BRPI0514607B1

BRPI0514607B1 - Cartucho de filtro de ar adequado para instalação removível e conjunto de filtro de ar compreendendo o mesmo

Info

Publication number: BRPI0514607B1
Application number: BRPI0514607-0A
Authority: BR
Inventors: James R. Scott; Steven Scott Gieseke; Douglas Lee Iddings
Original assignee: Donaldson Company, Inc.
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2019-10-01
Also published as: US20130199138A1; ES2358433T3; EP1789159B1; CN101048215A; US20120272633A1; ATE492324T1; US20150251123A1; CN101048215B; JP2008510932A; CN102350151B; CN102350151A; US9039802B2; US8216335B2; US20080190082A1; US8702831B2; BRPI0514607A; US8394166B2; DE602005025504D1; WO2006026241A1; US20150068173A1

Abstract

limpador de ar; cartuchos de filtro substituíveis, e métodos a descrição se refere a limpadores de ar. são mostrados limpadores de ar preteridos que incluem um alojamento e um cartucho de filtro principal removível e substituível. características opcionais e vantajosas são mostradas. o cartucho de filtro principal é cônico no formato. e mostrado uma segurança opcional preferida ou um cartucho de filtro secundário. são providos métodos preferidos de montagem e uso.

Description

CAMPO DA DIVULGAÇÃO

A presente divulgação diz respeito a filtros de ar com cartuchos de filtro removíveis e substituíveis (isto é, reparáveis). Os arranjos particulares divulgados usam um separador ou pré-filtro de primeiro estágio para facilitar a operação. Também são providos métodos para montagem e uso.

ANTECEDENTES

A filtragem de ar é usada em uma variedade de ar10 ranjos. Uma aplicação típica é um filtro de ar para admissão de ar de motores de combustão interna. Depois de um período de uso, o meio de filtragem do filtro precisa de manutenção, quer por limpeza quer por substituição completa. Tipicamen- * ' te, para um filtro de ar usado com um motor de combustão in- terna, tal como em um veículo, o meio de filtragem é contido * em um componente, elemento ou cartucho removível ou substi- tuível (isto é, reparável). Exemplos são mostrados nas patentes US 4.211.543, 4.135.899, 3.672.130, BI 5.445.241,

5.700.304, 6.051.042, 6.039.778, 5.547.480, 5.755.842 e

5.800.581, e na publicação PCT WO 89/01818, as divulgações completas de todas estas referências estando aqui incorporadas pela referência. O pedido US 09/729.033 depositado em 4 de dezembro de 2000 também mostra tal elemento, com uma interação exclusiva mostrada entre o elemento e uma cobertura de extremidade. A divulgação do pedido 09/729.033 também está aqui incorporada pela referência.

São desejáveis melhorias nos arranjos de filtragem com relação à montagem e uso.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente divulgação diz respeito a recursos de filtros de ar. As técnicas descritas são particularmente desenvolvidas para uso com filtros de ar para filtrar a entrada de ar de motor de um motor de combustão interna, tal como usado com um veiculo, tais como um ônibus, caminhão ou equipamento móvel, tais como um trator ou equipamento de construção, ou um gerador estacionário.. Em geral, os recursos dizem respeito a filtros de ar nos quais o meio de filtragem é parte de um componente removível e substituível (isto é, reparável).

Inúmeras melhorias foram introduzidas no pedido US 10/691.856 prévio depositado em 23 de outubro de 2003 e no pedido PCT US 03/33952 depositado em 23 de outubro de 2003, e figuras e modalidades representando exemplos dos vários arranjos descritos naqueles depósitos são aqui providas. A presente divulgação diz respeito a algumas aplicações de técnicas e recursos descritos no pedido US 10/691.856 e US 03/33952, em formas alternativas específicas e vantajosas para certos usos. Nota-se que não é necessário que todos os recursos possíveis, aqui descritos para um sistema ou componente filtro de ar, sejam usados em arranjos que obtenham vantagem de acordo com as presentes descrições.

SUMÁRIO DOS DEPÓSITOS DE PATENTE RELACIONADOS

Muitas das melhorias descritas no pedido US 10/691.856 e PCT US 03/33952 dizem respeito a construções possíveis exclusivas de cartuchos de elemento de filtro primário. Exemplos destas melhorias opcionais, descritas em de4 talhe a seguir, incluem:

la. Uma melhor construção que, entre outras coisas, permite o uso opcional de um suporte externo no cartucho de filtro primário; e sem suporte interno que estende-se em todo o comprimento do elemento para um meio com pregas;

2a. Melhores construções em relação à maneira que o cartucho de filtro primário é preso e vedado em um alojamento de filtro de ar;

3a. Uma melhoria em uma armação de suporte externa de tal cartucho, em relação a: (a) uma área protegida para uso em relação a um aspirador de pó; e (b) uma área porosa, para permitir o fluxo de ar para o meio em uma maneira preferida;

4a. Uma forma melhorada, para acomodar certos recursos de alojamento;

5a. Um melhor travamento em uma extremidade fechada do filtro, para inibir o movimento rotativo do filtro durante o uso; e

6a. Melhoria em uma estrutura de armação externa para facilitar a fabricação e montagem do cartucho.

Melhorias opcionais providas no pedido US 10/691.856 e no pedido PCT US 03/33952 também dizem respeito à estrutura circunscrita pelo cartucho de filtro primário durante o uso. Algumas dessas melhorias opcionais dizem respeito, por exemplo, ao seguinte:

lb. Um suporte preferido, montado separadamente do conjunto filtro de ar a partir do cartucho de filtro primário, para operar como um suporte interno para meio com pregas;

♦

2b. Incorporação opcional do suporte identificado em 1b supra_f como um suporte, por exemplo, como um suporte externo, para um cartucho de filtro de segurança preferido;

3b. Arranjos melhorados e vantajosos para prender o suporte e/ou cartucho de filtro secundário em um alojamento de filtro de ar;

4b. Uma melhor interação opcional entre os revestimentos interno e externo de um cartucho de elemento de segurança; e,

5b. Uma melhor relação de forma / ajuste opcional entre um elemento de segurança ou suporte interno, e um cartucho de filtro primário.

Além do mais, as melhorias descritas no pedido US 10/691.856 e pedido PCT US 03/33952 foram providas em relação a um alojamento de filtro de ar. Algumas das melhorias, por exemplo, dizem respeito ao seguinte:

lc. Recursos no alojamento para facilitar a montagem independente preferida de um cartucho de filtro primário e de um suporte interno (ou cartucho de filtro de segurança opcional);

2c. Uma parede lateral de alojamento unido opcional para permitir mudança na orientação dos componentes de alojamento, tais como uma orientação angular de entrada em relação à saida do fluxo de pó;

3c. Locais preferidos de entrada, saída e tubos ejetores de pó;

4c. Uma melhor cobertura de extremidade opcional que pode ser montada através de um arranjo de encaixe de trava rotativo que não necessariamente exige trincos adicionados ou construções similares;

5c. Um melhor arranjo de pré-filtro opcionalmente preso em uma cobertura de extremidade;

6c. Uma melhor cobertura opcional que é montada circunscrita em uma parte do alojamento, oposto a ter uma parte da cobertura que se sobrepõe à parte do alojamento;

7c. Uma melhor indexação rotativa opcional entre a cobertura e o alojamento; e

8c. Uma cobertura que pode incluir um melhor elemento de um mecanismo de projeção / receptáculo para inibir a rotação indesejada de um cartucho de filtro primário associado durante o uso.

No pedido US 10/691.856 e no pedido PCT US 15 03/33952, também foram providas melhorias em uma cobertura de extremidade de alojamento, associadas com uma parede lateral de alojamento de filtro de ar. Algumas destas melhorias opcionais, por exemplo, relacionaram-se com o seguinte:' ld. Provisão de uma cobertura de extremidade fe20 chada que opcionalmente inclui um pré-filtro permanentemente montado nela;

2d. Uma cobertura de extremidade fechada com um mecanismo de trinco opcional integralmente moldado para um encaixe não rotativo com uma parede lateral de alojamento 25 durante o uso;

3d. Um mecanismo de aba / trinco flexível particular opcional encaixável com uma cobertura de extremidade através de um encaixe de interferência de lingüeta / fenda;

* 10 *

4d. Um melhor arranjo de indexação opcional para prender uma cobertura de extremidade em uma parede lateral de alojamento;

5d. Um melhor arranjo de montagem opcional no qual uma cobertura de extremidade é montada com uma parte de uma parede lateral de alojamento que circunscreve a cobertura de extremidade e sem uma parte de uma cobertura de extremidade que circunscreve a parede lateral do alojamento; e

6d. Um melhor arranjo de travamento opcional na cobertura de extremidade para encaixar uma parte de um cartucho de filtro primário associado em uso.

Também foram providas no pedido US 10/691.856 e no pedido PCT US 03/33952 as melhorias em uso.

A partir da discussão detalhada do pedido US 10/691.856 e do pedido PCT US 03/39952, torna-se aparente que os componentes preferidos podem ser configurados para facilitar a fabricação e a montagem. Exemplos de algumas destas melhorias opcionais incluem o seguinte:

le. Um melhor suporte externo opcional para um cartucho de filtro primário que facilita a fabricação;

2e. Componentes de alojamento opcionais preferidos que incluem os recursos supradescritos, em configurações que podem ser prontamente fabricadas, usando técnicas de moldagem de plásticos;

3e. Técnicas opcionais preferidas de montagem e vedação de um cartucho de filtro primário em um alojamento;

4e. Técnicas opcionais preferidas de montagem e vedação de um filtro secundário ou cartucho de filtro de se8 gurança em um alojamento; e

5e. Técnicas opcionais melhores e preferidas para sustentar o meio em um cartucho de filtro primário.

6e. Técnicas (opcionais) melhores e preferidas pa5 ra sustentar o meio em um cartucho de filtro secundário ou de segurança.

Exemplos específicos de recursos que proveem o exposto são mostrados em alguns dos desenhos e sâo descritos nas descrições detalhadas seguintes. Em geral, recursos in^L 10 dividuais são usáveis para prover melhoria. Nos arranjos representados, os recursos selecionados dentre vários são coordenados em melhores filtros de ar exclusivos e em arranjos componentes de filtros de ar exclusivos.

' Neste pedido, as figuras 34 - 47 representam novo filtro de ar, cartucho de filtro primário e opções de cartucho de filtro de segurança, distinguíveis no pedido US , 10/691.856 e pedido PCT US 03/33952, e em parte usando certos princípios caracterizados por ele, aplicados em uma combinação e arranjo específicos diferentes para vantagens es20 pecíficas diferentes.

DESCRIÇÃO resumida dos desenhos

Figuras 1-33, do pedido US 10/691.856 depositado em 23 de outubro de 2003 e pedido PCT US 03/39952 depositado em 23 de outubro de 2003

A Figura 1 é uma vista em perspectiva lateral de um conjunto de filtro de acordo com as presentes divulgações identificadas;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida que mostra componentes removíveis do conjunto da figura 1;

A Figura 3 é uma vista seccional transversal lateral do conjunto das figuras 1-2 representado sem uma válvula de evacuação de pó removível;

A Figura 4 é uma vista em perspectiva externa fragmentária ampliada e explodida de um componente de cobertura de extremidade e um cartucho de filtro primário do conjunto da figura 1;

A Figura 5 é uma vista em perspectiva interna am- * 10 pliada e explodida dos componentes representados na figura 4;

A Figura 6 é uma vista em elevação lateral de um componente de cartucho de filtro primário do conjunto da figura 1;

* A Figura 7 é uma vista de extremidade do cartucho *

de filtro representado na figura 6 olhando na direção da extremidade 58;

- A Figura 8 é uma vista em perspectiva de um componente do cartucho de filtro representado nas figuras 6-7;

A Figura 9 é uma vista em elevação de extremidade de um componente de alojamento do conjunto representado na figura 1, mostrado com um componente de cobertura de extremidade removido e com certos componentes internos visíveis;

A Figura 10 é uma vista seccional transversal lateral de um componente de alojamento da figura 9 tomada, em 25 geral, ao longo da linha 10-10 da figura 9;

A Figura 11 é uma vista em elevação lateral de um componente de elemento de segurança do conjunto da figura 1;

A Figura 12 é uma vista seccional transversal la10 teral do componente de elemento de segurança da figura 11 tomada ao longo da linha 12-12 da figura 11;

A Figura 13 é uma vista explodida do componente de elemento de segurança da figura 11;

A Figura 14 é uma vista em perspectiva lateral de uma modalidade alternativa de um filtro de ar de acordo com as divulgações identificadas;

A Figura 15 é uma vista em perspectiva fragmentária de uma segunda modalidade alternativa de um filtro de ar de acordo com as divulgações identificadas;

A Figura 16 é uma vista de extremidade de uma parte de uma terceira modalidade alternativa de um filtro de ar de acordo com as divulgações identificadas;

A Figura 17 é uma vista seccional transversal lateral tomada, em geral, ao longo da linha 17-17 da figura 16;

A Figura 18 é uma vista ampliada fragmentária de uma parte do arranjo mostrado na figura 17, com um elemento de segurança nela montada;

A Figura 19 é uma vista em perspectiva de uma quarta modalidade alternativa de um filtro de ar de acordo com as divulgações identificadas;

A Figura 20 é uma vista em perspectiva fragmentária de uma parte de um elemento primário alternativo usada em um filtro de arde acordo com as divulgações identificadas;

A Figura 21 é uma vista seccional transversal fragmentária de um elemento de filtro primário alternativo de acordo com as divulgações identificadas;

A Figura 22 é uma vista em perspectiva de um alo11 jamento de filtro de ar alternativo adicional de acordo com as divulgações identificadas; e,

A Figura 23 é uma vista seccional transversal fragmentária de uma parte da figura 22.

A Figura 24 é uma vista em perspectiva esquemática de um filtro de ar alternativo adicional de acordo com as divulgações identificadas.

A Figura 25 é uma vista em perspectiva explodida esquemática que representa um elemento de cobertura e um ' 10 cartucho de elemento de filtro de ar primário do conjunto da figura 24.

A Figura 26 é uma vista em elevação lateral de um cartucho de elemento de filtro primário representado na fi- • gura 25.

♦

A Figura 27 é uma vista seccional transversal lateral do conjunto representado na figura 24.

- A Figura 28 é uma vista em perspectiva de extremidade da entrada da modalidade adicional de um filtro de ar de acordo com as divulgações identificadas.

A Figura 29 é uma vista em perspectiva explodida de um arranjo representado na figura 28.

A Figura 30 é uma vista em perspectiva de dois dos componentes representados na figura 29, a partir de um ponto de vista na direção de uma superfície interna de uma cober25 tura de extremidade de entrada.

A Figura 31 é uma vista seccional transversal lateral de um conjunto representado na figura 28.

A Figura 32 é uma vista em elevação lateral de um * 10 componente elemento de filtro primário usado no conjunto das figuras 28-31.

A Figura 33 é uma vista em perspectiva de um componente de armação externa usado em um elemento de filtro primário representado na figura 32.

Figuras 34-38 do US 60/604.554 provisório depositado em 25 de agosto de 2004

A Figura 34 é uma vista seccional transversal de um arranjo de filtro de ar que tem um elemento de filtro primário e um elemento de filtro secundário nele montado, de acordo com a presente divulgação.

A Figura 35 é uma vista parcialmente seccional transversal elevada lateral do cartucho de filtro principal usado em um filtro de ar da figura 34.

A Figura 36 é uma vista de extremidade de uma tampa de extremidade fechada do cartucho de filtro da figura 35; na figura 36 as linhas de seção transversal indicam a parte seccionada na figura 35.

A Figura 37 é uma vista em elevação lateral do elemento de segurança representado no filtro de ar da figura 34; na figura 37 uma parte que é mostrada na vista seccional .

A Figura 38 é uma vista de extremidade da extremidade aberta do cartucho de filtro da figura 37; a linha de seção transversal indica a seção da figura 37.

Novas figuras 39-47

A Figura 39 é uma vista seccional transversal de um arranjo de filtro de ar que tem um elemento de filtro principal e um elemento de filtro secundário de acordo com uma modalidade adicional da presente divulgação.

A Figura 39A é uma vista fragmentária ampliada de uma parte da figura 39.

A Figura 40 é uma vista de extremidade ampliada do arranjo de filtro de ar representado na figura 39.

A Figura 41 é uma vista seccional transversal de um cartucho de filtro principal usado em um arranjo de filtro de ar da figura 39.

' ίο A Figura 41A é uma vista em elevação lateral ampliada do cartucho de filtro representado na figura 41 usável no arranjo filtro de ar da figura 39.

A Figura 42 é uma vista de extremidade do cartucho de filtro representado na figura 41.

♦

A Figura 43 é uma vista seccional transversal de um cartucho de filtro secundário ou de segurança usado no *» arranjo de filtro de ar da figura 39.

A Figura 43A é uma vista em elevação lateral do cartucho de filtro representado na figura 43.

A Figura 44 é uma vista de extremidade do cartucho de filtro secundário representado na figura 43.

A Figura 45 é uma vista isométrica esquemática na direção de uma extremidade de saída do cartucho de filtro representado na figura 41.

A Figura 46 é uma vista em elevação lateral de um componente pré-forma usado no cartucho da figura 41A.

A Figura 47 é uma vista isométrica do componente pré-forma da figura 46.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A presente divulgação diz respeito a uma configuração de filtro de ar e recursos componentes, conforme divulgado nas figuras 34-47 e descrito com relação àqueles de5 senhos. Várias melhorias, ou melhorias selecionadas dentre as descritas com relação àqueles desenhos, podem ser usadas para prover um filtro de ar usável.

As Figuras 1-33, e a descrição seguinte relacionada a eles, provêm fundamentos. Os recursos de sistemas des’ 10 critos em relação a estas figuras, são encontrados no pedido de patente US 10/691.856 depositado em 23 de outubro de 2003 e certos pedidos provisórios a partir dos quais aquele pedido reivindica prioridade. O pedido US 10/691.856 publicado em 15 de julho de 2004, como US 2004/0134171 Al. Eles também 15 são encontrados em um pedido correspondente PCT US 03/33952 depositado em 23 de outubro de 2003 e publicado como WO 04/039476 em 13 de maio de 2004.

A descrição das figuras 1-33, aqui incluídas como fundamentos para prover um entendimento dos recursos agora 20 mostrados e descritos em relação comas figuras 34-47. Assim, a descrição das figuras 1-33 provê definição de fundamento para caracterização de certos recursos nas figuras 3447.

I. Informação de fundamento do pedido US 25 10/691.856 e pedido PCT US 03/33952

A. Configuração e operação geral de filtro de ar

Em geral, o número de referência 1 da figura 1 representa um conjunto filtro de ar de acordo com o pedido US

10/691.856 e com o pedido PCT US 03/33952. O conjunto filtro de ar particular 1 representado é um conjunto filtro de ar de entrada de ar de combustão de motor 2. Muitas das técnicas descritas podem ser aplicadas na filtragem ou na limpeza 5 de uma variedade de gases. Entretanto, os detalhes divulgados foram particularmente desenvolvidos para aplicação em um conjunto filtro de ar, por exemplo, para uso para filtrar ar de admissão de motor para um motor de combustão interna, tal como o motor de um veiculo tais como um caminhão, um ônibus, 10 um trator ou equipamento de construção; ou para um gerador.

