permite uma fácil inserção dos pinos mestre correspondentes nos sul- cos-guia quanto assegura uma imobilização segura dos ditos pinos mestre nas posições de extremidade adequadas nos sulcos-guia.

[008] Adicionalmente, a região de borda de cada sulco-guia em formato de arco inclina-se para cima a partir da abertura de inserção até o contorno de travamento. Como resultado, durante a preensão ou a rotação do cartucho de secador a ar, uma força de vedação para essa fixação pode ser aumentada continuamente até a posição final adequada do cartucho de secador a ar ser atingida.

[009] Em outra modalidade da invenção, provou-se vantajoso se os meios de travamento, que interagem uns com outros, forem fornecidos no elemento de filtro e no módulo de filtro, por meio dos quais o elemento de filtro é preso em uma posição final fixada no módulo de filtro. Como resultado, uma liberação não intencional do fechamento de baioneta entre o elemento de filtro e o módulo de filtro pode ser impedida com segurança.

[0010] As vantagens descritas acima em conexão com o dispositivo de filtro de acordo com a invenção seguem de uma maneira similar para o elemento de filtro e para o módulo de filtro de acordo com a invenção.

[0011] Outra modalidade vantajosa da invenção fornece no lado inferior de uma base que tem os sulcos-guia em formato de arco um elemento de suporte com uma vedação. Com esse elemento de suporte, uma força de vedação particularmente uniforme é gerada.

[0012] Em outra modalidade da invenção, os meios de preensão do módulo de filtro são projetados como pinos mestre que interagem com os sulcos-guia correspondentes. Tais pinos mestre asseguram um fechamento de baioneta de liberação particularmente rápida ou rapidamente produzível.

[0013] Outra modalidade vantajosa da invenção fornece o modulo de filtro que tem um mancal central, em torno do qual o elemento de filtro pode ser girado. Assim, é assegurado um movimento giratório reproduzível de modo particularmente fácil em torno do eixo geométrico central do elemento de filtro que garante uma instalação particularmente confiável e segura do elemento de filtro no módulo de filtro.É, ainda, fornecido o módulo de filtro que tem uma superfície de vedação anular contínua, na qual uma vedação do elemento de filtro pode ser sustentada. Tal superfície de vedação permite forças de vedação particularmente uniformes de uma maneira contínua e, assim, uma vedação particularmente favorável do dispositivo de filtro.

[0014] Outras vantagens, características e detalhes da invenção seguem-se a partir da descrição a seguir de uma modalidade preferencial e dos desenhos. As características e combinações de características mencionadas acima na descrição e as características e as combinações de características mencionadas abaixo na descrição dos desenhos e/ou mostradas individualmente nos desenhos não são apenas usáveis em cada uma das combinações indicadas, mas também em diferentes combinações ou em isolamento sem exceder o escopo da invenção.

[0015] As Figuras 1a, 1b, 1c, cada uma, mostram vistas em pers- pectiva seccionais em um cartucho de secador a ar e um módulo de secador a ar de um secador a ar, em que uma sequência da instalação do cartucho de secador a ar no módulo de secador a ar é mostrada, e em que, nas Figuras 1b e 1c, uma respectiva conexão de um pino mestre correspondente do módulo de secador a ar com um sulco-guia em formato de arco na base do cartucho de secador a ar em um estado destravado e travado é mostrada em detalhes;

[0016] A Figura 2 mostra em seções uma vista em recorte em perspectiva da base do cartucho de secador a ar na área de um dos sulcos-guia, em que uma inclinação a partir de uma abertura de inserção até um contorno de travamento pode ser vista;

[0017] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva seccional e uma vista detalhada cortada em perspectiva de um dos sulcos-guia em formato de arco na base do cartucho de secador a ar, em que a interação de um contorno de travamento do sulco-guia com o pino mestre associado do módulo de secador a ar é mostrado em detalhes;

[0018] A Figura 4 mostra uma vista em recorte seccional e em perspectiva da base do cartucho de secador a ar que é fixado ao módulo de secador a ar, em que, particularmente, a vedação do cartucho de secador a ar contra o módulo de secador a ar pode ser vista; e

[0019] As Figuras 5a, 5b, cada uma, mostra vistas em perspectiva do secador a ar antes e depois da instalação, em que, particularmente, os respectivos meios de travamento em interação podem ser vistos, por meio dos quais o cartucho de secador a ar é preso nas posições finais fixadas no módulo de secador a ar.