Referindo-se à figura 1, o conjunto filtro de ar

2, em geral, compreende um alojamento 3 que tem: uma entrada de ar 5; uma saida de ar 6; e um ejetor de pó ou tubo de queda 7. O conjunto filtro de ar 2 também inclui pernas ou 15 suportes de montagem opcionais 8 para facilitar a montagem nele (alternativamente, o conjunto 2 pode ser montado com uma fita ou suporte de montagem separado). Prevê-se que a orientação tipica para o alojamento 2 representado na figura 1, em uso, em geral, será horizontal (isto é, com o tubo 6 20 estendendo-se horizontalmente, como em geral mostrado na figura 1, com o tubo de queda 7 apontando para baixo) . Entretanto, muitos dos princípios e técnicas descritos podem ser aplicados nos conjuntos filtros de ar montados em outras orientações.

0 alojamento particular 2 representado tem uma parede lateral 9 de alojamento externo modelado, em geral, de forma cilíndrica; isto é, parede lateral 9 é, em geral, circular na seção transversal. A entrada de ar 5 para a modali16 “ dade mostrada é uma entrada lateral 5a, isto é, a entrada 5a passa através da parede lateral 9. Especificamente, a entrada 5 é uma entrada circular tangencial 10. Neste contexto, o termo tangencial tem em vista indicar que a linha central

11 da entrada circular 10 não é direcionada no sentido de um eixo geométrico central 12 da figura 3 do alojamento 3, mas, em vez disto, a linha central 11 é direcionada mais tangencialmente. Isto fará com que o ar entre pela entrada tangencial 10 (e assim direcionado para a região 14 da figura 3), para iniciar movimento em um padrão de redemoinho. O padrão de redemoinho é facilitado pela forma preferida, em geral cilíndrica, da parede lateral 9.

Ainda com relação à figura 1, a saída de ar 6 é uma saída circular axial 15. Neste contexto, por axial en* tende-se que uma linha central da saída 15 da figura 3 estende-se paralela à linha central ou eixo geométrico 12 da * figura 3 do alojamento 3. No exemplo particular mostrado, a linha central da saída 15 é coaxial com a linha central 12 do alojamento 3, em virtude de que a parede lateral de alo20 jamento 9 preferida tem uma seção transversal circular e a saída 6 não é excentricamente posicionada. Certamente, configurações alternativas são possíveis, mas esta em particular é conveniente. A referência à saída 15 sendo circular é uma referência à forma geral do conduíte de fluxo de ar in25 terior.

Referindo-se à figura 3, a parede lateral 9 tem primeira e segunda extremidades opostas 16 e 17, respectivamente. A primeira extremidade 16 é fechada pela cobertura 18 * que tem saída 6 projetando-se a partir dela. Referindo-se à figura 3, a cobertura 18 é integral com a extremidade 16 e não é separável dela e, na configuração preferida mostrada, a cobertura 18 tem pelo menos duas, neste exemplo, pelo me- nos três regiões ou degraus de diferentes diâmetros, indicados como 18a, 18b e 18c. Os diâmetros ou degraus internos correspondentes diminuem com 18a>18b>18c. A função destes degraus será entendida a partir das discussões adicionais.

A derivação 6a no tubo de saída 6 é para anexação ¹ 10 de indicadores de pressão ou de restrição opcionais ou de outros equipamentos.

Para a modalidade particular mostrada, o tubo de queda de pó 7 é adjacente à primeira extremidade 16.

A extremidade 17 da figura 1 define uma extremida15 de de abertura, e o filtro de ar 2 inclui a saída 5 adjacente a ela. A extremidade aberta 17 na parede lateral 19 é fe- * chada para a passagem do ar por ali pela cobertura 20.

Em geral, a cobertura 20 não tem abertura na região de extremidade 20a, e é um acesso removível ou cobertura de manutenção 21 montada na parede lateral 9 da extremidade fechada 17. A cobertura de manutenção 21 é periodicamente aberta ou removida para prover acesso de manutenção ao interior 23 da figura 3 do alojamento 3, para inspeção, manutenção ou montagem de componentes nele contido. Para a modali25 dade particular representada, a cobertura de manutenção 21 é completamente removível da parede lateral 9 para acesso de manutenção ao interior 23. A cobertura 21 pode ser presa a um restante 25 (figura 10) do alojamento 3, em uma variedade d/ * de maneiras, por exemplo, através do uso de trincos, rebites ou outras construções. Diversos mecanismos de montagem convenientes são mostrados e são discutidos em detalhes a seguir .

A atenção é agora direcionada para a figura 2. Na figura 2, o conjunto filtro de ar 2 está representado em vista em perspectiva explodida, para que certos componentes separáveis fiquem visíveis. Referindo-se à figura 2, os componentes representados incluem: seção de alojamento 25 (isto • 10 é, o alojamento 3 sem a cobertura 20); cobertura de manuten- ção 21; um elemento de filtro ou cartucho de filtro primário 30 removível e substituível; elemento ou cartucho de filtro primário de segurança secundário 31 opcional removível e substituível; e válvula de evacuação de pó 32 (mostrada em *

linha tracejada e não mostrada, removida). 0 cartucho primário 30 está representado em vista em elevação lateral na fiw gura 6; e o cartucho de segurança 31 está representado em vista em elevação lateral na figura 11. A válvula de evacuação de pó 32 é removível mas, em uso normal do filtro de ar

2, uma vez instalada, a válvula 32 não é removida a menos que ela se danifique.

Ainda referindo-se à figura 2, o conjunto filtro de ar 2 inclui adicionalmente um pré-filtro 35. Em geral, um pré-filtro tal como um pré-filtro 35 opera para remover cer25 to material particulado de uma corrente de ar, antes que a corrente de ar passe no meio do elemento ou cartucho de filtro de ar primário 30. Uma vantagem disto é que isto provê maior vida operacional do cartucho de filtro primário 30.

Para o arranjo particular representado, o pré-filtro 35 é preso na cobertura de manutenção 21 e, em operação normal e preferida, nunca é separado e, de fato, não é separável sem ocasionar dano à cobertura 20. Em uma modalidade alternativa discutida a seguir referindo-se à figura 21, o pré-filtro é montado em um elemento ou cartucho de filtro primário e preso nele.

Referindo-se à figura 5, o pré-filtro 35 inclui: um componente de rampa ciclônica 36; e, em geral, componente de proteção cilíndrico 37, com a rampa 36 posicionada em uma superfície externa 42 da proteção 37. Na modalidade mostrada, a rampa 36 e a proteção 37 são integrais uma com a outra, as duas sendo moldadas juntas como uma peça plástica única. Na extremidade 36a, a região 36b atrás da rampa 36 (isto é, entre a rampa 36 e a extremidade 20a da cobertura 20) a rampa 36 é fechada pela extremidade 38. A operação dos componentes 36, 37 (e assim do pré-filtro 35) serão entendidas em parte pela referência à operação geral do conjunto filtro de ar 2.

Durante a operação normal, o ar a ser filtrado entra no conjunto filtro de ar 2 através da entrada tangencial 10 da figura 1 no espaço 14 da figura 3. O espaço 14 é, em geral, definido como sendo entre a superfície interior 41 (da parede lateral do alojamento 9), e a superfície exterior 42 (da proteção 37). A entrada no espaço 14 é preferivelmente em uma das regiões 43a, 43b da figura 5, onde a rampa 36 não progrediu substancialmente para longe da extremidade 20a. Em virtude da entrada tangencial preferida, o fluxo de ar direcionado para o espaço 14 é, em geral, direcionado para um fluxo circular, circunferencial ou ciclônico. Para a modalidade particular mostrada, e em relação ao ponto de vista geral da figura 1, quando olha-se na direção da cobertura 20 a partir do exterior do filtro de ar 2, este fluxo seria no sentido horário. Certamente o conjunto filtro de ar 2 pode ser configurado para uma direção de fluxo oposta.

Novamente referindo-se à.figura 3, sobre o espaço de entrada 14, o ar é direcionado para o pré-filtro 35. A rampa ciclônica 36 é posicionada para ajudar a transmitir o momento espiral ou ciclônico para o ar e o pó carregado nele, espiralando-se na direção da extremidade 16, como os circulos de ar ao redor da proteção 37. Em geral, a rampa 36 espirala-se ao redor da proteção 37 menos que uma volta completa, preferivelmente não mais que 340°, tipicamente menos que 320°, por exemplo, uma quantidade na faixa de 150° até 280°. Uma proteção tipica 37 projeta pelo menos 35 mm (milímetros) e tipicamente de 44 mm até 170 mm ao longo do lado do cartucho de elemento 30. Uma rampa tipica 36 projeta pelo menos 5 mm e tipicamente de 7 mm até 20 mm para fora da proteção 37.

A proteção 37 impede que o ar carregado de partículas cause impacto imediatamente o meio no cartucho 30, antes que a espiralação (e assim a pré-limpeza) ocorra. Em geral, em decorrência do giro ciclônico, uma parte substancial das partículas de pó carregadas na corrente de ar será direcionada para a parede interna 41 do alojamento 15, eventual•mente para ser ejetada através do tubo de queda de pó- 7. Em um arranjo típico, o tubo de queda de pó 7 é coberto por uma válvula ejetora 32, mostrada em linha tracejada nas figuras 1 e 2. Tais válvulas ejetoras são bem conhecidas. Alguns exemplos são descritos na US 3.429.108, cuja divulgação completa é aqui incorporada pela referência.

Em uma modalidade típica, a rampa 36 espirala em uma velocidade que provê cerca de 2 mm até 4 mm de movimento linear ou distância para longe da extremidade 43, por 10° de giro.

Referindo-se às figuras 3 e 5, em geral, o elemento ou cartucho primário 30 compreende uma extensão do meio 55 que circunscreve e define um volume de ar limpo central 56. Para a modalidade particular representada, o meio 55 é arranjado em pregas 55a que estendem-se longitudinalmente entre as extremidades 57 e 58 do cartucho 30.

Novamente referindo-se à figura 3, depois de sair do pré-filtro 35, o ar passa através do cartucho primário 30 a partir do lado à montante 59 para o lado à jusante 60, e então entra na região de ar limpo 56. 0 ar neste ponto é tipicamente limpo de forma suficiente para passar através do tubo de saída 6, para a entrada de ar / motor de um motor de combustão interna.

Conforme mencionado anteriormente, o conjunto filtro de ar particular 2 representado inclui um elemento ou cartucho secundário ou de segurança opcional 31 da figura 2. O elemento ou cartucho de segurança 31 compreende o meio 65 posicionado na região 56 da figura 3, de maneira tal que o meio de saída de ar 55 deve passar através do meio 65 no ca22 minho para a saída 6. O meio 65 para uma aplicação típica não é pregueado mas, em vez disto, compreende uma folha de meio fibroso não tecido que circunscreve a área central aberta 66 da figura 3.

A partir da descrição anterior, entende-se que a operação geral do conjunto filtro de ar 2 será como segue:

1. Ar a ser filtrado primeiro entra no conj unto 2 através da entrada 5.

2. Através de uma combinação da entrada tangencial, da parede lateral do alojamento circular 9, da proteção 37 e da rampa pré-filtro 36, a corrente de ar é direcionada em um padrão de fluxo ciclônico ou espiral. Isto impulsiona alguns dos materiais de pó contra a superfície interna 41 da parede lateral 9 do alojamento, provendo um efeito de prélimpeza. O pó pré-limpo é eventualmente ej etado através do tubo descendente 7.

3. O ar passa através do meio 55 do cartucho de filtro primário 30, e é desse modo filtrado.

4. Se o cartucho de filtro de segurança ou secundário opcional é usado, o ar filtrado então passa através do meio 65 do cartucho de filtro de segurança ou secundário 31 para a região de ar limpo 66.

5. O ar é então direcionado axialmente para fora do filtro de ar 2, através da cobertura de extremidade 18, isto é, através do duto de saída 6.

Também, certos recursos estruturais gerais do conjunto filtro de ar 2 preferido são como segue:

1. A cobertura de acesso 20 é localizada na extre midade oposta 17 do alojamento 3 a partir do tubo de saída de fluxo de ar 6.

2. A entrada 5 é uma é uma entrada de abertura lateral, e a saída 6 é uma saída de fluxo de ar axial.

3. A saída 5 é localizada na extremidade 17 adjacente ao alojamento, e o tubo de saída 6 é localizado adjacente à extremidade oposta 16 do alojamento 3.

4. O tubo descendente 7 para o pó é localizado adjacente ao tubo de saída 6 e à extremidade 16 do alojamento.

5. O pré-filtro 35 é localizado adjacente ao tubo de entrada 5 na extremidade 17 do alojamento, e assim adjacente à cobertura 20.

6. Para a modalidade particular da figura 3, o pré-filtro 35 é montado permanentemente na cobertura 20.

B. Vedação do cartucho de filtro primário 30 no filtro de ar 2

Conforme discutido anteriormente, o cartucho de filtro primário 30 é um componente removível e substituível (isto é, reparável). Isto é, o cartucho de filtro primário 30 é construído para ser removível para manutenção (por exemplo, em substituição). A fim de garantir operação apropriada do conjunto filtro de ar 2, é assim necessário que o cartucho primário 30 seja construído para vedação apropriada no alojamento 3, uma vez instalado, para que o ar não desvie do meio 55 durante a operação. O conjunto filtro de ar 2 pode ser configurado para prover esta vedação em uma variedade de maneiras.

Por exemplo, pode ser usada uma vedação radial en tre tanto uma parte interna quanto uma parte externa do elemento primário 30, ao redor de sua extremidade de saida, e uma outra parte do conjunto. Vários tipos de sistemas de vedação radial, adaptáveis para filtros de ar que incluem componentes que têm certos recursos aqui descritos, são mostrados por exemplo, na publicação PCT WO 89/01818 em 259 e na US 5.938.804, figura 6 em 75; estas duas referências sendo aqui incorporadas pela referência. Os tipos de vedações radiais representadas nestes arranjos podem ser adaptados para uso em um sistema conforme aqui descrito, com modificação apropriada. Uma vedação radial é mostrada na modalidade alternativa da figura 20, discutida a seguir.

O conjunto filtro de ar particular 2 representado, entretanto, usa uma vedação axial preferida entre o cartucho de filtro primário 30 e o restante do filtro de ar 2 favoravelmente. Neste contexto, o termo axial refere-se a uma vedação que opera sob pressão de selagem na direção da seta 68 da figura 3, isto é, em geral, em uma direção paralela ao eixo geométrico central do elemento e do alojamento 12.

Mais especificamente, e referindo-se à figura 3, a extremidade 16 da parede lateral 9 do alojamento é. fechada por uma cobertura de extremidade 18, com a saida 6 inclusa. A superfície interior 69 da cobertura de extremidade 18 ao redor da abertura de saida 69a de fluxo de ar é configurada como a superfície de vedação. Isto é, é nesta superfície 69 que uma vedação axial é formada entre o cartucho primário 30 e o alojamento 3.

Referindo-se às figuras 5 e 6, a extremidade 57 do cartucho de filtro primário 30,inclui uma tampa de extremidade 57a que tem uma aresta circular, projeção ou nervura 70 de material de vedação, em geral circundando a abertura de saída do fluxo de ar central aberta 71. A nervura 70 de vedação da figura 3 é pressionada contra a superfície 69, circunscrevendo a abertura 69a, para formar a vedação axial. A nervura 70 preferida tem uma seção transversal um tanto triangular antes da compressão mostrada na figura 3.

O arranjo particular representado nas figuras 1-13 usa um arranjo vantajoso para pressionar a nervura 70 contra a superfície 69, formando a vedação axial do elemento primário 30. Isto é discutido em detalhe na Seção IV a seguir, na qual é provida uma discussão detalhada do cartucho de filtro primário 30.

Em geral, em virtude de que a vedação radial interna do tipo descrito na publicação PCT WO 8 9/01818 não é usada no conjunto filtro de ar 2 preferido, o alojamento 3 pode ser feito sem nenhum tubo de vedação radial que se projeta internamente e de forma axial ou de construções cilíndricas na extremidade 16, se desejado. Também, em virtude de que o cartucho de filtro primário 30 é livre de quaisquer vedações radiais externas do tipo descrito na US 5.938.804 em 75, a parede lateral 9 do alojamento para a modalidade preferida da figura 3 pode ser feita livre de qualquer superfície de vedação anular de outra forma necessária para uma vedação radial de perímetro externo.

C. Vedação do cartucho de segurança opcional 31

Referindo-se à figura 2, o elemento ou cartucho de

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segurança 31 inclui primeira e segunda extremidades opostas 80-81. A primeira extremidade 80 é a extremidade inserida na direção da saída 6 durante a montagem. A extremidade 80 inclui o anel de vedação 84 montado adjacente a ela e espaçado a partir dela. Referindo-se à figura 3, quando montada no conjunto 2, a extremidade 80 é empurrada para uma projeção cilíndrica anular 85 da cobertura de extremidade 18 com o anel de vedação 84 provendo uma vedação entre o cartucho 31 e uma superfície interna anular da extremidade 18, especificamente da seção 18c. A vedação provida pelo anel de vedação 84 garante que um nível não desejado de ar não passe através da saída 6 sem passagem através do cartucho elemento de segurança 31. Nota-se que a vedação provida pelo anel de vedação 84 é tipicamente não crítica, uma vez que a vedação do cartucho de filtro primário 30 protege basicamente o motor do fluxo de ar indesejado (não filtrado).

mecanismo particular pelo qual o cartucho secundário ou de segurança 31 é preso na posição e outros recursos do cartucho secundário 31 são descritos a seguir na Seção VI.

D. Cartucho de filtro primário 30

A atenção é agora direcionada para a figura 6, na qual o cartucho de filtro primário 30 está representado em vista em elevação lateral. Em geral, o cartucho de filtro 30 compreende: uma estrutura de suporte da vedação e do meio 90; o meio 55; e as primeira e segunda tampas de extremidade opostas 92 e 93. Em geral, a tampa de extremidade 92 é posicionada na extremidade 57 do elemento primário 30; e a tampa

4?

de extremidade 93 é posicionada na extremidade 58. 0 meio 55 estende-se completamente entre as tampas de extremidade 92, 93. Para a modalidade particular mostrada, o suporte 90 também estende-se completamente entre as tampas de extremidade 92 e 93, embora, em algumas modalidades alternativas, tal extensão pode não ser completa.

O elemento ou cartucho de filtro primário 30 particular preferido representado na figura 6 e, em geral, usado no filtro de ar 2, não tem um revestimento ou suporte de filtro interno, que estendem-se completamente entre as extremidades 57 e 58 montados como uma parte inseparável do cartucho 30. Em vez disto, o suporte interno substancialmente ao longo de toda a extensão do meio 55 (exceto, por exemplo, em uma ou ambas extremidades envazadas) é provido, opcionalmente, em estrutura não montada em uma parte inseparável do cartucho primário 30 e não provida como tal, conforme descrito a seguir. Será preferido que algum suporte interno para o meio seja provido, tanto como parte do cartucho 30 quanto como um componente separado, preferivelmente como um componente separado.

Em geral, a extremidade 57 é uma extremidade aberta, que inclui a abertura 71 nesse particular para a saída do fluxo de ar durante a operação de filtragem. Por outro lado, a extremidade 58 é uma extremidade fechada, significando que o ar não pode passar através da extremidade 58 coberta por uma tampa de extremidade 93 durante a operação normal. Recursos que provêem isto de uma maneira preferida serão entendidos a partir das seguintes discussões.

A estrutura de suporte do meio e da vedação 90 é representada na figura 8. A estrutura de suporte 90 é mostrada na figura 8, sem o meio ou as tampas de extremidade nela. Assim, a estrutura de suporte 90 representada na figura 8 é um componente usado para fazer o cartucho 30 na figura 6. No cartucho 30, a estrutura de suporte 90, em geral, não é separável ou removível sem ocasionar dano ao cartucho 30.

A partir de uma revisão das figuras 1-3 e 8, ficará aparente que o cartucho 30 preferido é um cartucho não continuamente rosqueado. Por isto, entende-se que nas modalidades preferidas não há roscas contínuas em nenhuma parte do cartucho 30, para montar, prender ou anexar o cartucho de forma rosqueada (por exemplo, sob rotação contínua ou através de rotação exigida de 360° ou mais) para qualquer parte do filtro de ar 2.

Referindo-se à figura 8, a estrutura de suporte 90 inclui uma primeira extremidade 100 e uma segunda extremidade 101. A primeira extremidade 100 em geral define uma abertura circular 102 sem uma armação nela. A abertura circular 102 (no elemento completado 30 como abertura 71), provê uma região de saída (ou saída) para ar filtrado. Em geral, a tampa de extremidade 92 (figura 6) é moldada sobre a extremidade 100 para prover fechamento para o meio 55 nesta extremidade. Em uma modalidade típica preferida, a tampa de extremidade 92 também forma uma nervura 70 de vedação e uma abertura de saída de ar 71. Tipicamente, para levar isto a cabo, a tampa de extremidade 92 é formada a partir de um material polimérico devidamente compressível, tal como um po~ liuretano espumado conforme descrito a seguir.

Referindo-se à figura 3, a nervura 70 de vedação preferível é posicionada tanto alinhada de forma axial com a borda 100a do suporte 90, quanto é posicionada de forma radial internamente a partir da sobreposição com a borda 100a. Tipicamente, ela será posicionada radialmente para dentro a partir da borda 100a, seu pico com não mais que cerca de 10 mm internamente da borda 100a. Em decorrência disto, a nervura 70 é, em geral, impulsionada contra a superfície 69 para formar uma vedação, tanto pela extremidade 100a do suporte 90, quanto pelas extremidades de pregas do meio 55, quanto por ambas.

Referindo-se à figura 8, a estrutura de suporte 90 inclui a extremidade adjacente 100 e a proteção 105. A proteção 105 é, em geral, uma parte da estrutura de suporte 90 que é imperfurada ou impermeável para a passagem do fluxo de ar através dela. A proteção 105 é, em geral, dimensionada como na figura 3 para sobrepor a abertura 7a onde o tubo de queda de pó 7 encontra um restante da parede lateral 9. Isto inibe que o pó, já que ele flui para o tubo 7a, invada diretamente o meio 55 de uma maneira indesejável nesta região. O ar pode chegar sob a proteção 105 na borda 105a, para encontrar o meio 55 nesta região (figura 3).

A atenção é agora direcionada para a figura 6. Na figura 6, está representado em linha tracejada um anel ou nervura opcional que se projeta de forma axial 105b. Tal anel 105b é um anel contínuo que se projeta axialmente para fora, já que ele circunscreve a proteção 105. Tipicamente, e preferivelmente, o anel 105b é integral com um restante da proteção 105. 0 anel opcional 105b é preferivelmente posicionado adjacente às partes da estrutura de montagem 129 descritas a seguir, mas espaçado delas, para inibir os níveis indesejados de transporte de pó para aquela estrutura de montagem 129. Isto será descrito em maiores detalhes a seguir.

Para a modalidade particular mostrada, o suporte 90 estende-se completamente entre as extremidades 100 e 101; e entre a proteção 105 e a extremidade 101 da figura 8, o suporte 90 inclui uma seção perfurada ou aberta 106. Por isto, entende-se que na região 106 o suporte 90 inclui a armação 107 que deixa áreas abertas substanciais 108 para passagem de ar através delas para encontrar o meio. Preferivelmente, nesta região 106, a armação 107 é pelo menos 50% aberta, e mais preferivelmente pelo menos 70% aberta. Por isto, entende-se que da área total da região 106, pelo menos 50% e mais preferivelmente pelo menos 70% são ocupados por orifícios ou aberturas, em oposição à estrutura sólida. Preferivelmente, a proteção imperfurada 105 ocupa pelo menos 10% mas não ocupa mais que 40% da extensão (comprimento) total do suporte 90 entre a extremidade 100 e a extremidade 101. Preferivelmente, a seção perfurada 106 ocupa pelo menos 20%, mais preferivelmente pelo menos 60%, do comprimento axial total do suporte 90.

Ainda referindo-se à figura 8, a armação preferida 107 representada compreende uma pluralidade de nervuras axiais espaçadas de forma radial 109, neste exemplo, 10 destas nervuras espaçadas de forma radial e igual, tipicamente 6-14 destas nervuras, conectadas em cruz por uma estrutura de nervura de forma circunferência1, radial e espiral 109a, neste exemplo duas espirais contínuas 109b que estendem-se a partir aproximadamente dos pontos 109c (separados de forma radial em cerca de 180°) da extremidade adjacente 101 até os pontos 109d (separados de forma radial em cerca de 180°) da proteção adjacente 105, cada um com uma extensão radial total de cerca de 720°. Vantagens de uma estrutura de nervura espiral 109a, ao contrário de uma série de nervuras radiais paralelas, dizem respeito à provisão de resistência a distorção da armação 107 quando colocada sob atrito radial durante a vedação e a abertura do cartucho 30. Uma maneira alternativa de descrever o giro espiral das nervuras radiais 109 é que elas formam ângulo para ser perpendicular ao eixo geométrico central 12 da figura 3, de pelo menos cerca de 10°, e tipicamente um ângulo na faixa de 15° até 45°. Podese declarar alternativamente que este é o ângulo agudo B da figura 6.

A atenção é agora direcionada para a extremidade 101 da figura 8. Em geral, a extremidade 101 inclui.a armação de extremidade 110 que estende-se através dela, ao contrário da abertura 102 na extremidade 100. A armação 110 não fecha completamente a extremidade 101 mas, em vez disto, inclui os seguintes recursos gerais: região central impermeável 111; e armação aberta anular 112.

Ainda referindo-se à figura 8, a estrutura aberta anular 112, em geral, inclui raios 113 (neste exemplo 8 rai os, tipicamente 3-11 raios) que se estendem entre a região impermeável 111 e a extremidade 101; e a nervura estrutural circular 114 que interconecta os raios 113. As aberturas 115 definidas pela estrutura 112 ajudam a prover a fabricação preferida do elemento primário 30, conforme descrito a seguir.

Durante a fabricação preferida do elemento primário 30, é provido um componente plástico pré-fabricado moldado que compreende o suporte 90; O meio pregueado é coloca10 do no suporte 90, através da abertura 102. O meio pregueado é inserido suficientemente distante, para uma extremidade do meio para apoiar-se na armação 112. A superfície rebaixada 111a na região 111 projeta-se com o meio ao redor dela na direção da extremidade 102 para definir um meio anular que 15 recebe uma cuba 116 ao redor dele para ajudar a manter a extremidade inserida do meio em uma forma arredondada.

A extremidade 101 da armação 90 pode então ser colocada em um molde, que inclui um material polimérico curável. O material polimérico irá fluir através da armação 112 20 para as extremidades das pregas do meio para formar um envasamento, conforme mostrado na tampa de extremidade 93 da figura 6. Isto irá vedar as extremidades das pregas fechadas, prender o meio no lugar e fechar as aberturas 115. Em geral, o material de envasamento e a profundidade do molde serão 25 selecionados para que o material de envasamento atinja a superfície 111a da região rebaixada 111. Uma profundidade típica do rebaixo para a superfície 111a a partir da extremidade 101 seria cerca de pelo menos 3 mm e usualmente de não mais que 7 mm, por exemplo, 4-5 mm.

A atenção é direcionada para a figura 4, na qual é representada uma tampa de extremidade 93 formada por tal processo. 0 material de envasamento é, em geral, indicado em 120. Pode-se ver que, embora a região 111 não tenha sido coberta pelo material de envasamento 120, a armação restante 112 foi coberta. Para os arranjos particulares mostrados na figura 4, o material de envasamento moldado 120 está mostrado com depressões anulares espaçadas de forma radial 121 resultantes das elevações do molde.

A tampa de extremidade 93, então, é uma tampa de extremidade fechada composta 58, com o composto, em geral, compreendendo: material de envasamento 120 que-forma um anel anular imperfurado; e a superfície exposta 111 que forma uma superfície central imperfurada na tampa de extremidade 93.

A fabricação do elemento 30 pode ser completada inserindo-se a extremidade 100 no segundo molde, e moldando a tampa de extremidade 92 nele. 0 meio 55 é impedido de cair através da abertura 102 durante a inserção em um segundo molde, uma vez que ele foi ancorado no local na estrutura 112 pelo primeiro processo de moldagem.

O cartucho de filtro primário 30 da modalidade preferida inclui estrutura para prover a fixação do cartucho 30 no local e do conjunto 2 durante o uso. Para a construção preferida particular ilustrada, a estrutura da montagem é provida como uma parte integrante do suporte 90; entretanto, alternativas são possíveis. A estrutura pode ser entendida, em parte, pela revisão do suporte 90 da figura 8.

Na Figura 8, é representada a estrutura de montagem 129 provida para prender o cartucho 30 com o material de vedação 70 (figura 3) comprimido contra a superfície 69 da figura 3. A estrutura de montagem particular 129 representa5 da é parte de um mecanismo de encaixe rotativo não continuamente rosqueado 129a, que é operado para apertar o material de vedação 70 contra a superfície 69 em parte sobre o cartucho de filtro 30 de transmissão de momento rotativo. É esta operação de prover giro radial para o cartucho 30 durante o 10 travamento e a montagem que é facilitada provendo o suporte 90 com uma construção espiral 109a. O arranjo preferido mostrado é configurado para que um movimento rotativo de não mais que 50°, preferivelmente não mais que 30°, mais preferivelmente 20° ou menos, é tudo que é necessário para ir de 15 uma posição destravada para uma posição travada. Isto ficará aparente a partir das descrições seguintes.

A estrutura de encaixe 129a, em geral, opera com uma parte do cartucho 30 que encaixa sobre rotação uma parte de uma seção de alojamento 25. Um exemplo de uma interação 20 particular será entendido revisando a figura 8, especificamente o anel 130 que se projeta de forma radial para fora, que opera como uma estrutura de montagem 129 no cartucho 30.

O anel 130 que se projeta de forma radial, na modalidade mostrada, é um anel segmentado 131. A modalidade 25 particular mostrada compreende quatro segmentos idênticos uniformemente espaçados 131a; entretanto, alternativas são possíveis. Na figura 5, três dos segmentos 132, 133 e 134 são visíveis. O quarto segmento 135 seria posicionado con forme mostrado na figura 5. Todos os quatro são visíveis na figura 7. Cada segmento 131a se projeta de forma radial para fora, a partir de uma parte imediatamente adjacente do suporte 90, em pelo menos 2,5 mm, tipicamente pelo menos 3,5 mm.

Referindo-se à figura 8, o anel 131 segmentado tem uma série de folgas 136 radialmente espaçadas nele. As folgas 136 são posicionadas entre os segmentos 132-135 do anel 131 segmentado. As folgas 136 são devidamente dimensionadas para permitir que pelo menos as partes selecionadas do anel 131 sejam empurradas (de forma axial) além dos recursos estruturais no alojamento 9 para encaixe rotativo, conforme discutido a seguir. Cada folga 136 tem preferivelmente pelo menos 6 mm de largura, tipicamente pelo menos 7 mm de largura. Folgas da ordem de 20 mm - 40 mm são usáveis, por exemplo.

Referindo-se à figura 8, cada segmento de anel 131a (tal como o segmento 133) inclui as primeira e segunda extremidades opostas 140 e 141. A extremidade 141 é tipicamente uma extremidade rombuda; e a extremidade 140 compreende um pequeno segmento em 142 deslocado de forma axial (a partir do restante 143 do segmento 131) na direção da extremidade 100. Um resultado é a formação de uma área de recebimento 14 5 ao longo de uma superfície 14 6 do segmento 142 voltada na direção da extremidade 101 (ou para longe da extremidade 100). A área de recebimento 145 é posicionada para encaixar (mediante recebimento radial) a estrutura no alojamento 9, discutido a seguir, para garantir que a vedação apropriada entre o elemento primário 30 e o alojamento 9 durante a operação. Nota-se que a ponta 147 da seção 140 tor na-se uma ponta arredondada, com a superfície 145 sendo uma superfície de carne e rebaixando a partir de uma ponta 147 na direção da extremidade 101 em extensão na direção da seção 143. Também nota-se que cada um dos segmentos de anel 132135 é orientado com suas seções deslocadas que correspondem à seção 142 da figura 8 em um lado de uma folga 136 e com uma extremidade rombuda, que corresponde à extremidade 141 do próximo segmento de anel adjacente, posicionada no outro lado da folga 136 correspondente. No exemplo mostrado, e a partir da vista de extremidade da extremidade 101, cada segmento 131 aponta em um arco no sentido horário, com a extremidade 141 sendo considerada a extremidade frontal.

A atenção é agora direcionada para a figura 10. Na figura 10 é representada uma vista seccional transversal da parte 25 do alojamento 9. Na figura 10, está mostrada a estrutura de retenção 150. A partir das figuras 9 e 10, fica aparente que, para a modalidade particular mostrada, há quatro estruturas de retenção 150 uniformemente espaçadas, cada uma correspondendo a cada folga 136 no anel 130.

Cada estrutura de retenção 150 é posicionada adj acente a uma superfície interna 41 do alojamento 9 na região da seção adjacente 18b (em uma área de junção entre as seções 18a e 18b) da parede lateral 9 do alojamento. Cada estrutura de retenção 150 é dimensionada para passar através de uma folga 136 da figura 8; adicionalmente, a superfície 151, que é direcionada para a saída 6, é modelada como um carne para inclinar na direção da saída 6 no rebaixo a partir da ponta 150a. Finalmente, o retentor 150 inclui um batente de extremidade 152 nele na ponta de extremidade oposta 150a.

Do ponto de vista da figura 9, isto é, olhando na direção da extremidade 17, cada um dos apoios aponta no sentido anti-horário, se for considerado que a ponta 150a é a frente de cada de retentor e que o batente 152 é a extremidade traseira. Apontar esta direção facilita o encaixe com o segmento de anel 131, que, conforme caracterizado anteriormente, aponta em uma direção oposta. Nota-se que, se os segmentos de anel 131 forem configurados para apontar no sentido anti-horário, então os apoios 150 podem ser direcionados para apontar no sentido horário (estes e outros arranjos alternativos serão entendidos a partir da seguinte descrição da operação).

Embora alternativas sejam possíveis, no arranjo particular mostrado, o alojamento 3 inclui quatro apoios correspondentes aos apoios 150, espaçados de forma uniformemente radial ao redor do interior da seção de superfície 18b, cada uma apontando na mesma direção. Novamente, em geral, os quatro apoios 150 correspondem com às quatro folgas 136 entre os quatro segmentos de anel, 132-135.

O encaixe operacional entre o cartucho de filtro primário 30 e o alojamento 3 que ocasiona a vedação entre a gaxeta 70 e a superfície 69 deve estar aparente agora. Em geral, o cartucho 30 é inserido no alojamento 25 aberto através da extremidade 17 aberta da figura 10. A extremidade do elemento 30 inserida primeiro é a extremidade 57 da figura 6. O cartucho 30 continua a ser empurrado com uma orientação radial apropriada de maneira tal que os apoios 150 possam passar através das folgas 136. Isto irá permitir que a gaxeta 70 encontre a superfície 69 e seja pressionada contra ela, figuras 3 e 10. Uma vez que esta quantidade de inserção é alcançada, o cartucho 30 é rotacionado (para o arranjo particular representado, no sentido horário) para que as partes 142 de cada segmento de anel fiquem alinhadas sobre a superfície 151 de cada de retenção 150. A superfície 145 de cada seção 142 e a superfície 151 de cada de retenção 150, isto é, as superfícies de encaixe, são modeladas e dimensionadas para ocasionar uma indução ou ação de carne adicionais para impulsionar o cartucho 30 contra a superfície 69, preferivelmente com compressão da nervura 70, para garantir compressão apropriada do material de gaxeta 70 para formar uma vedação. A rotação é preferivelmente projetada para ocorrer até que a ponta 147 encaixe com o batente 152.

Em decorrência do travamento rotativo, o cartucho 30 não pode afastar-se da superfície 69 sem ser rotacionado, por causa dos apoios 150 que são posicionadas contra as superfícies 146.

Referindo-se à figura 10, em geral, o comprimento do arco entre a ponta 150a e o batente 152 representa o arco rotacional entre o travamento completo e o destravamento completo do cartucho 30. Tipicamente, a construção será de maneira tal que o arco não tenha mais que 70°, tipicamente não mais que 50° e, para o arranjo particular da figura 10, preferivelmente não mais que 40°. Mais preferivelmente, para o arranjo da figura 10, ele tem não mais que 30°. De fato, para o arranjo particular mostrado, este arco tem da ordem de somente cerca de 10° até 25°.

A partir do exposto, ficará aparente para o arranjo preferido particular mostrado que o cartucho de filtro primário 30 não inclui estrutura de suporte interno que estende-se entre as extremidades 57 e 58 ao longo de uma superfície interna do meio 55. Isto é vantajoso para a fabricação e montagem. Quando o cartucho 30 é posicionado para uso em um filtro de ar, o suporte interno para o meio 55 é provido pela estrutura já posicionada no alojamento 3.

Mais especificamente, o suporte interno para o meio 55 é provido por uma estrutura de suporte separada 160 da figura 2, por exemplo, uma parte do elemento ou cartucho secundário ou de segurança 31. No caso em que não é usado um elemento secundário ou de segurança opcional 31 com o sistema, pode ser usada uma estrutura de suporte similar à estrutura 160, mas que não tem um meio associado com ela como um filtro secundário, para dar suporte ao meio 55 ao longo do seu interior.

A atenção é novamente direcionada para a nervura 105b opcional mostrada na figura 6. Tal nervura 105b, em υβό, em geral, é posicionada espaçada de forma axial na direção da extremidade 93 a partir da estrutura de montagem 129, especificamente de forma axial na direção da extremidade 93 a partir do segmento e do anel 131. Preferivelmente, o espaçamento da nervura 105b opcional a partir do anel segmentado 131, nesta direção, não é mais que 10 mm e, de forma preferível, substancialmente menos. O anel contínuo 105b, em geral, protege o anel segmentado 131 de ser indesejavelmente

6/ exposto ao pó durante o uso.

Em algumas aplicações alternativas dos princípios descritos, pode ser desejável ter uma armação 90 que não se estende continuamente da extremidade 100 até a extremidade 101; mas, em vez disto, ter um suporte 90 que inclui uma proteção 105 sem armação a partir da extremidade 101; e ter na extremidade oposta 101 uma estrutura apropriada (tal como região impermeável 111 e uma armação aberta anual 112) para formar uma tampa de extremidade composta preferida.

E. A cobertura de extremidade 20

Conforme previamente indicado, a cobertura de extremidade 20 é uma cobertura de manutenção 21 que pode ser removida do restante do alojamento 25 para permitir acesso de manutenção ao interior 23 do alojamento.

Para o arranjo particular mostrado, a cobertura de extremidade 20 não tem orifício de fluxo de ar que se estende através dela. Isto é, ela tem uma superfície externa 20a da figura 1 e uma superfície central interna 20b da figura 5, sem orifício ou tubo de fluxo de ar que se estende através delas. Por este motivo, ela pode ser referida como uma cobertura de extremidade 20 fechada ou completamente fechada .