[0020] No seguinte, uma modalidade exemplificativa do elemento de filtro, que é substituível e pode ser usado para filtrar meios fluidos e gasosos, do dispositivo de filtro é descrita como um cartucho de secador a ar 10 de um secador a ar. Entretanto, a descrição do secador a ar como um dispositivo de filtro exemplificativo não deve ser entendida como limitante. O dispositivo de filtro pode ser usado em todos os tipos de aplicações. Por exemplo, o elemento de filtro do dispositivo de filtro pode ser, alternativamente, um elemento de filtro de um sistema de condicionamento de ar de um veículo ou também um elemento de filtro para óleo ou combustível que deve ser conectado a um conector no corte transversal de fluxo passante e é supostamente vedado contra o conector.

[0021] As Figuras 1a a 1c, cada uma, mostram o cartucho de secador a ar 10 e um módulo de secador a ar 12 em uma vista em perspectiva do secador a ar para um sistema de ar comprimido de um sistema de frenagem de um caminhão. O cartucho de secador a ar em sua totalidade pode ser visto em uma respectiva vista em perspectiva nas Figuras 5a e 5b, que serão explicadas em detalhes abaixo. As mesmas também mostram o módulo de secador a ar 12.

[0022] Em primeiro lugar, a Figura 1a mostra uma posição de partida para a instalação do cartucho de secador a ar 10, em que o mesmo não está ainda fixado ao módulo de secador a ar 12. Em particular, mostra uma base 14 do cartucho de secador a ar 10 no formato de um disco com um corpo de cartucho em formato de recipiente ou cilíndrico 16 fixado ao mesmo. Na base 14, é fornecida uma abertura central 18 que é disposta coaxialmente a um eixo geométrico longitudinal central do cartucho de secador a ar 10, em que a dita abertura 18 é circundada pelos três sulcos-guia em formato de arco 20 que são projetados como meios de preensão e dispostos em um ângulo de 120 graus entre si.

[0023] Conforme pode ser visto na Figura 1a, o módulo de secador a ar 12 compreende um mancal central 22 na forma de um bocal de cano que, com seu diâmetro interno da parte externa, é ajustado ao diâmetro interno da abertura 18 da base 14 do cartucho de secador a ar 10. Pode ser visto também que o dito mancal central 22 é circundado por três pinos mestre 24 projetados como meios de preensão e dis- postos na lateral do módulo de secador a ar 12, em que os ditos pinos mestre 24 — analogamente aos sulcos-guia 20 na lateral do cartucho — estão também dispostos em um ângulo de 120 graus entre si. Por sua vez, os ditos pinos mestre 24 são circundados por uma superfície de vedação anular contínua 26 que se estende coaxialmente ao man- cal central 22 e cujo efeito será explicado em detalhes abaixo.

[0024] Para instalar o cartucho de secador a ar 10 no módulo de secador a ar 12, o mesmo é primeiramente — como o primeiro movimento de um fechamento de baioneta — colocado no módulo de secador a ar 12 de acordo com a seta 28 na Figura 1a. Para esse propósito, os três sulcos-guia 20 na base 14 do cartucho de secador a ar 10, cada um, têm aberturas de inserção 30 em uma extremidade e assim as cabeças correspondentes 32 dos pinos mestre 24, que são alargadas de uma maneira semelhante a cogumelo, podem penetrar as ditas aberturas de inserção 30, quando o cartucho de secador a ar 10 é colocado no módulo de secador a ar 12. Isso pode ser visto, particularmente, na Figura 1b que, na vista geral superior, mostra como os pinos mestre 24 do cartucho de secador a ar 10 penetram as aberturas de inserção associadas 30 na base 14 do cartucho de secador a ar 10. A representação inferior mostra uma vista detalhada de um dos pinos mestre 24 que penetra a abertura de inserção associada 30 do sulco- guia em formato de arco associado 20.