Referindo-se às figuras 1, 2 e 4, o conjunto 2 inclui um mecanismo de montagem e travamento 170 para prender a cobertura 21 sobre o restante 25 da parede lateral 9 do alojamento. Em geral, o mecanismo de montagem e travamento 170 compreende uma pluralidade de abas flexíveis montadas em uma da parede lateral 9 do alojamento e da cobertura 20, e uma pluralidade de rebaixos encaixáveis montados na outra da parede lateral 9 do alojamento e da cobertura 20. Para o arranjo particular mostrado, o mecanismo de montagem e travamento 170, em geral, compreende uma pluralidade de abas flexíveis 171 na cobertura de extremidade 21, cada uma das quais inclui uma lingüeta 172 na figura 4 que se projeta de forma radial nelas. Para o arranjo particular mostrado, o mecanismo de montagem 170 compreende duas abas 171a e 171b espaçadas de forma radial em 180° ao redor da circunferência da cobertura 21. O alojamento e 17 inclui um par de rebaixos ou fendas 175 na figura 1 nele para recebimento das lingüetas 172 quando a cobertura de manutenção 21 for montada.

A operação, então, é como segue: referindo-se à figura 1, a fim de remover a cobertura de manutenção 21 do restante do alojamento 3, as abas 171 são predispostas uma na direção da outra. Isto move as lingüetas que se projetam 172 (figura 4) para fora das fendas 175, liberando a cobertura 21 para movimento em relação à parede lateral 9 do alojamento. A inserção é uma operação inversa. Materiais particulares usados para formação da cobertura 21, para prover abas flexíveis 171, são discutidos a seguir. Se as lingüetas 172 forem providas com superfícies devidamente com carnes em uma extremidade direcionada para o restante 25 do alojamento, quando a cobertura 20 for pressionada no local, não será necessário predispor as lingüetas a mão durante a montagem, mas, em vez disto, os carnes irão fazer com que a predisposição ou pressão ajustem a montagem à medida que a cobertura 20 é pressionada no local.

Uma vantagem da montagem particular e do mecanismo de travamento 170 descrito é que eles compreendem recursos integrais com a cobertura 20 e alojamento 9, e não exigem a anexação de nenhum mecanismo adicional, tais como trincos, ganchos, etc. para operação, depois que a cobertura 20 é moldada.

Para o sistema de montagem particular envolvido, somente duas abas 171 e fendas 175 são usadas; e cada aba 171 pode encaixar cada uma das fendas 175. Em decorrência disto, conforme já descrito, a cobertura 21 pode ser montada em duas orientações rotativas em relação à parede lateral 9. Entretanto, se isto fosse possível para a modalidade particular representada, a cobertura 20 podería ser montada de maneira tal que a orientação entre a entrada 5 e a rampa 36 não seja apropriada. Para garantir que a cobertura 20 somente possa ser montada em uma posição rotativa única em relação ao restante do alojamento 25, um arranjo de indexação pode ser provido. Especificamente, um arranjo de fenda e chave pode ser usado, no qual um elemento (fenda ou chave) é posicionado na cobertura, e o outro elemento (chave ou fenda) fica na parede lateral 9 do alojamento. Os dois elementos são posicionados para que a cobertura somente possa ajustar (fenda encaixa a chave) quando ela é rotacionada para uma orientação específica pré-estabelecida.

Um exemplo está ilustrado na modalidade da figura 15, no qual uma cobertura 700 é mostrada montada em uma parede lateral 701, com uma chave ou pino 702 na cobertura 100 recebida em uma fenda 703 na parede lateral 701. A cobertura

700 só pode ser montada devidamente se a chave ou pino 702 for alinhada com a fenda 703. Assim, o arranjo de fenda e chave 705 representado na figura 15 garante que a cobertura 700 seja devidamente montada de forma rotativa em relação à parede lateral 701 do alojamento para operação apropriada.

Novamente referindo-se à figura 1, uma construção de puxador opcional 710 é mostrada em linha tracejada na cobertura 20. Se desejado, as abas 171 e as fendas 175 podem ser configuradas de maneira tal que, sob uma força manual (que puxa) aplicada ao puxador 710 (isto é, puxando o puxador 710), a cobertura 20 pode ser liberada de sua posição presa sem a necessidade de apertar manualmente as abas 171 uma na direção da outra. O puxador 710 pode ser configurado em uma variedade de formas. O puxador particular 710 mostrado inclui uma peça em cruz removível ou substituível 711 que estende-se entre duas orelhas de montagem 712, 713. As orelhas 712 e 713 podem ser moldadas integralmente com um restante da cobertura 20.

A atenção é agora direcionada para a figura 5, com detalhe na proteção 37 na cobertura 20. Em particular, em uma parte 178 dentro da proteção 37 que será a extremidade 58 adjacente em uso, a cobertura inclui um anel interno 179 de menor diâmetro interno que o restante 179a da proteção 37. O anel 179a da figura 3 é dimensionado para receber a extremidade 58 nele com pouco ou nenhum espaço entre eles em uso. Isto irá ajudar a sustentar com segurança a extremidade 58 do cartucho primário 30 ao longo da tampa de extremidade 93, isto é, em uma extremidade do cartucho 30 distante da saída 6.

Referindo-se à figura 6, o cartucho de filtro primário 30 é sustentado na extremidade 57 no alojamento 3 (figura 3) por uma combinação de: estrutura de montagem 129 e tampa de extremidade 92.

Referindo-se à figura 4, a atenção é agora direcionada para um arranjo de encaixe, para prover um encaixe preferido entre o elemento primário 30 e a cobertura 20. Em particular, e referindo-se à figura 4, a região impermeável 111 no cartucho de filtro primário 30 inclui uma superfície rebaixada 111a na pré-forma que compreende uma parte da armação 90, e inclui um primeiro elemento 183 de um arranjo de projeção / receptáculo 184 posicionado de forma central na superfície 111a. Em particular, a superfície 111a inclui um receptáculo 185. Preferivelmente, o receptáculo 185 é não circular, por razões discutidas a seguir. 0 receptáculo particular 185 representado para a modalidade mostrada na figura 4 é um receptáculo em forma de X (ou em forma de +) 186 com um ângulo de 90° entre as linhas de centro de cada par de braços adjacentes da forma de X, embora uma variedade de formas alternativas possa ser usada. Uma vantagem particular resultante da forma de X para o receptáculo 186 é discutida a seguir com relação à indexação e simetria. O termo préforma no contexto deste parágrafo refere-se a um componente estrutural da tampa de extremidade feita antes do envasamento em um material de tampa de extremidade.

Adicionalmente, conforme mostrado na figura 5, a cobertura 20 inclui, ao longo da sua superfície interna 190, um segundo elemento 187 do arranjo de projeção / receptáculo 14, neste exemplo uma projeção 191 posicionada de forma central. Novamente, a projeção 191 preferível é não arredondada e neste exemplo é uma projeção em forma de X 192 com um ângulo de 90° entre uma linha de centro de cada par de braços adjacentes da forma de X. A projeção 192 é dimensionada e configurada para se projetar, quando devidamente alinhada, para o receptáculo 185. Quando o filtro de ar 2 é montado, figura 3, a projeção 191 irá projetar-se para o receptáculo 185. Em parte, em virtude de que a projeção 192 e o receptáculo 186 são ambos não arredondados, o cartucho 30 é impedido de rotacionar em uso pelo arranjo 184 de projeção / receptáculo, quando a cobertura 20 de extremidade do filtro de ar é travada em posição no alojamento 3.

Em particular, é importante que, durante o uso, o elemento 30 não rotacione inadvertidamente em relação ao alojamento 3 para garantir que a vedação entre o material de gaxeta 70 e a superfície 69 seja mantida. Isto é, rotação relativa entre o elemento 30 e a superfície 69 tende a desencaixar a interação entre os apoios 150 e os segmentos de anel 131. Para inibir movimento rotativo do elemento 30 em relação ao restante do alojamento 3 durante a montagem e uso, a projeção 191 e o receptáculo 185 são modelados para encaixar sob rotação e inibir um movimento rotativo relativo suficiente entre o cartucho 30 e o restante do filtro de ar 25, para permitir que o cartucho seja aberto. A forma particular mostrada para cada um é uma forma de X. Entretanto, com relação a esta função geral, tudo que é, em geral, exi gido é que a projeção 191 e o receptáculo 185 não sejam circulares, mas, em vez disso, cada um seja não circular e tenha uma parte que interage com a outra e inibe o movimento rotativo de uma em relação à outra.

O uso particular de uma cruz de quatro braços ou em forma de X (ou forma de +; isto é, forma de mais) para cada elemento diz respeito a uma função de indexação e simetria. Em particular, o anel 131 do cartucho de filtro primário 30 inclui um número específico (N) de folgas 136 espaçadas de forma radial. Em decorrência desta configuração, e também do mesmo número (N) de apoios 150 e do mesmo número (N) de segmentos 131, o cartucho 30 pode ser posicionado no alojamento 3, em N orientações radiais específicas. Quando N é o número 4, e as quatro posições estão separadas em 90°, cada uma destas N orientações radiais corresponde a um braço 193 da projeção 191. Uma vez que há um total de quatro folgas 136, quatro apoios 150 e quatro seções 131, a proj eção particular 191 representada é uma forma de X 192 com quatro braços 193, cada um estendendo-se em 90° em relação aos braços adjacentes. Certamente, o receptáculo 185 da figura 4 é construído de forma similar. Assim, o elemento pode ser montado em quatro posições rotativas.

Tal simetria entre um número de possíveis posições rotativas e encaixes entre o cartucho primário 30 e o restante do alojamento 3, em geral, será referida como a simetria rotativa de cartucho / alojamento primária. Para a modalidade particular mostrada, a simetria rotativa de cartucho / alojamento primária é de quatro vezes, significando que quatro orientações rotativas, mas não mais, são possíveis. Certamente, alternativas são possíveis; entretanto, preferivelmente, são providas pelo menos duas posições rotativas possíveis.

A extensão até a qual o elemento de projeção 191 se estende no rebaixo ou receptáculo 185 (da pré-forma) do arranjo 184 de travamento de projeção / receptáculo não é crítica, desde que a extensão da projeção seja suficiente para inibir a rotação. Prevê-se que, em geral, construções serão feitas de maneira tal que a quantidade de projeção para o receptáculo 185 a partir da superfície 111a será pelo menos 3 mm, tipicamente pelo menos 5 mm e, em geral, da ordem de 6 mm até 10 mm.

Certamente, o primeiro elemento do arranjo 183 receptáculo de projeção pode ser uma projeção oposta a um receptáculo, com o segundo elemento sendo o receptáculo em vez da projeção. Isto é, o arranjo 184 de projeção / receptáculo pode ser configurado com uma projeção que estende-se axialmente para fora da superfície 111a, na direção da cobertura 20, para ser recebida em um receptáculo na cobertura de extremidade 20. Entretanto, o arranjo particular representado com o receptáculo 185 no cartucho 30 e a projeção 191 na cobertura 20 é preferido.

Novamente, nota-se que a extremidade impermeável 111 e a armação 112 (figura 8) são preferivelmente formadas como uma pré-forma, antes que o restante da tampa de extremidade 93 na figura 6 seja moldado.

Referindo-se à figura 3, também nota-se que a co

GG bertura preferida 20 é circunscrita pela extremidade 17 da parede lateral 9 do alojamento, quando a cobertura 20 é devidamente montada e a cobertura 20 não inclui parte que desliza sobre (ou ao redor) a região 17a em uma superfície externa da extremidade 17 da parede lateral 9. Uma cobertura 20 configurada desta maneira, algumas vezes, será referida pelas seguintes caracterizações: cobertura 20 é posicionada circunscrita pela parte do alojamento 9, quando montada, e a cobertura 20 não inclui parte que circunscreve o alojamento 9, quando montada, ou pelas suas variantes. Arranjos alternativos para montar a cobertura 20 são descritos a seguir.

F. O elemento de segurança opcional 31

A atenção é direcionada para as figuras 11-13 com relação ao elemento de segurança opcional 31. Em geral, o elemento de segurança 31 na figura 13 compreende: suporte 160; suporte interno 201; meio 65 e anel de vedação 84. Em geral, o suporte 160 estende-se entre a primeira extremidade 80 e a segunda extremidade 81. A primeira extremidade 80 é a primeira extremidade inserida no 23 do alojamento durante a montagem. A extremidade 80 inclui um anel de vedação 84 montado espaçado dela, mas adjacente a ela, e posicionado no receptáculo do anel de vedação 203. Para a modalidade particular mostrada, a extremidade 80 inclui, imediatamente adjacente a ela, uma superfície de anel impermeável 205 com fendas de montagem 206 nela. As fendas de montagem 206 são, em geral, em forma de L (ou em forma de J ou de gancho), figura 12, e são posicionadas para encaixar encostos 210 no alojamento 3 na figura 9, mediante encaixe e giro apropriados. Os encostos 210 projetam-se radialmente para dentro (É descrita a seguir uma modalidade alternativa que não usa um mecanismo de encaixe de fenda 206 / encosto 210).

Para o arranjo particular mostrado nas figuras 1113, há duas fendas 206 e dois encostos 210, cada elemento de cada par sendo posicionado rotacionado em 180° a partir do outro ao redor do interior do alojamento 3. Os encostos 210 estão na superfície 18c. Assim, o suporte externo 160 é configurado para ter duas posições rotativas em relação ao alojamento 3 durante a instalação. A simetria entre o suporte 160 e o alojamento 3, em geral, será referida como suporte 160 / simetria de alojamento ou por variantes delas. Simetria com duas posições possíveis, mas não mais, serão referidas como simetria de suporte 160 / alojamento de duas vezes.

Novamente referindo-se à figura 13, o suporte 160 compreende a armação 211 com orifícios 212 nela. Preferivelmente, o suporte 160 fica pelo menos 50% aberto e mais preferivelmente pelo menos 70% aberto na extensão entre a extremidade 80 e a extremidade 81. Em uso geral, o cartucho de segurança 31 não tem uma torção e pressão substancial aplicados nele, simplesmente para operar a interação entre as fendas 206 e encostos 210. Isto é, a rotação para operar a interação entre os encostos 210 e fendas 206 é relativamente fácil. Assim, a armação de suporte 211 não tem extensões espirais radiais, mas, em vez disso, usa argolas paralelas 213 (neste exemplo, cinco argolas) interconectando as extensões axiais 214.

Em geral, a extremidade 80 define um interior cir cular aberto 80a, através do qual o ar pode passar durante o uso. A extremidade 81, por outro lado, é fechada pela cobertura 215. Para a modalidade particular mostrada, a cobertura 215 inclui um centro rebaixado 216, configurado conforme descrito a seguir.

Para o elemento de segurança particular representado nas figuras 11-13, o meio 65 compreende uma cobertura ou construção similar de material nào pregueado e não tecido. Em geral, ela é posicionada entre o suporte interno 201 e o suporte 160. Referindo-se à figura 13, o suporte interno 201 é, em geral, uma armação que tem primeira e segunda extremidades opostas 222 e 223 com uma estrutura de suporte aberta ou porosa 229 que estende-se entre elas. Preferivelmente, a estrutura porosa 229 fica pelo menos 50% aberta e mais preferivelmente, pelo menos 70% aberta sobre esta extensão. Para o arranjo particular mostrado a estrutura de suporte 229 é uma série de extensões axiais espaçadas de forma radial 229a sustentadas por argolas paralelas espaçadas 229b, neste exemplo cinco argolas, sem contar a extremidade 229c.

Para o arranjo particular mostrado, a extremidade 222 do suporte interno 201 define uma abertura circular aberta 222a, para passagem de ar através dela durante o uso; ao passo que a extremidade 223 é fechada pela cobertura de extremidade 225. A cobertura de extremidade 225 representada inclui uma parte central rebaixada 226.

Os componentes particulares 160 e 201 representados na figura 13 são configurados para encaixe. Em particu lar, o meio 65 pode ser posicionado ao redor de uma superfície externa 201a do suporte interno 201. Este conjunto pode então ser projetado para o interior 160a do suporte 160, até que a cobertura de extremidade 225 encaixe a cobertura de extremidade 215, figura 12.

Para o arranj o particular mostrado, a cobertura 215 inclui um par de orifícios 230, dimensionados e modelados para receber encostos 231 na cobertura 225 para um encaixe de travamento. Encaixe de interferência (pressão), cravação a quente ou outros métodos de construção podem ser usados alternativamente. Preferivelmente, na área imediata em que os componentes 160 e 701 encaixam diretamente para travamento, não há meio 65 posicionado entre eles.

Nota-se que a cobertura 215 é dimensionada e rebaixada para um encaixe telescópico ou encaixe de projeção em um rebaixo 225a definido por uma cobertura 225. Isto, em parte, acomoda o rebaixo 216a no suporte 60 que acomoda sucessivamente o arranjo de projeção / receptáculo 184, quando o filtro de ar 2 é montado, figura 3.

A atenção ainda é direcionada para a figura 3, com relação ao conjunto completo. Nota-se que o rebaixo 185 do cartucho de filtro primário 30 projeta-se (no arranjo preferido mostrado) parcialmente no rebaixo 216a definido pela cobertura 215. Em decorrência disto, cada um do elemento primário 30 e do elemento de segurança 31 são inibidos de ficarem frouxos e de se moverem na direção da cobertura 20 durante a montagem e o uso.

Nestes exemplos nos quais é desejável não utilizar um filtro secundário ou de segurança opcional 31, pode ser desejável simplesmente instalar o suporte 160 sem meio 65 ou suporte 201 associado com ele no alojamento 3. O suporte 160 ainda opera, então, como o suporte interno para o cartucho de filtro primário 30.

Em geral, os orifícios 230 e encostos 231 na figura 13 podem ser vistos como arranjo 233 de projeção / receptáculo na figura.12 para o cartucho de elemento de segurança 31. 0 arranjo 233 de projeção / receptáculo pode ser configurado, alternativamente, com a projeção no suporte externo 160 recebida nos receptáculos no suporte interno 201, ou em arranjos alternados adicionais, se desejado. Então, em termos gerais, o suporte interno 160 inclui um primeiro elemento do arranjo 223 de projeção / receptáculo, e o suporte interno 201 inclui um segundo elemento de tal arranjo.

G. A forma da superfície externa dos componentes 30 e 31

Referindo-se à figura 6, nota-se que o elemento primário 30 tem uma forma de superfície externa, que, em geral, -é cônica. Mais especificamente, a região 240 na figura 6 do suporte externo 90 é uma extremidade ampla e tem um primeiro diâmetro Dl, e a região 241 é uma extremidade estreita e tem um segundo diâmetro D2 com:

(a) Dl maior que D2; e (b) uma diminuição dimensional no diâmetro da seção transversal sendo, em geral, uniforme na extensão entre os pontos. 240 e 241.

Tipicamente, e preferivelmente, o diâmetro Dl, um diâmetro maior adjacente à extremidade 57, é pelo menos 10% maior que o diâmetro D2, um diâmetro adjacente à menor extremidade 58. Tipicamente, e preferivelmente, o diâmetro Dl é pelo menos 10 mm maior que o diâmetro D2. Tal forma pode algumas vezes ser referida como frustocônica, uma vez que a forma cônica não afunila até uma ponta.

Esta forma cônica que inclui região de proteção 105 e região aberta 106, em geral, provê vantagem. Primeiro, a extremidade estreita em 241 permite um diâmetro externo que acomoda algum espaço tomado pela rampa 36 e pela proteção 37 do pré-filtro 35, sem que um diâmetro maior seja necessário para a parede lateral 9 do aloj amento do filtro de ar. Por outro lado, o diâmetro maior Dl na região 240 permite um orifício de saída 102 relativamente maior e, assim, a redução na restrição para a saída do fluxo de ar, mantendo ao mesmo tempo uma quantidade de meio 55 relativamente grande. Também referindo-se à figura 3, o aumento no diâmetro da seção de proteção 105 em extensão entre os pontos 242 e 243 ajuda a direcionar o pó ou outras partículas para o orifício 7a do tubo descendente 7.

Em geral, referindo-se à figura 12, o cartucho de filtro de segurança 31 preferido particular representado tem uma forma cônica análoga com um diâmetro D3 na região 250 maior que o diâmetro D4. na região 251 e um afunilamento uniforme e diminui o diâmetro entre eles. Isto irá garantir que o elemento de suporte 160 do cartucho de filtro de segurança 31 seja posicionado adjacente às pontas pregueadas internas do meio 55 no cartucho 30, para suportar ao longo de lá.

H. Construção de alojamento unido

A atenção é direcionada para a figura 1. Em particular, o alojamento 3 representado tem uma parede lateral 9 que é uma parede lateral segmentada 260. Neste contexto, entende-se por segmentado que a parede lateral 9 inclui pelo menos duas seções 261 e 262 que não são formadas integralmente uma com a outra, em uma moldagem única, mas, em vez disto, que são feitas separadamente e são mecanicamente presas ao longo de uma junção ou costura 263 para formar a parede lateral 9.

Para o arranjo particular mostrado·, o alojamento segmentado 260 inclui, na primeira seção 261, o seguinte: extremidade 16; tubo de saída 6; e, tubo descendente 7. No segmento 2 62, o aloj amento 2 60 inclui: tubo de entrada 5; e uma extremidade 17 para montar a cobertura 20.

O encaixe entre os segmentos 261 e 262, na junção 263, é provido por meio de um mecanismo de travamento 270. Em geral, o mecanismo de travamento 270 inclui uma pluralidade de proj eções 271; e uma pluralidade de receptáculos 272, neste exemplo, trincos flexíveis oü argolas em forma de U 273. As argolas 273 são dimensionadas para um encaixe justo por pressão sobre os encostos 271 quando a seção 262 é pressionada na direção da seção 261. Para o arranjo particular mostrado, cada um dos encostos ou projeções 271 é, em geral, modelado de forma retangular, e cada um dos trincos ou argolas 273 tem um orifício similarmente modelado nele para facilitar o encaixe justo.

Para o arranjo particular mostrado, as proj eções 271 são espaçadas uniformemente de forma radial ao redor da superfície externa 272 do segmento 261; e os trincos ou argolas flexíveis 273 são espaçados uniformemente de forma radial ao redor da superfície externa 274 da seção 262, Construções alternativas são certamente possíveis. Por exemplo, os locais específicos podem ser invertidos. Entretanto, o arranjo particular mostrado é preferido.

Para o arranjo mostrado, o orifício central de cada trinco ou argola 273 tem um tamanho de perímetro de cerca de 12 mm de largura, com o encosto ou projeções 271 tendo uma largura similar. Cada encosto 271 tem um comprimento de cerca de 11 mm, com uma forma de carne a partir da ponta 271a para a aresta viva 271b na figura 10.

Referindo-se à figura 1, para o arranjo particular representado, a seção 261 inclui uma seção de aro 280 ampliada (no diâmetro) adjacénte à extremidade 281, para receber nela uma parte da superfície 274 e para circunscrever essa parte durante a montagem. Isto também está mostrado na figura 10.

Em um arranjo preferido, pelo menos seis encostos 271 espaçados de forma radial e seis trincos 273 espaçados de forma radial são usados. Tipicamente, e preferivelmente, o número de cada um será de cerca de oito até quatorze.

Vantagens da construção de alojamento segmentado serão entendidas pela referência à figura 1. Em particular, o segmento 261 será montado ou orientado em um veículo, de maneira tal que o tubo de queda 7 seja apontado, em geral, para baixo. Isto facilita a operação de evacuação de pó através da válvula de evacuação 32.

V7

O tubo de entrada 5, em geral, precisará ser direcionado por vários equipamentos para um local preferido para um tubo de entrada ser conectado. Para diferentes veículos, pode ser desejável ter uma orientação diferente (de forma radial) entre a linha central 11 ou direção do tubo 5 e do tubo 7 em relação ao mostrado na figura 1. O alojamento segmentado permite que a seção 262 seja montada na seção 261 em pelo menos 2 e preferivelmente mais orientações rotativas selecionadas.

O alojamento segmentado particular 260 representado na figura 1 é organizado para permitir quatro orientações rotativas possíveis, cada uma espaçada 90° uma da outra. A indexação entre os quatro arranjos é provida pelo arranjo de indexação 290. Em geral, o arranjo de indexação 290 compreende um arranjo de nervura / obstáculo mecânico no qual as nervuras são usadas em um elemento das duas peças de alojamento, e os obstáculos mecânicos são usados em um outro elemento das duas peças de alojamento para indexar a linha para a união.

O arranjo de indexação 290 para o arranjo mostrado compreende quatro nervuras 291 que estendem-se de forma axial e projetam-se de forma radial para fora a partir da superfície 274, cada uma das quais encaixa um obstáculo mecânico ou receptáculo 292 associado na seção 272 do segmento 261. Quatro nervuras e obstáculos mecânicos de encaixe de interferência uniformemente espaçados indexam quatro orientações rotativas possíveis do segmento 262 em relação ao segmento 261 para encaixe deslizante e ativação do mecanismo de travamento por encaixe de pressão 270.

Em geral, o mecanismo de travamento de encaixe de pressão 270 deve ser selecionado para tornar a desconexão relativamente difícil. Isto se dá em virtude de que não prevê-se que, tipicamente, uma vez montado e instalado, o filtro de ar 2 deve ser ré-configurado para um relacionamento rotativo diferente entre o segmento 262 e o segmento 261.

Uma outra possibilidade permitida ou acomodada por um alojamento segmentado 2 60 é ter um molde único para o segmento 261, enquanto se tem moldes alternativos para o segmento 262, por exemplo, para variar o comprimento axial total do alojamento ou para acomodar, de uma maneira adaptada, um cartucho diferente 30.

Certamente, o alojamento segmentado é opcional. Na figura 14, está representado um alojamento 330 que não é segmentado. O alojamento 300 pode estar de acordo com a descrição dada sobre as figuras 1-13, exceto pela ausência do alojamento segmentado.

I. Arranjos alternativos selecionados

1. Uma abordagem alternativa de montagem para o elemento de segurança, figuras 16-19.

Para o arranjo das figuras 1-13, o elemento de segurança 31 foi montado em um suporte de giro que envolve a interação entre as fendas 206 e encostos 210. Um arranjo alternativo está mostrado nas figuras 16-18.

Na Figura 16, é mostrada uma vista de extremidade no filtro de ar 400 de acordo com o arranjo alternativo. A vista de extremidade da figura 16 é, em geral, análoga à vista de extremidade da figura 9. As partes usadas em um conjunto filtro de ar 400 podem ser, em geral, da forma supradescrita pelos arranjos das figuras 1-13, ou mesmo da forma caracterizada em arranjos alternativos, exceto da forma aqui descrita em relação à montagem do elemento de segurança .

Em geral, o conjunto filtro de ar 400 inclui um alojamento 401 que tem uma parede lateral 402 externa. Na figura 16, o conjunto filtro de ar 400 está mostrado com uma cobertura de extremidade removida. Entretanto, a cobertura de extremidade pode ser, em geral, análoga à cobertura de extremidade 20 na figura 1.

A atenção é agora direcionada para a figura 17, que é uma seção transversal tomada ao longo da linha 17-17 na figura 16. Referindo-se à figura 17, a parede lateral 402 é uma parede lateral unida que tem segmentos 405 e 406. Os segmentos 405 e 406 podem ser, em geral, da forma supradescrita em relação com os segmentos 261 e 262 da figura 1. Nota-se que a extremidade 410 da parede lateral 402 é fechada pela cobertura escalonada 411 que tem uma saida 412 que se projeta a partir dela. A saida 412 inclui uma tampa 413 para um sensor de pressão ou arranjo similar.

Mais especificamente, a cobertura 411 é escalonada no primeiro degrau 415 e no segundo degrau 416. Em uso, o elemento de segurança é vedado no segundo degrau 416.

Diferente dos arranjos das figuras 1-13, não há encostos posicionados no degrau 416 para prender um elemento de segurança no local. Exatamente adjacente à região 416, imediatamente entre o degrau 416 e o degrau 415, sâo providas diversas saliências de espaço 420. Para o arranjo mostrado, há quatro saliências 420 espaçadas igualmente de forma radial ao redor de uma borda mais interna do degrau 416. A operação destas saliências 420 será entendida a partir das descrições adicionais a seguir.

A atenção é agora direcionada para a figura 18 que representa uma visa fragmentária de uma parte do alojamento 401 representado na figura 17, mas com o elemento de segurança 430 nele montado. O elemento de segurança 430 pode ser, em geral, da forma caracterizada anteriormente, para o elemento de segurança 31, exceto pelo mecanismo de montagem nele, aqui descrito. Em particular, o elemento de segurança 430 não inclui nenhuma fenda análoga às fendas 206. Em vez disto, o elemento de segurança 430 inclui somente um receptáculo do anel de vedação 431 com 432.

Durante a montagem, o elemento de segurança 430 é pressionado na direção do degrau 416 na direção geral da seta 440, já que o elemento de segurança é inserido nas extremidades abertas 445 da figura 17 do alojamento 401. O elemento de segurança continua a ser empurrado na direção da seta 440 até que o anel de vedação 4 32 seja vedado contra uma superfície interna 416a do degrau 416. A fim de levar a cabo esta vedação, o anel de vedação 32 precisa ser empurrado além das saliências 420. As saliências, então, irão agir para ocasionar um encaixe de interferência, impedindo a probabilidade de o elemento de segurança 430 não ficar intencionalmente desalojado da sua montagem, figura 18, pelo mo vimento do elemento de segurança na direção da seta 450. As saliências 420, então, em combinação com o diâmetro externo do anel de vedação 43, fazem com que o encaixe de trava do elemento de segurança 430 fique no local, sem necessitar de um movimento de giro.

Certamente, a abordagem de montagem descrita com relação às figuras 16-18 pode ser aplicada com um alojamento não unido, se desejado.

2. Uma primeira montagem alternativa de cobertura.

Uma montagem alternativa de cobertura é mostrada na figura 19. Referindo-se à figura 19 o conjunto filtro de ar 500 está representado compreendendo um alojamento 501 que tem uma parede lateral 502 externa e uma cobertura 503 nela montada. Exceto pela abordagem da montagem, a cobertura 503 pode ser, em geral, similar à cobertura 20 na figura 1, incluindo opções descritas.

Em particular, a cobertura 503 é montada sobre a extremidade 505 da parede lateral 502 do alojamento por trincos de fio 506 sobre o centro. Isto é oposto a usar o mecanismo de trinco tal como um mecanismo de trinco integral descrito para a modalidade das figuras 1-13.

Nota-se que o arranjo da figura 19 inclui um pino ou chave 530 posicionado na cobertura para ser recebido em uma fenda 531 na extremidade 505 da parede lateral 502, para garantir orientação radial apropriada da cobertura 503 em relação à parede lateral 502 durante a montagem. Isto é, a cobertura 503 para o arranjo mostrado pode ser montada somente em uma orientação radial.

3. Um arranjo alternativo de montagem para o elemento primário, figura 20.

No arranjo das figuras 1-13, o elemento primário 30 é montado usando um mecanismo de fechadura rotativa 129, conforme descrito. Em decorrência disto, o elemento primário 30 é vedado com um selo axial conforme descrito.

Uma abordagem alternativa que utiliza um mecanismo de vedação radial é possível, conforme previamente indicado. Tal arranjo está mostrado na figura 20.

Referindo-se à figura 20, é mostrada uma vista em perspectiva fragmentária de um elemento primário alternativo 600. Na figura 20, a parte do elemento 600 visível é a tampa de extremidade 601 que corresponde à tampa de extremidade que é inserida mais longe no alojamento durante o uso. Em particular, a tampa de extremidade 601 é a extremidade de saída para o ar filtrado.

A tampa de extremidade 601 é provida com uma saliência 602 axial central nela, que projeta-se axialmente para longe a partir do restante 603 do elemento primário 600. A saliência axial 602 inclui um suporte de anel de vedação 605 com um anel de vedação 606 posicionado nele. Com tal arranjo, o elemento primário 600 pode ser montado pela inserção depois das saliências 420 na figura 18, no local do elemento de segurança. Isto é, o elemento primário 600 pode ser montado de forma análoga ao elemento de segurança 430 na figura

18. Este resultado é uma vedação radial formada pelo anel de vedação 606 oposto a um arranjo de vedação axial.

Durante a montagem normal, o elemento de filtro

600 da figura 20 não será girado ou rotacionado. Assim, pode ser preferível fabricar o elemento primário 600 sem a armação exterior que estende-se completamente entre as extremidades opostas. Em vez disto, embora as proteções possam estar em posições adjacentes a cada extremidade (ou pelo menos a extremidade de saída) para facilitar o uso, pode ser desejável excluir a armação aberta da portinhola em cruz que estende-se entre as extremidades, desde que não seja necessário trasladar o movimento rotacionai e prover suporte. Isto é uma questão de escolha, dependendo de outros recursos na construção.

Um elemento de segurança pode ser montado em associação com o arranjo tal como na figura 20, provendo um local estrutural na região 610 para permitir que o elemento de segurança seja montado. Nota-se que para o arranjo particular da figura 20, a armação aberta interna (opcional) 612 é mostrada estendendo-se axialmente ao longo do interior 613 do elemento 600. A estrutura aberta 612 pode estender-se de uma extremidade para a outra do elemento 600.

4. Um elemento primário alternativo com um préfiltro montado diretamente nele.

Para a modalidade das figuras 1-13, o pré-filtro 35 foi montado diretamente na cobertura 20. Conforme previamente indicado, modalidades alternativas são mostradas. Em particular, a atenção é direcionada para a figura 21, na qual um elemento de filtro primário 800 está representado em uma vista seccional transversal fragmentária. Em particular, uma extremidade fechada 801 do elemento de filtro primário

800 é representada. A extremidade fechada 801 é mostrada tendo uma armação 802 que estende-se através dela, com o receptáculo 803 para encaixe com a cobertura. A armação 802 é mostrada presa no local pelo envasamento de extremidade 805. Isto fecha a extremidade do meio 806. Conforme já descrito, o arranjo é, em geral, análogo ao elemento primário 30 das figuras 1-13. Entretanto, para o elemento 801, a proteção 810 e a rampa 813 são mostradas de forma não permanente como parte do elemento de filtro primário 800, assim não são montados na cobertura. A figura 21 é apresentada simplesmente para indicar um arranjo alternativo no qual é usado um préfiltro 815, que compreende a proteção 810 e a rampa 813. Nesta modalidade alternativa, o pré-filtro 815 é montado diretamente sobre o elemento primário 800, oposto à cobertura.

O restante do conjunto utilizado com relação ao pré-filtro 800 pode ser, em geral, análogo àquele descrito para a modalidade das figuras 1-13 ou para as modalidades alternativas descritas.

Certamente, como uma alternativa ainda adicional, a cobertura 20, o pré-filtro (135, 815) e o elemento (30, 200) podem ser feitos conectados permanentemente uns nos outros. Modificações possíveis para levar isto a cabo ficarão aparentes a partir das instruções gerais aqui contidas.

5. Um arranjo de montagem alternativo adicional para a cobertura, figuras 22 e 23.

A atenção é agora direcionada para a figura 22 na qual está mostrado um conjunto filtro de ar 900, que compreende um alojamento 901 com uma parede lateral 902 que tem uma cobertura 920 nela montada. O filtro de ar 900 pode ser, em geral, descrito para os arranjos anteriores, exceto como caracterizado nesta seção. Em particular, a cobertura 920 inclui, nela montada, suportes de trinco de fio 921. A cobertura 920 inclui adicionaImente trincos de fio 922 e encaixes de pressão montados nos suportes 921. Em decorrência disto, quando desencaixados, os trincos 922 permanecem presos na cobertura 920 quando a cobertura 920 é removida do restante do alojamento 901. Quando esta função é conduzida, os trincos de fio 922 dobram como alças para facilitar o manuseio da cobertura 920.

Os trincos de fio 922 mostrados são configurados para encaixar sobre uma borda ou estrutura similar do alojamento 901 para se projetar através das fendas 925 e 926 na parede lateral 902 do alojamento e na cobertura 920, respectivamente, figura 23, para prover um encaixe seguro.

Referindo-se à figura 22, nota-se que, de forma análoga ao arranjo da figura 1, o arranjo da figura 22 é um alojamento unido 930 que tem duas seções 931 e 932. A conexão entre as seções 931 e 932 é uma modificação do arranjo da figura 1, mas usa os mesmos princípios gerais. Em particular, a seção 932 inclui uma saia 932 nela, que sobrepõe e circunscreve uma parte da seção 931. A saia 933 inclui orifícios 934 nela, espaçados de forma radial. Cada orifício 934 é dimensionado para encaixar uma proj eção 935 na seção 931 para trancar o encaixe. Assim, o mecanismo de travamento 936 é provido compreendendo um arranjo de projeção (935) e receptáculo (934).

Um arranjo de localizador radial ou mecanismo unido indexado que usa um receptáculo 938 na saia 933, que sobrepõe um pino 939 no segmento 931 também é provido, de forma similar ao arranjo da figura 1.

Também nota-se que o mecanismo de montagem 940 para o arranjo 900 da figura 22 difere em detalhe do arranjo análogo para a modalidade da figura 1. Entretanto, sua operação geral é similar.

J. O arranjo das figuras 24-27.

Um melhor arranjo está representado nas figuras 24-27. Na figura 24, o conjunto filtro de ar 1100 está representado compreendendo um alojamento 1101. O alojamento 1101 é, em geral, análogo ao alojamento 901 da figura 22, exceto como caracterizado nesta seção. Nota-se que o alojamento 1101 da figura 24 é esquemático.

Referindo-se à figura 24, a cobertura de. acesso ou manutenção 1100 difere da cobertura 920 em que um rebaixo central não está presente. Adicionalmente, a cobertura de acesso ou manutenção 1110 inclui um entalhe 1111 associado com a chave ou pino 1112, em um local diferente daquele do arranj o da figura 22. Também, o trinco inferior 1120 da cobertura de acesso ou manutenção 1110 inclui um entalhe ou fenda 1121 no aro externo 1122 para o recebimento do pino, chave ou projeção 1123 no restante do alojamento 1101. Assim, a fenda 1121 / chave 1123, junto com a fenda 1111 / chave 1112 proveem a indexação rotativa preferida entre a cobertura 1110 e o restante do alojamento 1101.

Ainda com referência à figura 24, o arranjo de montagem 1130 para prender o alojamento 1101 em um veículo ou equipamento também é modificado em relação ao arranjo da figura 22.

A atenção é agora direcionada para a figura 25. Aqui a superfície interna 1140 da cobertura 1110 é visível. Nota-se que, em vez de ter uma projeção em forma de X ou em forma de mais (forma de +) , conforme mostrado para os arranjos anteriores, a cobertura 1110 inclui, ao longo da superfície interna 1140, um arranjo de projeção que compreende quatro encostos 1141 arranjados como os cantos de uma forma de X ou de uma forma de mais, a ser recebido em um rebaixo não circular, preferivelmente em forma de X ou em forma de mais, não mostrado, no cartucho de filtro primário ou principal 1145. Com relação a este recurso, o cartucho 1145 pode ter um receptáculo em forma de X ou em forma de mais análogo ao cartucho representado na figura 4. Cada um dos encostos 1141 tem superfícies externas curvas, aproximadamente como metade de um cilindro ou cone, para facilitar o encaixe. Os quatro encostos 1141 permitem quatro posições rotativas possíveis do cartucho 1145. Certamente, menos encostos (1, 2 ou 3) podem ser usados para levar a cabo o mesmo tipo de efeito, se posicionados devidamente.