[0025] Prosseguindo a partir da posição fixada mostrada na Figura 1b, é agora possível de acordo com a seta 34 mostrada na Figura 1b — como o segundo movimento de um fechamento de baioneta — mover giratoriamente o cartucho de secador a ar 10 em uma direção horária a fim de, assim, formar o fechamento de baioneta entre o pino mestre correspondente 24 e os sulcos-guia em formato de arco associados 20. O mancal central 22 do módulo de secador a ar 12, que interage com a abertura 18, é usado como um mancal de pivô, em torno do qual o cartu- cho de secador a ar 10 é girado. Girando-se o cartucho de secador a ar 10 na direção rotatória horária, os pinos mestre correspondentes 24 são movidos da posição de acordo com a Figura 1b, em que os mesmos penetram as aberturas de inserção 30, à outra posição final mostrada na Figura 1c, em que os mesmos são recebidos por um contorno de trava- mento 36 do sulco-guia associado 20, em que o dito contorno de trava- mento 36 é mostrado nas seções e ampliado em uma respectiva vista em perspectiva na Figura 3. Esse contorno de travamento 36 é essencialmente formado por um came de travamento correspondente 38 e, assim, — conforme pode ser visto na vista em recorte mostrada diagonalmente à esquerda na parte inferior da Figura 3 — a cabeça 32 do pino mestre associado 24 é mantida presa dentro do contorno de travamento 36 ou do came de travamento 38. De modo geral, pode ser visto na Figu-ra 3 que cada respectivo sulco-guia 20 é essencialmente projetado como um contorno de orifício em forma de fechadura em formato de arco essencialmente projetado.

[0026] Além disso, pode ser visto na Figura 2, que mostra uma vis ta em recorte seccional de um setor de anel da base 14 do cartucho de secador a ar 10, uma região de borda 40 de cada sulco-guia em formato de arco 20 inclina-se a partir da abertura de inserção associada 30 até o contorno de travamento 36, e assim com a progressão no movimento rotacional da posição destravada de acordo com Figura 1b para a posição travada de acordo com a Figura 1c, uma pressão de contato é aumentada, por meio da qual o cartucho de secador a ar 10 é pressionado contra o módulo de secador a ar 12. Como resultado, — conforme pode ser visto na Figura 4 em uma vista em recorte seccional e ligeiramente em perspectiva — é gerada uma força de acordo com a seta 42 que atua contra forças correspondentes de acordo com as setas 44 na área do contorno de travamento 36. Como resultado, uma força de contato de acordo com a seta 46 é gerada, por meio da qual uma vedação contínua ou anular 48 com um corte transversal aproximadamente retangular é pressionada contra a superfície de vedação correspondente 26 na lateral do módulo de secador a ar 12.

[0027] A dita vedação 48 é fixada no lado inferior de um elemento de suporte contínuo e anular 50 na forma de uma placa de suporte, em que a dita placa de suporte é fixada de modo seguro ao lado inferior da base 14 do cartucho de secador a ar 10. No presente caso, isso é realizado por uma multiplicidade de abas 52 que engatam a base 14 na área de aberturas correspondentes 54 a partir da parte de trás. Como resultado, a inclinação na área das respectivas áreas de borda 40 dos sulcos-guia 20 gera uma força de vedação de acordo com a seta 46 que pressiona a vedação 48 contra a superfície de vedação correspondente 26 do módulo de secador a ar 12. A pressão é distribuída de maneira uniforme pelo elemento de suporte 50.

[0028] As Figuras 5a e 5b mais uma vez mostram a instalação do cartucho de secador a ar 10 no módulo de secador a ar 12, em que a Figura 5a mostra esses dois componentes em um estado desmontado e a Figura 5b mostra os mesmos em um estado montado. Adicionalmente, as Figuras 5a e 5b essencialmente mostram que, no lado externo da superfície de vedação 26, é fornecido no presente um meio de travamento 56 na forma de uma lingueta de encaixe por pressão que — conforme pode ser visto na Figura 5b — engata-se audivelmen- te como uma trava por pressão com um came de travamento 58 do elemento de suporte 50 no lado inferior da base 14 do cartucho de secador a ar 14, quando a posição final fixada do cartucho de secador a ar 10 de acordo com a Figura 1c é atingida. Mais precisamente, o meio de travamento 56 tem, para esse propósito, um ombro de travamento correspondente 60 que interage com um ombro de travamento corres-pondente 62 do came de travamento 58. Com um clique audível ou sons similares, a posição final fixada ou presa do cartucho de secador a ar 10 é atingida e audivelmente conduzida ao instalador. Para a desmontagem, o meio de travamento 56 pode ser pressionado consequentemente contra o módulo de secador a ar 12 ou o mecanismo de travamento pode ser liberado a fim de retornar o cartucho de secador a ar 10 de uma maneira em sentido anti-horário à posição mostrada na Figura 1b, da qual o cartucho de secador a ar 10 pode ser removido do módulo de secador a ar 12 e, por exemplo, inteiramente, ou componentes do mesmo, substituído.