Ainda referindo-se à figura 25, o cartucho primário 1145 também inclui nervura circular central 1146. A nervura 1146, vista na figura 26, preferivelmente estende-se completamente ao redor do cartucho 1145 em um local central e em uma direção, em geral, ortogonal a um eixo geométrico central do cartucho 1145. A nervura 1146 provê uma projeção que pode ser encaixada pelo equipamento durante a fabricação. Não espera-se que a nervura 1146 irá prover função significativa no filtro de ar montado e em operação. Entretanto, ela irá adicionar alguma resistência à armação aberta ao redor do exterior do cartucho primário 1145.

Na Figura 27, está mostrada uma vista seccional transversal do conjunto filtro de ar 1100. A partir de uma revisão da figura 27, pode-se ver que um filtro secundário ou de segurança 1150 para o conjunto 1100 é construído menor que o filtro de segurança representado na figura 2 em 31. Assim, na extremidade 1151 o filtro 1150 não inclui um receptáculo para encaixar a proteção 1152 no cartucho de filtro primário 1145.

Na Figura 27, uma melhor alternativa para prender o meio em um filtro secundário ou de segurança 1150 também é provida. Em particular, no filtro de segurança 1150, o meio

1155 é preso na armação 1156 durante a moldagem. Isto é, o meio 1155 é posicionado no molde e a armação de plástico

1156 é moldada mas com o meio 1155 no local. Assim, conforme mostrado, cada uma das nervuras axiais espaçadas 1157 do filtro de segurança 1150 tem uma parte central em que o meio cônico 1155 atravessa para estender-se entre eles sobre as aberturas 1158. Certamente, se for desejado usar a armação do filtro de segurança 1150 sem o meio 1155, a mesma configuração moldada pode ser usada, mas sem o meio presente.

Referindo-se à figura 24, nota-se que o alojamento 1101 não inclui uma junção rotativa na costura 1160. Determinou-se que, durante a fabricação, o molde para o alojamen to 1101 pode ser construído de maneira tal que a parte na qual a região 1162 é moldada pode ser feita rotacionável em relação à parte na qual a região 1163 é moldada. Assim, as variações na orientação rotativa entre a entrada de ar e a saída ejetora de pó podem ser acomodadas durante o processo de moldagem, usando um método que envolve um molde que tem duas partes rotacionáveis e móveis uma em relação com a outra. A costura 1160 é posicionada com uma junção entre os dois segmentos de molde.

Em relação à seção transversal da figura 27, notase que o elemento de segurança 1150 inclui um anel de vedação 1170; e uma extensão 1171 posicionada de forma axial na direção da saída 1175 para o restante do elemento de segurança 1150. A extensão 1171 pode facilitar a montagem e o encaixe.

De outras maneiras, o conjunto 1100 pode ser construído de acordo com as descrições e variações aqui apresentadas, em associação com outras modalidades. Também, as melhorias descritas para o conjunto 1100 podem ser aplicadas em outras modalidades.

K. O arranjo das figuras 28-33.

Um arranjo melhorado adicional está representado nas figuras 28-33. 0 conjunto filtro de ar 1100 representado nestas figuras, e os seus subcomponentes, podem ser, em geral, análogos aos arranjos representados nas figuras 24-27 e em outras figuras anteriores, conforme discutido anteriormente. O foco nesta seção será com relação a certos recursos preferidos específicos. Entende-se que, em geral, os compo nentes posicionados de forma similar e representados nas figuras provêem operação análoga àqueles das figuras previamente descritas.

Na Figura 28 está representado um conjunto 1500, incluindo um alojamento 1503 que tem uma entrada de ar 1505, uma saída de ar 1506, e um tubo de queda ejetor de pó 1507. O conjunto 1500 também inclui estrutura de montagem opcional, pernas ou suportes 1508 nele, para facilitar a montagem. Já com outros arranjos supradescritos, o conjunto pode alternativamente ser montado em uma fita ou suporte de montagem separado.

Referindo-se à figura 28, o alojamento 1503 tem uma primeira e segunda extremidades opostas 1516 e 1517. A extremidade 1516 é fechada por uma parte de cobertura 1518 que tem um tubo de saída 1506, neste exemplo, um tubo de saída axial, que projeta-se a partir dela. Referindo-se à figura 28, para o arranjo mostrado, a cobertura 1518 é integral (isto é, não é separável) com extremidade 1516.

A extremidade 1517, a outra extremidade, em geral, é uma extremidade aberta de manutenção, fechada pela cobertura que pode ser aberta 1520. A cobertura 1520 é removível para acesso para manutenção ao interior do alojamento 1503.

A cobertura 1520 é presa no local pelos trincos 1523 e 1524, montados em suportes 1523a e 1524a, respectivamente. A cobertura 1520 é indexada de forma rotativa, por um índice ou arranj o de indexação rotativo, para que ela possa ser presa no local somente em uma orientação. Para a cobertura 1520, é provida uma marca distintiva 1525 para indicar

Ή uma orientação conveniente da cobertura 1520 durante a manutenção. Em particular, a marca distintiva 1525 escolhida é uma seta que aponta na direção da entrada 1505.

Para o conjunto particular 1500 representado, a parte 1500a do alojamento é presa na parte 1500b na costura 1500c. A parte 1500a é não rotativa em relação à parte 1500b. Entretanto, o molde a partir do qual as duas partes são formadas pode ser provido com uma junção rotativa na parte correspondente à 1500c, para que as duas peças 1500a e 1500b possam ser moldadas como uma unidade única, com qualquer orientação rotativa preferida da seção 1500a em relação à seção 1500b, que é desejada. Em geral, a rotação é selecionada para que o tubo de entrada 1505 tenha uma orientação preferida para o equipamento particular no qual o filtro de ar 1500 será usado. Para o exemplo particular mostrado na figura 28, o tubo de entrada 1505 projeta-se em uma direção paralela à seta da marca distintiva 1525, e em uma direção paralela geral à direção do tubo de queda de pó 1507, embora alternativas sejam possíveis.

A indexação rotativa da cobertura 1520 no alojamento 1528 pode ser provida em uma variedade de estruturas. Em relação, por exemplo, à figura 29, na extremidade aberta 1517, o alojamento 1503 é provido com chave ou projeção externa 1530 que, durante a montagem, é recebida no receptáculo ou fenda 1531 na cobertura 1520. Também, na cobertura 1520, é provida uma chave ou projeção 1533 que é recebida em um receptáculo ou fenda 1534 no alojamento 1503. Adicionalmente, a cobertura 1520 inclui nela chaves ou projeções 1536 e 1537 na figura 30, recebidas em fendas ou receptáculos 1538 e 1539, respectivamente, na figura 29, durante a montagem. Finalmente, o receptáculo ou fenda 1540 está mostrado na figura 29 para receber uma chave ou projeção similar às projeções 1533, 1537 e 1536, posicionadas de forma apropriada e rotativa na cobertura 1520 na figura 29, mas não visíveis .

A atenção é direcionada para a figura 30, que mostra uma superfície interna 1540 da cobertura 1520. A cobertura 1520 que projeta-se internamente de forma central inclui uma projeção em forma de mais (ou + ) 1541, que, em uso, é recebida em um receptáculo em forma de mais (ou +) 1550 em um elemento de filtro primário 1551 em uso.

Referindo-se à figura 30, a projeção em forma de mais (ou +) 1541 representada, em geral, tem um interior oco 1541a e é aberta na direção do interior do filtro de ar 1500.

Certamente, o encaixe entre a projeção em forma de mais (ou +) 1541 e o receptáculo em forma de mais (ou ”+”) 1550 impedem a rotação do elemento primário 1551 depois da montagem e durante a operação. A forma de mais (ou +) permite quatro orientações rotativas possíveis entre a cobertura 1520 e o elemento primário 1551, embora alternativas sejam possíveis.

Conforme indicado previamente por outros arranjos descritos, preferivelmente, uma projeção análoga à projeção 1541 é provida em uma superfície interna 1540 da cobertura 1520 para encaixar um receptáculo modelado devidamente em uma extremidade do elemento de filtro primário 1551. A forma de + particular escolhida é um exemplo. Preferivelmente, a forma escolhida será uma que não permite a rotação do elemento 1551 em relação à cobertura 1520, uma vez que o encaixe ocorra. Assim, preferivelmente, a projeção não é arredondada, e o receptáculo não é arredondado.

A atenção é direcionada para a figura 29. Para o arranjo particular mostrado, a estrutura de suporte 1560 está posicionada para ser recebida projetando-se ao interior do elemento primário 1551. A estrutura de suporte pode ser um componente de um elemento de filtro secundário, ou ela pode simplesmente compreender uma armação para sustentar um interior do meio contido no elemento de filtro primário 1551. Assim, a estrutura de suporte 1560 pode ser análoga à estrutura do elemento de segurança 1150 supradescrito em relação com as figuras 24-27.

Uma diferença entre a estrutura de suporte 1560 e a estrutura de suporte previamente representada é provida na extremidade fechada 1561 na figura 29. Em particular, na estrutura fechada 1561, o rebaixo central 1563 está representado na extensão através da extremidade 1561.

Em geral, prevê-se que a estrutura 1560 será moldada por injeção. Um local conveniente para a introdução do plástico no molde de injeção é o centro 1564 da peça de extremidade 1561. Tal operação de moldagem irá deixar uma pequena projeção ou rebarba de plástico no centro 1564. Modelar o molde para formar um rebaixo 1563 garante que a rebarba ou projeção do plástico no centro 1564 fique contida no rebaixo 1563. Isto significa que, já que uma mão de operador é pressionada contra a extremidade 1561, a rebarba 1564 é rebaixada e provê menos desconforto para o operador durante a instalação.

A atenção é agora direcionada para a figura 32, na qual o elemento de filtro primário reparável do 1551 está representado em elevação lateral. Em geral, ele tem componentes similares aos da modalidade supradescrita em relação com as figuras 24-27. Isto é, ele inclui uma estrutura de suporte externo 1580, que preferivelmente tem uma região de proteção imperfurada 1581 e uma região porosa, perfurada ou aberta 1582, ao redor da qual a armação 1583 é provida. O elemento inclui a extremidade aberta 1590, a extremidade fechada 1591 e o meio 1592 que estende-se entre eles. A projeção circular central opcional 1593 é para facilitar o manuseio de máquina durante certas etapas de fabricação.

O meio 1592 pode compreender uma variedade de tipos de meios. Para o exemplo mostrado, o meio 1592 é um meio pregueado 1594.

O elemento de filtro primário particular 1551 representado tem uma parte em forma cônica, assim, na região 1595, o meio 1592 é provido com um diâmetro externo ligeiramente maior que na região de extremidade 1596, de forma análoga às modalidades previamente descritas. A forma cônica pode ser da forma previamente descrita para outras modalidades.

Na extremidade 1590, está representado um anel de · gaxeta de vedação axial compressivel 1600. O anel 1600 pode ser similar ao anel ou nervura 70 na figura 5, preferivel

Τ5 mente compreendendo uma espuma de poliuretano compressível e preferivelmente tendo uma dureza de não mais que 30 Shore A.

O elemento de filtro primário 1551 também inclui proteção a pó 1610 opcional, como um anel circular que projeta-se para fora espaçado a partir da extremidade 1590. Este é análogo à estrutura mostrada na modalidade das figuras 24-27.

A estrutura de montagem 1620 é posicionada na armação 1580 em um local entre a proteção 1610 e a extremidade 1600.

A estrutura de montagem 1620 compreende projeções espaçadas 1621, configuradas para operar de forma análoga às projeções espaçadas nas modalidades anteriores. Entretanto, as projeções 1621 têm uma forma um tanto diferente do arranjo da figura 26, como é visível na figura 32.

Em particular, a projeção 1621 inclui superfícies opostas 1623 e 1624 que estendem-se entre as extremidades 1625 e 1626.

A superfície 624 é configurada para encaixar uma projeção ou estrutura de suporte em um alojamento, durante uma operação de trava de giro para prender o elemento 1551 no local, de forma análoga à operação supradescrita para outras modalidades.

A superfície 1624, então, é preferivelmente provida com uma superfície de came 1630, que rebaixa (em extensão a partir da ponta 1625) na direção do anel de pó 1610 ou extremidade 1591, a partir da extremidade 1590. A superfície de came 1630 termina na parte de superfície 1631 que, por sua vez, termina no batente 1632. Assim, durante a operação, o elemento 1551 será empurrado para o alojamento, até que a ponta 1625 passe um suporte, alça ou projeção análoga às projeções 140 na figura 9. A rotação do elemento 1551 irá trazer a ponta 1625 ao redor da projeção para encaixe entre a superfície de carne 1630 e a projeção. A rotação continuada irá trazer a projeção ao longo da superfície 1631 até que o batente 1632 seja encontrado pelo suporte, alça ou projeção no alojamento.

Diferente dó arranjo da figura 26, as projeções 1620 não têm caudas que estendem-se radialmente ao redor da superfície 1640 na direção da próxima projeção adjacente. Isto deixa uma folga (relativa) maior entre a extremidade 1626 e a ponta 1625 da próxima projeção adjacente 1620. Preferivelmente, é provido um espaçamento angular de pelo menos 20°, mais preferivelmente pelo menos 35° - 70°, para montagem conveniente.

Na Figura 33, é representada a armação 1583 para formar um elemento de filtro primário 1551. A armação 1583 da figura 33 pode ser análoga à armação representada na figura 26.

Ainda com referência à figura 32, em geral, a estrutura de montagem 1620, então, compreende uma parte de um arranjo de travamento rotativo afastado não contínuo, quando usada em associação com a projeção apropriada ou arranjo de suporte em um alojamento. Adicionalmente, a estrutura de montagem 1620 compreende um anel segmentado de projeções ou segmentos 1621, cada um dos quais é espaçado de forma radial do próximo adjacente; e cada um dos quais é preferivelmente integral com. a armação (isto é, moldado como parte dela) 1580. 0 número de projeções, em geral, indica o número de orientações rotativas possíveis para o elemento primário 1551 em um alojamento 1503 na figura 28.

Na Figura 33, está representada a armação externa ou estrutura de suporte externo 1580 usada para formar um elemento de filtro primário análogo ao elemento 1551 na figura 32. A armação 1580 pode ser usada na montagem, de forma análoga àquela discutida anteriormente para a figura 8.

Com relação à figura 33, a atenção é direcionada para a extremidade 164 0 a ser coberta por uma tampa de extremidade em uso. A extremidade 1640 tem uma parte aberta (ou perfurada) 1641 gerada pela armação 1642, em peças radiais particulares 1643 e em peça central 1644.

Em uma região central a extremidade 1640 inclui parte fechada (ou imperfurada) 1650 que têm receptáculos ou rebaixos centrais 1645. O rebaixo central particular 1645 representado tem uma forma de mais (ou +) para receber uma projeção na cobertura em uso.

No uso da armação 1580, para fabricar um elemento, um meio pregueado é posicionado no interior da armação 1580 com uma extremidade encaixando na armação 1642. As tampas de extremidade envazadas são formadas nas extremidades opostas 1640 e 1670, com a tampa de extremidade ou envasamento na extremidade 1670 sendo aberta e definindo uma vedação axial 1600 na figura 32. O meio será sustentado ao longo de uma armação interna adjacente 1642, circundando a parte central * 10

1650, que projeta-se para o centro aberto da armação 1580.

Na extremidade 1640, o material será envazado no material de tampa de extremidade (ou envasamento), para cobrir a área aberta 1641, sem cobrir a parte central 1650 e o rebaixo 1645. O resultado é uma estrutura análoga àquela mostrada e discutida anteriormente, por exemplo, com relação à figura 4.

Por conveniência, está representada na figura 31 uma vista seccional transversal do conjunto 1500 na figura 28. Esta vista é análoga à vista da figura 3. Nela, o elemento primário 1551, o suporte 1560, o alojamento 1503 e a cobertura 1520 são visíveis.

Foi mencionado anteriormente que o suporte interno 1560 pode compreender um suporte de um filtro secundário, por exemplo, como descrito anteriormente para outras modalidades .

A atenção é agora direcionada para a figura 31. Na figura 31, pode-se ver que, quando fechados, cada um dos trincos 1523 inclui uma projeção 1523b, que estende-se tanto através da parte do. alojamento 1503 quanto da parte da cobertura 1520, durante o fechamento. Isto é análogo ao arranjo mostrado anteriormente na figura 27.

Referindo-se à figura 29, nota-se que o suporte interno 1540 inclui um anel de vedação 1700, para vedação radial no alojamento durante o uso. Esta vedação é representada na figura 32.

L. Materiais e construções

Os princípios de acordo com o pedido US 10/691.856 e pedido PCT US 03/33952 podem ser implementados em uma variedade de dimensões, formas e configurações do equipamento, e usando uma variedade de materiais. Entretanto, os princípios foram desenvolvidos para aplicação em arranjos e configurações preferidas, e com certos materiais preferidos.

Por exemplo, em geral, as configurações mostradas serão particularmente vantajosas para uso como um filtro de ar para um veículo que tem uma demanda por fluxo de ar em operação nominal da ordem de cerca de 1.500 pés cúbicos por minuto (cfm) ou menos, tipicamente cerca de 300 cfm ou menos; isto é, da ordem de 43 metros cúbicos ou menos, tipicamente cerca de 9 metros cúbicos ou menos. Estes tipos de filtros de ar são, em geral, encontrados em equipamentos que usam pequenos motores a gás ou a diesel.

Os filtros de ar típicos usados em tais aplicações têm um diâmetro externo geral do alojamento da ordem de pelo menos 130 mm, tipicamente 130-170 mm; e um comprimento de parede lateral de alojamento de pelo menos 300 mm, tipicamente de 300 mm até 600 mm (isto é, a distância entre as extremidades 16 e 17) na figura 1. 0 suporte externo 90 do cartucho de filtro primário 30, tem um diâmetro externo maior Dl de pelo menos 120 mm, e um diâmetro externo menor D2 da ordem de cerca de 110 mm ou menos, com um ângulo cônico ou afunilado (isto é, ângulo A na figura 6, onde a linha pontilhada 950 é paralela ao eixo geométrico central 12 na figura 3) entre as extremidades, estendendo-se em um ângulo da ordem de pelo menos I^o, tipicamente na faixa de 2^o a 4^o, e com um comprimento total de pelo menos 100 mm. e tipicamen te 110-150 mm. O orifício 102 na figura 8 tem um diâmetro de pelo menos 115 mm, tipicamente de 118 mm até 125 mm.

Em geral, materiais de dimensão para a nervura 70 e para o arranjo de travamento 129 devem ser selecionados para prover uma compressão da nervura 70 de pelo menos 0,5 mm, tipicamente 1-2 mm, em uso. 0 material desejável para a nervura 70, e de fato a tampa de extremidade 92 é um poliuretano espumado preferivelmente para ser selecionado para ter uma dureza, em Shore A, de não mais que cerca de 30, e preferivelmente, não mais que cerca de 22, mais preferivelmente abaixo de 20.

Preferivelmente, com tais arranjos, a formulação de poliuretano escolhida provê uma tampa de extremidade moldada de alta espuma muito macia.

Preferivelmente, a fórmula escolhida será tal como para prover tampas de extremidade (partes moldadas de poliuretano) que têm densidade enquanto moldada de não mais que 28 Ibs/pé cúbico (cerca de 450 quilogramas/metro cúbico), mais preferivelmente, não mais que 22 Ibs/pé cúbico (355 quilogramas/metro cúbico), tipicamente não mais que 18 Ibs/pé cúbico (290 quilogramas/metro cúbico) e preferivelmente na faixa de 13 a 17 Ibs/pé cúbico (208-275 quilogramas/metro cúbico).

Aqui o termo densidade enquanto moldada referese a sua definição normal de peso dividido pelo volume. Um teste de deslocamento de água ou teste similar pode ser utilizado para determinar o volume de uma amostra da espuma moldada. Não é necessário, quando se aplica o teste de volu /0/ me, perseguir a absorção de água nos poros do material poroso e deslocar o ar que os poros representam. Assim, o teste de deslocamento de volume de água usado para determinar o volume de amostra é um deslocamento imediato, sem esperar por um grande período para deslocar ar nos poros do material . Posto de uma forma alternativa, somente o volume representado pelo perímetro externo da amostra precisa ser usado para o cálculo da densidade enquanto moldada.

Em geral, a deflexão de carga de compressão é uma característica física que indica a firmeza, isto é a resistência à compressão. Em geral, ela é medida em termos da quantidade de pressão exigida para defletir uma dada amostra de 25% de sua espessura. Os testes de deflexão da carga de compressão podem ser conduzidos de acordo com ASTM 3574, aqui incorporada pela referência. Em geral, a deflexão da carga de compressão pode ser avaliada em relação a amostras envelhecidas. Uma técnica típica é medir a deflexão da carga de compressão em amostras que foram completamente curadas por 72 horas a 75°F (23,89 °C) ou curadas a força a 190°F (87,78°C) por 5 horas.

Materiais preferidos serão aqueles que, quando moldados, mostram uma deflexão de carga de compressão de acordo com ASTM 3574, em uma amostra medida depois de envelhecimento a quente a 158°F (70°C) por sete dias, em média, de 14 psi (96,5 kPa) ou menos, tipicamente na faixa de 6-14 psi (41,4 - 96,5 kPa), e preferivelmente na faixa de 7-10 psi (48,3 - 68,9 kPa).

limite de deformação permanente sob compressão é uma avaliação da extensão na qual uma amostra do material (que é sujeita à compressão do tipo definido e sob condições definidas) retorna a sua espessura ou altura prévia quando as forças de compressão são removidas. Condições para avaliar o limite de deformação permanente sob compressão em materiais de uretano também são providas na ASTM 3574.

Materiais tipicos desejáveis serão aqueles que, mediante cura, provêem um material que tem um limite de deformação permanente sob compressão de não mais que cerca de 18% e tipicamente cerca de 8-13% quando medido em uma amostra comprimida para 50% da sua altura e mantida nesta compressão a uma temperatura de 180°F (82,22°C) por 22 horas.

Em geral, a deflexão de carga de compressão e as características do limite de deformação permanente sob compressão podem ser medidas em massas de amostra preparadas a partir da mesma resina usada para formar a tampa de extremidade, ou em amostras cortadas da tampa de extremidade. Tipicamente, métodos de processamento industriais irão envolver fazer regularmente massas de amostra de teste feitas a partir do material de resina, em vez de teste direto em partes cortadas de tampas de extremidade moldadas.

Sistemas de resina de uretano usados para prover materiais que têm propriedades físicas de acordo com a definição de densidade moldada, limite de deformação permanente sob compressão e deflexão sob carga de compressão da forma provida anteriormente podem ser prontamente obtidos a partir de uma variedade de formuladores de resina poliuretano, incluindo fornecedores tais como BASF Corp., Wyandotte MI, /03

48192.

Um exemplo de material usado inclui o poliuretano seguinte, processado em um produto final que tem uma densidade enquanto moldada de 14-22 libras por pé cúbico (224353 quilogramas/metro cúbico). 0 poliuretano compreende um material feito com resina I36070R e isocianato I305OU, que são vendidos exclusivamente pelo requerente Donaldson pela BASF Corporation, Wyandotte, Michigan 48192.

Os materiais são tipicamente misturados em uma razão de mistura de 100 partes de resina I36070R por 45,5 partes de isocianato I3050U (em peso). A gravidade específica da resina é 1,04 (8,7 Ibs/galão (1,04 kg/L)) e para o isocianato é de 1,20 (10 Ibs/galão (1,20 kg/L)). Os materiais são tipicamente misturados com um misturador de alto poder de cisalhamento dinâmico. As temperaturas do componente devem estar entre 70 - 95°F (21,11 - 35°C) . As temperaturas do molde devem estar entre 115 - 135°F (46,11 - 57,22°C).

material de resina I36070R tem a seguinte descrição:

(a) Peso molecular médio

1) Poliol poliéter básico = 500 - 15.000

2) Dióis = 0 - 10.000

3) Trióis = 500 - 15.000 (b) Funcionalidade média

1) Sistema total = 1,5 - 3,2 (c) Número de hidroxilas

1) Sistemas totais = 100 - 300 (d) Catalisadores

1) Amina = Produtos de ar 0,1 - 3,0 PPH (e) Agentes tensoativos

1) Sistema total = 0,1 - 2,0 PPH (f) Água

1) Sistema total = 0,2 - 0,5 % (g) Pigmentos / corantes

1) Sistema total = 1 - 5 % negro-de-fumo (h) Agente de sopro

1) Água

A descrição do isocianato I3050U é como segue:

(a) Teor de NCO = 22,4 - 23,4 wt% (b) Viscosidade, cps em 25°C = 600 - 800 (c) Densidade - 1,21 g/cm³ em 25°C (d) Ponto de ebulição inicial = 190°C em 5 mm Hg (e) Pressão de vapor = 0,0002 Hg em 25°C (f) Aparência - líquido incolor (g) Ponto de fulgor (copo fechado de DenskyMartins) = 200°C material selecionado para o meio pode variar, dependendo do ambiente previsto de uso e da disponibilidade de vários substratos pregueáveis.

Meio convencional disponível por tais fornecedores como Hollingsworth and Vose of East Walpole, Massachusetts pode ser utilizado. Prevê-se que, em arranjos típicos, pregas 85 da ordem de 3/8 de polegadas até 3 polegadas (0,9 cm até 7,6 cm) de profundidade, com uma população de pregas ao redor do diâmetro interno de cerca de 10 até 14 por polegada na extremidade de diâmetro maior (15 até 20 por polegada na extremidade de diâmetro menor) com uma unidade cônica sendo usada.

componente estrutural principal do cartucho de filtro primário 30, isto é, suporte 90, em geral, será feito a partir de um plástico rígido tal como náilon com carga de vidro (por exemplo, náilon com carga de vidro a 33% 6/6, 1,5 mm de espessura). Em geral, tal componente pode ser feito em uma operação de moldagem de plástico, por exemplo, moldagem por injeção.

• 10 A estrutura de suporte 160, que opera tanto como um suporte interno para o cartucho de filtro primário 30 *

quanto como um suporte interno para o cartucho de filtro primário 30 e como um suporte externo para um cartucho de segurança opcional 31, em geral, será formada a partir de um 15 plástico rígido similar àquele usado para o suporte 90 for^% mado usando um processo de moldagem similar. O meio 65 ou o • cartucho de filtro de segurança 31 é uma questão de preferência para a aplicação particular, e ele tipicamente é um meio não pregueado com um lado revestido com um modificador 20 de superfície selecionado, tal como um taquificante.

Preferivelmente, tanto o cartucho de filtro primário quanto o cartucho de filtro secundário têm pelo menos 98% em peso de metal livre, mais preferivelmente 100% de metal livre.

Os segmentos de parede lateral do alojamento 261 e

262 (ou, para a modalidade 300 da figura 14, o segmento de parede lateral 301) são preferivelmente moldados de materiais plásticos tal como náilon com carga de vidro (por exem pio, náilon com carga de vidro 33% 6/6, 2 mm de espessura). Para estes componentes, um processo de moldagem por injeção pode ser usado. Preferivelmente, cada um dos componentes (exceto onde possivelmente reforçado por ilhós de metal para receber parafusos para conexão a outros componentes, tais como um chassi de caminhão e/ou os trincos) é pelo menos 98% em peso metal livre, preferivelmente 100% metal livre. Alças de cabo de metal podem ser utilizadas, por exemplo, no interior de pernas de montagem 8 ou na derivação 6a.

A cobertura 20 para a modalidade preferida particular mostrada é dimensionada e modelada para que ela possa ser moldada a partir de materiais plásticos. Prevê-se que, em geral, o pré-filtro 35 que compreende a proteção 37 e a rampa 36 é pré-moldada, por exemplo, a partir de náilon com carga de vidro ou polipropileno por um processo de moldagem por injeção, e são então anexados ao restante da cobertura 20, por exemplo, por cravação a quente, com um adesivo ou com um encaixe de pressão (mecânico).

restante da cobertura 20 é preferivelmente moldado a partir do mesmo material usado para os segmentos de alojamento 261 e 262, em um processo de moldagem por injeção. Os trincos 171 podem ser moldados integralmente com a cobertura 20 em tal processo. A cobertura 20 tem preferivelmente pelo menos 98% de metal livre, mais preferivelmente 100% de metal livre.

O tubo de entrada 5 tipicamente tem um dispositivo interno da ordem de cerca de 50 até 200 mm, por exemplo, cerca de 60 mm, e o tubo de saída 6 tem um diâmetro interno /(97 de aproximadamente as mesmas dimensões. 0 tubo descendente 7 tem um diâmetro interno da ordem de cerca de 45 até 55 mm, por exemplo, cerca de 51 mm.

Tipicamente, e preferivelmente, a rampa 36 estende-se através de uma rotação de cerca de 150°-280° da extremidade 400 até a extremidade 401, na figura 5, e estende-se longitudinalmente ao longo da parede lateral 9 por uma distância pelo menos tão ampla quanto o diâmetro da entrada do tubo 5, preferivelmente ligeiramente maior.

As dimensões, materiais e formas específicas supradescritas têm o propósito de ser somente exemplares, e não pretende-se que sejam limitantes, a menos que especificamente caracterizadas como tal. Entretanto, ficará aparente a partir do exposto como as várias técnicas e melhorias des-

critas no pedido US 10/691.856 e	no pedido	PCT	US 03/39952
podem ser aplicadas em uma ampla	variedade	de	contextos e
aplicações específicas.
II. Configuração do filtro de ar	e	componentes,

figuras 34-38

O número de referência 2000 na figura 34 representa um filtro de ar de acordo com a presente divulgação em uma vista seccional transversal. O filtro de ar 2000 compreende um alojamento 2001 que tem uma seção de corpo ou corpo 2002 com uma extremidade aberta 2002a fechada pela cobertura de acesso removível 2003. Embora alternativas sejam possíveis, de forma análoga à cobertura divulgada nas descrições prévias referindo-se às figuras 1-33, a cobertura 2003 é presa no local no corpo 2002 por trincos, um trinco de exem pio sendo mostrado em 2004. A cobertura 2003 é preferivelmente provida com um arranjo de indexação rotativa (tal como um arranjo de fenda e chave) similar àqueles descritos pelas figuras prévias. A cobertura 2003 preferivelmente inclui um arranjo pré-filtro similar àquele previamente descrito e que compreende: proteção 2005, que projeta-se ao interior 2002b do corpo 2002 a partir da extremidade 2002a. A proteção 2005 inclui um arranjo de rampa de fluxo de ar 2006 para transmitir o movimento ciclônico ou circular ao redor da proteção 2005, a partir da passagem de ar para o interior 2002b através da entrada de fluxo de ar 2010. A entrada 2010 é preferivelmente uma entrada de fluxo tangencial.

Ainda referindo-se à figura 34, o filtro de ar 2000 inclui, preso nele, um elemento ou cartucho de filtro primário 2020. O elemento de filtro primário 2020 compreende um meio de filtragem 2021 preso na extensão entre as tampas de extremidade opostas 2022 e 2023. A tampa de extremidade 2022 é uma tampa de extremidade fechada. A tampa de extremidade 2023 é uma tampa de extremidade aberta. Assim, o fluxo de ar que passa através do meio 2021 para o interior 2025, definido pelo cartucho de filtro 2020 pode, eventualmente, passar para fora a partir da região 2025 através da saída de ar limpo axial 2028 do corpo filtro de ar 2002.

Embora alternativas sejam possíveis, para o exemplo particular mostrado, o meio 2021 é um meio pregueado

2029 posicionado na extensão entre um revestimento externo

2030 e um revestimento interno 2031. Revestimentos de metal expansíveis podem ser usados para os revestimentos 2030 e

Λ??

2031, embora alternativas sejam possíveis. Em algumas aplicações, um ou ambos revestimentos podem ser evitados. Entretanto, revestimentos são preferidos por prover integridade estrutural, especialmente para elementos maiores.

Embora alternativas sejam possíveis em algumas aplicações, para o arranjo particular mostrado na figura 34, a tampa de extremidade fechada 2022 compreende: (a) anel moldado no local 2034; e, (b) arranjo de projeção ou bojo central, pré-formado 2036. Em geral, a projeção central é pré-formada e é, então, parcialmente embutida no anel 2034 durante a moldagem do anel 2034. Uma pré-forma com recursos deste tipo geral é descrita no pedido US 10/721.934, depositado em 24 de novembro de 2003, publicado como 2004/0103787 Al em 3 de junho de 2004, aqui incorporado pela referência. Referindo-se à figura 34, nota-se que a projeção 2036 estende-se de forma axial para dentro a partir de um local próximo à extremidade 2038 do meio 2021 na direção da extremidade oposta 2039. Em uma região central 2040, a projeção 2036 inclui uma seção frustocônica invertida 2041, que projeta-se axialmente na direção oposta à cobertura 2003. Assim, a projeção 2036 pode ser vista como um bojo, com uma projeção central cônica 2041.

Em uma região central, a cobertura 2003 inclui uma projeção 2045 que estende-se de forma axial para dentro do cartucho 2020, em particular para o bojo 2036, com uma parte central incluindo uma projeção frustocônica axial invertida (com rebaixo casado) 2046, dimensionada para receber a projeção 2041. Tal arranjo de projeção casada entre as proje /10 ções 2036 e 2045 pode ajudar a garantir que a cobertura 2003 seja devidamente posicionada e que o cartucho 2020 seja devidamente posicionado. Preferivelmente, a projeção 2045 tem um perímetro externo não circular (por exemplo, pentagonal, hexagonal, heptagonal ou octogonal). Preferivelmente, a projeção 2036 tem um perímetro circular em seção transversal (isto é, forma cônica) na região 2036a, adjacente ao meio 2021.

Para o filtro de ar particular 2000 representado, o elemento ou cartucho de filtro primário 2020, em geral, tem forma cônica (ou frustocônico), tendo o meio 2021 que define um perímetro, diâmetro ou dimensão externa maior na extremidade 2039 do que na extremidade 2038. Assim, uma extremidade estreita 2038 do cartucho cônico 2020 é projetada dentro da proteção 2005 para ser assim circundada.

Preferivelmente, a proteção 2005 estende-se de forma axial ao longo do cartucho 2020 em pelo menos 10% do seu comprimento axial, preferivelmente em pelo menos 20% do seu comprimento axial e mais preferivelmente em pelo menos 25% do seu comprimento axial.

Ainda referindo-se à figura 34, a tampa de extremidade 2023 preferivelmente compreende uma tampa de extremidade moldada (tipicamente de poliuretano) , que forma uma vedação externa, anular, radial em 2060 para vedar a superfície anular 2061 no corpo do alojamento 2002. A superfície ou região de vedação anular 2060 na tampa de extremidade 2023 pode ser provida com uma forma afunilada, por exemplo, uma forma escalonada mostrada na figura 35, para uma ponta pró /// xima 2060a de tamanho estreito para facilitar a vedação. Um uretano macio compressivel da forma previamente aqui caracterizada pode ser usado para a tampa de extremidade 2023, embora alternativas sejam possíveis.

A tampa de extremidade 2023 inclui protuberâncias ou projeções axiais espaçadas de forma axial 2065 para levar em conta tolerância no comprimento. Protuberâncias 2065 podem ser segmentos de um anel, conforme mostrado, embora alternativas sejam possíveis. Similarmente, a tampa de extre10 midade 2022 tem protuberâncias ou projeções em 2070. As projeções 2065 e 2070 precisam não ter o mesmo tamanho ou forma.

Embora alternativas sejam possíveis, no exemplo particular mostrado, a tampa de extremidade 2023, quando instalada, não forma uma vedação axial com nenhuma parte do 15 alojamento 2001, nem forma uma vedação radial interna com nenhuma parte do alojamento 2001. Assim, pode-se dizer que ela (e o cartucho associado) é sem vedação axial e sem vedação radial interna, quando está na forma preferida da figura 34.

Ainda referindo-se à figura 34, está posicionado no espaço interior 2025 do filtro de ar 2000 particular representado, um filtro secundário ou de segurança 2080; o filtro 2080 compreende um meio 2081 que estende-se entre as tampas de extremidade opostas 2082 e 2083. A tampa de extre25 midade 2083 é uma tampa de extremidade fechada sem orifício através dela. Ela inclui uma projeção axial 2084 que, em geral, tem uma forma frustocônica, neste exemplo, de seção transversal circular, posicionada para se estender de forma axial até a projeção 2040 do elemento principal 2020 e para longe da tampa de extremidade 2082. Isto irá ajudar a centralizar o elemento principal 2020 e sustentar o elemento de segurança 2080.

Embora alternativas sejam possíveis, o meio 2081 pode ser posicionado entre os revestimentos de suporte interno e externo 2080a, 2080b, conforme mostrado. Revestimentos de metal expandidos ou alternativos podem ser usados. Meio pregueado para o meio 2081 pode ser usado, mas tipos de meio alternativos também podem, em alguns exemplos.

A tampa de extremidade 2082 é uma tampa de extremidade aberta que tem um orifício de fluxo de ar 2088. A tampa de extremidade 2082 do orifício circundante 2088 provê uma superfície de vedação externa anular radial na parte 2089 para vedação de forma radial no flange 2090 axial do alojamento, no corpo 2002 do alojamento, através de uma vedação radial anular ou externa. Embora alternativas sejam possíveis, preferivelmente a tampa de extremidade 2082 é configurada para formar somente a vedação externa radial mostrada e para não formar nenhuma vedação axial ou vedação radial interna com nenhuma parte do filtro de ar 2000, embora alternativas sejam possíveis. Assim, para o arranjo preferido mostrado, o cartucho (elemento) de segurança ou secundário 2080 e a tampa de extremidade 2082 são tanto sem vedação axial quanto sem vedação radial interna.

Ainda em ralação à figura 34, um tubo de queda de pó está mostrado em 2095. Em operação, o ar entra pela entrada 2010, que pode, em algumas aplicações, ser posicionada

Λ em um local rotativo diferente de onde ela está localizada. 0 pó é direcionado para o arranjo pré-filtro ciclônico que inclui uma rampa 2006 para ser direcionada em um fluxo ciclônico, de forma similar às descrições com relação às figuras anteriores. Novamente, a cobertura 2003 pode ser provida com indexação rotativa para prover uma orientação apropriada para a rampa 2006 em relação à entrada 2010. O pó é, em parte, impulsionado através da região 2097 na direção do tubo de queda de pó 2095 para ejeção. 0 ar é filtrado pela passagem através do cartucho de filtro 2020. Ele, então, passa através do cartucho de segurança 2080 e para fora através do tubo de saída 2028.