[0029] Em geral, pode ser visto, assim, a partir dos desenhos que,no presente, uma opção simples é criada por meio de meios de preen- são adequados — tanto os pinos mestre 24 quanto os sulcos-guia 20 — para produzir um fechamento de baioneta entre o cartucho de secador a ar 10 e o módulo de secador a ar 12 por rotação em uma direção rotatória e liberar o fechamento de baioneta por rotação na outra direção, em que a fixação, isto é, o movimento do cartucho de secador a ar 10 em direção axial, é atingido fornecendo-se uma abertura de inserção correspondentemente ampliada 30 com o sulco-guia correspondente 20. O fechamento de baioneta não apenas permite uma instalação muito rápida, mas, devido ao projeto dos sulcos-guia 20 e dos pinos mestre 24, pode ser gerada uma força definida (setas 46) que é aplicada à vedação 48, assim, mantendo o cartucho de secador a ar 10 no módulo de secador a ar 12.

Claims

1. Dispositivo de filtro para um sistema de filtro de um veículo motorizado que compreende um elemento de filtro (10) que pode ser preso a um módulo de filtro (12) por rotação em torno de um eixo geométrico central em uma direção rotatória e liberado do módulo de filtro (12) por rotação em torno do eixo geométrico central em uma direção rotatória oposta, que compreende os respectivos meios de pre- ensão (20, 24) que são fornecidos no elemento de filtro (10) e no mó-dulo de filtro (12) e que interagem um com o outro a fim de formar um fechamento de baioneta,caracterizado pelo fato de que os meios de preensão do elemento de filtro (10) são projetados como sulcos-guia em formato de arco (20) na base do elemento de filtro (10), sendo que os ditos sulcos têm uma abertura de inserção (30) em uma extremidade e um contorno de travamento (36) na outra extremidade para um pino mestre correspondente (24) como meio de preensão do módulo de filtro (12), e uma região de borda (40) de cada sulco-guia em formato de arco (20) inclina-se a partir da abertura de inserção (30) até o contorno de tra- vamento (36).

2. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que meios de travamento por interação (56, 58) são fornecidos no elemento de filtro (10) e no módulo de filtro (12), por meio dos quais o elemento de filtro (10) é preso no módulo de filtro (12) em uma posição final fixada.

3. Elemento de filtro (10) para um dispositivo de filtro de um sistema de filtro de um veículo motorizado que tem uma multiplicidade de meios de preensão (20), por meio dos quais o elemento de filtro (10) pode ser preso aos meios de preensão correspondentes (24) de um módulo de filtro (12) por rotação em torno de um eixo geométrico central em uma direção rotatória a fim de formar um fechamento de baioneta e liberado dos meios de preensão correspondentes (24) do módulo de filtro (12) por rotação em torno do eixo geométrico central em uma direção rotatória oposta, caracterizado pelo fato de que os meios de preensão do elemento de filtro (10) são projetados como sulcos-guia em formato de arco (20) na base do elemento de filtro (10), em que os ditos sulcos têm uma abertura de inserção (30) em uma extremidade e um contorno de travamento (36) na outra extremidade para um pino mestre correspondente (24) como meio de preensão do módulo de filtro (12), e uma região de borda (40) de cada sulco-guia em formato de arco (20) inclina-se a partir da abertura de inserção (30) até o contorno de tra- vamento (36).

4. Elemento de filtro (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um elemento de suporte (50) com uma vedação (48) é fornecido no lado inferior de uma base (14) que tem os sulcos-guia em formato de arco (24).