Ainda referindo-se à figura 34, o cartucho principal 2020 inclui, adjacente à extremidade 2050, uma construção de proteção em pré-forma 2100 que compreende: (i) uma extensão axial ou proteção 2101 que, no arranjo mostrado, em geral, tem uma seção transversal circular e uma forma um tanto frustocônica; e (ii) um anel ou flange 2102 que projeta- se (radialmente) para fora, que, no exemplo mostrado, é um anel circular. 0 anel ou flange 2102 é, em geral, posicionado para impedir o pó de entrar na região de vedação 2104 do elemento principal 2020, adjacente à região do corpo 2001, onde o ejetor de pó 2095 está localizado. Preferivelmente, o flange estende-se para fora em pelo menos 5 mm, por exemplo, 5-15 mm a partir da proteção ou extensão axial 2101.

A extensão axial 2101 opera como uma proteção ou parte de proteção axial, estendendo-se ao redor do cartucho

2020 neste local. Em geral, a pré-forma 2100 tem uma parte de extremidade embutida na tampa de extremidade 2023 durante a montagem, conforme mostrado. Tipicamente, a pré-forma 2100 não estende-se completamente entre as tampas de extremidade opostas 2022 e 2023.

Preferivelmente, a extensão axial 2101 estende-se axialmente a uma distância de pelo menos 5% do comprimento axial do cartucho 2020, tipicamente, e preferivelmente, pelo menos 15% deste comprimento, a partir do flange 2102 para longe da tampa de extremidade 2082 e na direção de uma extremidade oposta do cartucho 2080, isto é, na direção da tampa de extremidade 2083.

Os materiais de tampa de extremidade para tampas de extremidade 2065 e anel 2022 podem, em muitos exemplos, compreender um poliuretano espumado macio e compressivel tal como previamente descrito aqui. A pré-forma da tampa de extremidade 2036, em geral, será formada a partir de um plástico mais rígido, tal como um polipropileno, náilon ou material similar.

Similarmente, a tampa de extremidade 2082 pode ser formada a partir de um poliuretano espumado macio conforme aqui caracterizado, com a tampa de extremidade 2083 sendo tipicamente formada a partir de um material moldado mais duro, um exemplo sendo uma forma mais dura de poliuretano.

Na figura 35, o cartucho de filtro 2020 está representado com uma parte rota para seccionamento. Na figura 36, está representada uma vista de extremidade da tampa de extremidade 2022.

//5

Nota-se que não é provida nenhuma conexão de trava de giro ou conexão atuada de forma rotativa entre o cartucho 2020 e o alojamento 2001. Assim, pode-se dizer que o cartucho preferido 2020 é livre de tais componentes, ou pode ser caracterizado por termos similares.

Na Figura 37, está representada uma vista lateral do elemento de segurança 2080 com uma parte seccionada. Na figura 38, está representada uma vista de extremidade direcionada para a tampa de extremidade 2083 .

Nota-se que, na figura 34, certas partes do poliuretano deformável das tampas de extremidade 2023 e 2082 são representadas como se elas não estivessem deformadas. Isto mostra, pela sobreposição de desenho com as partes de alojamento associadas, onde e em que extensão a deformação da tampa de extremidade durante a vedação pode ocorrer, para a modalidade de exemplo mostrada.

Embora alternativas sejam possíveis, as seguintes dimensões são indicativas de uma aplicação dos princípios aqui descritos em relação com as figuras 34-38. Para o elemento ou cartucho de filtro principal 2020, um comprimento total de 511,4 mm, sem contar as protuberâncias axiais nas superfícies externas do tampa de extremidade; cada uma das protuberâncias tendo cerca de 6-8 mm de altura, provendo um comprimento total, incluindo as protuberâncias, de cerca de 525-528 mm. A maior dimensão externa da tampa de extremidade de vedação radial 2023 é de cerca de 298 mm. 0 maior diâmetro externo da tampa de extremidade fechada 2022 é de cerca de 244 mm. A partir daí, pode-se determinar o afunilamento da forma de cone para o exemplo mostrado, embora ele também possa ser medido a partir dos desenhos.

Outras dimensões de exemplo incluem 70-80 mm para uma distância da seção de proteção 2101 axialmente na direção da tampa de extremidade 2022 a partir do anel 2102; uma profundidade de pelo menos 15 mm, tipicamente pelo menos 20 mm e usualmente cerca de 40-45 mm, para uma extensão mais profunda para dentro da projeção 2036, a partir de uma superfície externa da tampa de extremidade 2022; uma extensão axial de cerca de 10-20 mm, para projeção axial da região 2041 na direção oposta da cobertura 2003, a partir de um ponto mais profundo da projeção para dentro da região ou bojo 2036. Para o elemento de segurança 2080, uma dimensão de exemplo para a projeção 2084 axialmente do restante da tampa de extremidade 2083, na sua superfície externa, é de cerca de 15 - 25 mm.

A extensão da projeção da parte 2045 para o cartucho 2020, isto é, para o bojo 236, é tipicamente pelo menos 15 mm, freqüentemente pelo menos 20 mm. A projeção 20 41 no cartucho principal 2020 estende-se axialmente para fora pelo menos em cerca de 10 mm, com uma quantidade de projeção similar (pelo menos 10 mm) da parte 2084 da tampa de extremidade 2083.

Um exemplo de um ângulo cônico para uma superfície externa do cartucho de filtro principal 2020 é o que afunila para dentro a partir da tampa de extremidade 2023 na direção da tampa de extremidade 2021 em um ângulo de pelo menos I^o, tipicamente cerca de 1-10°, por exemplo, cerca de 2-7⁰. Um ângulo similar pode ser usado para o elemento de segurança 2081.

Nota-se que, para o cartucho de filtro primário 2020 representado, a estrutura de proteção 2100 é uma peça pré-formada feita separadamente do revestimento 2030, ambos sendo embutidos na tampa de extremidade 2022 para ser presos no cartucho de filtro.

Outras dimensões relativas da pré-forma e das tampas de extremidade do elemento de filtro principal, bem como outras dimensões do alojamento, podem ser avaliadas a partir das figuras 34 e 35, usando escala com base nas dimensões supradescritas.

Com relação ao elemento de segurança, um comprimento total de cerca de 475 mm, sem contar a projeção 2084, com a projeção 2084 estendendo-se por cerca de adicionais 21 mm. O maior diâmetro externo da tampa de extremidade 2082 de vedação radial externa aberta é cerca de 150,9 mm. Outras dimensões de exemplo podem ser extraídas do desenho, com base na escala estabelecida para um exemplo.

Certamente, alternativas a estas dimensões são possíveis, as dimensões de exemplo sendo providas meramente como exemplos.

Embora alternativas sejam possíveis, deve-se entender que estas dimensões de exemplos que indicam os presentes recursos são adaptadas para a aplicação, se desejado, em filtros de ar relativamente grandes, por exemplo, nos quais o elemento ou cartucho de filtro primário 202 tem um comprimento axial de pelo menos 4 50 mm, e um diâmetro (di mensão) externo maior de pelo menos 250 mm.

III. Configuração do filtro de ar adicional e componentes, figuras 39-47

O número de referência 2500 na figura 39 representa uma outra modalidade de um filtro de ar de acordo com a presente divulgação em vista seccional transversal. O filtro de ar 2500 compreende um alojamento 2501 que tem uma seção de corpo ou corpo 2502 com uma extremidade aberta 2502a fechada por uma cobertura de acesso removível 2503. Embora alternativas sejam possíveis, de forma análoga à cobertura divulgada nas descrições prévias em relação às outras modalidades, a cobertura 2503 é presa no local no corpo 2502 por trincos 2504. Referindo-se à figura 40, uma vista de extremidade do conjunto 2500 tomada na direção da cobertura 2053 para o filtro de ar particular 2500 representado, três trincos 2504 espaçados uniformemente radialmente são usados para prender a cobertura 2503 no local, embora alternativas sejam possíveis. Conforme mostrado na figura 39, para o conjunto representado, cada trinco 2504, quando preso, estende-se tanto através do corpo 2502 quanto da cobertura 2503, embora alternativas sejam possíveis.

A cobertura 2503 é tipicamente, e preferivelmente, provida com um arranjo de indexação rotativo (tal como um arranjo de fenda e chave) similar àqueles descritos para as modalidades prévias. Referindo-se à figura 40, um arranjo de fenda e chave está representado em 2504a compreendendo a fenda 2504b na cobertura 2504 e a projeção ou chave 2504c no corpo 2502.

Referindo-se à figura 39, a cobertura 2503 preferivelmente inclui um arranjo pré-filtro similar àqueles previamente descritos e compreendendo a proteção 2505, presa na cobertura 2503 e projetando-se ao interior 2502b do corpo 2502 a partir da extremidade 2502a. A proteção 2505 inclui um arranjo de rampa de fluxo de ar 2506, configurada para prover um movimento ciclônico ou circular ao redor da proteção 2505, para passar o ar para o interior 2502b através da entrada de fluxo de ar 2510. Tipicamente, a entrada 2510 é configurada como uma entrada de fluxo tangencial.

Ainda referindo-se à figura 39, o filtro de ar 2500 inclui, nele preso, um elemento ou cartucho de filtro primário 2520. O cartucho de filtro primário 2520 compreende um meio de filtragem 2521 preso na extensão entre as tampas de extremidade opostas 2522 e 2523. A tampa de extremidade 2522 é uma tampa de extremidade fechada. A tampa de extremidade 2523 é uma tampa de extremidade aberta. Assim, o fluxo de ar que passa através do meio 2521 para o interior 2525, definido pelo cartucho de filtro 2520, pode eventualmente passar para fora a partir da região 2525 através da saída axial de ar limpo 2528 do corpo filtro de ar 2502.

Embora alternativas sejam possíveis, para o exemplo particular mostrado, o meio 2521 é um meio pregueado 2529; e o cartucho 2520 tem uma forma cônica.

Na figura 41, o cartucho 2520 está representado em uma vista seccional transversal. Referindo-se à figura 41, o cartucho 2520 representado inclui uma pré-forma que tem uma extensão externa 2530 configurada para estender-se entre a tampa de extremidade 2522 e a tampa de extremidade 2523. Nota-se que o cartucho 2500 representado na figura 41 é livre de revestimento interno; isto é, ele não tem revestimento interno adjacente ao meio 2520 na extensão entre as tampas 5 de extremidade 2522 e 2523. O suporte interno neste local é provido por outra estrutura discutida a seguir.

Embora alternativas sejam possíveis em algumas aplicações, para o cartucho particular 2520 representado na figura 41, a tampa de extremidade fechada 2522 compreende: 10 (a) anel moldado no local 2534; e (b) seção de pré-forma

2536. A seção de pré-forma 2536 compreende uma parte integral com a estrutura externa 2530 para formar uma pré-forma única 2530x. A seção de pré-forma 2536 inclui: região central imperfurada 2536a e região de anel externo perfurado 15 2536b. Em geral, a região de anel externo 2536b é uma grade ou outra estrutura perfurada que permite o fluxo (elevação) de resina através dela durante a construção do elemento. Desta maneira, a seção de pré-forma 2536 é, em geral, análoga à extremidade 101 da armação 110 na figura 8.

Também, diferente da pré-forma 2100 da modalidade da figura 35, a pré-forma 2536x estende-se completamente entre as tampas de extremidade opostas 2522 e 2523.

Ainda referindo-se à figura 41, a seção de préforma 2536 inclui adicionalmente o flange 2536c, na extremi25 dade fechada do cartucho 2520, posicionado ao longo de uma superfície interna do meio 2520. O meio 2520, então, fica posicionado entre o flange 2536c e o suporte externo 2530.

A região imperfurada 2536a de extremidade central

100 é posicionada espaçada radialmente para dentro a partir do flange 2536c. A região imperfurada central 2536a inclui projeção 2536d, que é espaçada do flange 2536c para dentro, e projeta-se para dentro da região interior 2525 do cartucho 2500. A quantidade de projeção é tipicamente· pelo menos 5 mm, usualmente pelo menos 10 mm e, em alguns exemplos, pelo menos 15 mm.

A região imperfurada central 2536a inclui adicionalmente a extremidade 2536e que inclui o rebaixo central 2536f, definindo um rebaixo frustocônico que projeta-se na direção axial (isto é, axialmente) para longe da tampa de extremidade 2523. Posto de uma maneira alternativa, a região imperfurada central 2536e inclui a projeção frustocônica 2536g que projeta-se axialmente para fora da tampa de extremidade 2523. Certamente, uma superfície interna da projeção 2536g define um rebaixo frustocônico 2536f.

A região imperfurada central 2536e e o rebaixo frustocônico 2536f são recursos similares a aqueles aqui discutidos anteriormente em relação com as figuras 34 e 35. Entretanto, para o cartucho 2500 da figura 41, o anel de projeção ou flange 2536d começa em um local espaçado do pacote de meio, não adjacente ao pacote de meio, e um flange central 2536 é posicionado entre o pacote de meio e a projeção 2536d.

Referindo-se à figura 39, em uma região central, a cobertura 2503 inclui a projeção 2545 que estende-se axialmente para dentro do cartucho 2520, em particular para um bojo definido pela região imperfurada central 2536, com uma

101 parte central que inclui a proj eção frustocônica axial invertida 2536g recebida em um rebaixo frustocônico central 2545a da cobertura 2503. Preferivelmente, a projeção 2545 tem um perímetro externo não circular (por exemplo, pentagonal, hexagonal, heptagonal ou octogonal), embora alternativas sejam possíveis. Em alguns exemplos, a projeção 2536d pode ser provida com uma definição lateral circular, para recebimento da projeção 2545 na cobertura 2503, embora, novamente, alternativas sejam possíveis.

Então, referindo-se à figura 41A, a pré-forma 2530 inclui: região de proteção axial imperfurada 2530a e região de suporte perfurada 2530b. A região de proteção imperfurada 2530a preferivelmente é posicionada adjacente à tampa de extremidade 2523 e estende-se axialmente ao longo do exterior do cartucho 2500 a partir dele ao redor do meio 2520, na figura 39, a uma distância correspondente preferivelmente a não mais que 50% do comprimento axial do cartucho 2500, tipicamente, e preferivelmente não mais que 30% daquela distância, e frequentemente não mais que 25% daquele comprimento.

A região perfurada 2530b tipicamente, e preferivelmente, é pelo menos 50% aberta e estende-se sobre uma distância axial de pelo menos 50% do comprimento axial do cartucho, e tipicamente pelo menos 60% (freqüentemente pelo menos 70%) do comprimento axial do cartucho.

suporte da pré-forma externa particular 2530 representado inclui uma projeção central 2531 análoga à projeção 1146 na figura 26.

Referindo-se à figura 39, para o filtro de ar par

102 ticular 2500 representado, o elemento ou cartucho de filtro primário 2520, em geral, tem forma cônica (ou frustocônica), tendo o meio 2521 que define um perímetro, diâmetro ou dimensão externa maior na extremidade 2539 que na extremidade 2538. Assim, uma extremidade estreita 2538 do cartucho cônico 2520 projeta-se ao interior da proteção 2505 na figura 39 durante a instalação para ser assim circundado.

A proteção 2505 na figura 39 estende-se axialmente ao longo do cartucho 2520 em pelo menos 10% do comprimento axial do cartucho 2520, frequentemente em pelo menos 15% deste comprimento axial, tipicamente em pelo menos 20% deste comprimento axial e, em muitos exemplos, em pelo menos 25% deste comprimento axial.

Referindo-se à figura 41A, a tampa de extremidade 2523 tipicamente compreende uma tampa de extremidade moldada (tipicamente poliuretano) suficientemente macia e compressível para formar uma vedação externa, anular e radial em 2560, para vedar uma superfície anular 2561, na figura 39, do corpo de alojamento 2502. A superfície de vedação anular na região 2560 e a tampa de extremidade 2523 podem ser providas com uma forma afunilada, por exemplo, uma forma escalonada mostrada na figura 41 para uma ponta próxima de tamanho estreito 2560a para facilitar a vedação. Um uretano compressível macio aqui previamente caracterizado pode ser usado para a tampa de extremidade 2523, embora alternativas sejam possíveis.

Nota-se que na figura 39, a sobreposição entre a região 2560 e o degrau de alojamento 2561 está mostrada para

103

Μ/ representar a quantidade de compressão que seria tipica.

Embora alternativas sejam possíveis, no exemplo particular mostrado, a tampa de extremidade 2523, quando instalada, não forma uma vedação axial comprimida com nenhuma parte do alojamento 2501, nem forma uma vedação radial interna com nenhuma parte do alojamento 2501.

Referindo-se às figuras 39-42, nota-se que o cartucho 2500 não contém nenhum arranjo de encaixe rotativo para interação com o alojamento. É provido um posicionamento bastante seguro no alojamento pela compressão da vedação na região 2560 durante a instalação. Assim, pode-se dizer que o cartucho 2500 é livre de arranjo de encaixe rotativo.

O cartucho 2500, que é um componente de serviço removível e substituível, é preso no alojamento 2501 pela cobertura 2503.

Referindo-se à figura 39, posicionado no espaço interior 2525, para o filtro de ar particular 2500 representado, está um filtro secundário ou de segurança 2580. Referindo-se às figuras 43, 43A e 44, o filtro secundário ou de segurança 2580 compreende o meio 2581 que estende-se entre as estruturas de extremidade opostas 2582 e 2583'. O meio 2581 é sustentado na armação 2584, em particular nas estruturas de nervura 2584a. O cartucho 2581 pode ser, em geral, construído posicionando o meio 2581 em um molde, e moldando por injeção as estruturas de nervura 2584a juntamente com um restante da armação 2584.

Na estrutura de extremidade 2582 na figura 43, é provida uma tampa de extremidade 2582a, que é uma tampa de

104 extremidade fechada. A tampa de extremidade 2582 preferivelmente inclui uma projeção frustocônica 2582b que projeta-se axialmente para fora, posicionada para estender-se para longe da tampa de extremidade 2583 e dimensionada para ser recebida em uma projeção interior 2536f no cartucho 2520 da figura 41 durante a instalação, veja figura 39. Isto ajuda a centralizar o elemento principal 2520 e dá suporte para o elemento de segurança 2580.

Na Figura 43, o cartucho de segurança 2580 está representado em vista seccional transversal. A extremidade 2583 compreende um arranjo de vedação 2594 posicionado ao redor de um orifício aberto 2594a para definir uma vedação radial interna, quando instalada, contra o flange 2585 no alojamento 2501. 0 arranjo de vedação 2594 pode, por exemplo, ser um arranjo de vedação moldada no local que compreende poliuretano moldado, embora alternativas sejam possíveis.

Referindo-se à figura 43, nota-se que o cartucho de segurança 2580 inclui uma armação 2586 que compreende nervuras axiais 2584a, e um flange radial 2586a, com um suporte axial 2586b para sustentar uma vedação formada pelo arranjo 2594.

Referindo-se à figura 39, a armação 2584 dá suporte à jusante ou suporte interior para o meio 2521 do cartucho 2520. Referindo-se à figura 43A, o cartucho de segurança 2580 está representado com a armação 2584 incluindo argolas radiais ou suportes 2584b para facilitar o suporte.

Nota-se que, em algumas aplicações, pode não ser

105

J/Q necessário um cartucho de segurança. Em tais exemplos, a armação 2584 pode ser instalada sem o meio, por exemplo, para sustentar o meio pregueado 2529 do cartucho 2520 durante o uso.

Novamente referindo-se à figura 39, um tubo de queda de pó está mostrado em 2595. Em operação, o ar entra pela entrada 2510 que, em algumas aplicações, pode ser posicionada em um local rotativo diferente daquele representado. O pó é direcionado para o arranjo de pré-filtro ciclônico que inclui a rampa 2506 para ser direcionado em um fluxo ciclônico, similarmente às descrições com relação às figuras prévias. Novamente, a cobertura 2503 pode ser provida com uma indexação rotativa para prover orientação apropriada da rampa 2506 em relação à entrada 2510. O pó, em parte, é impulsionado através da região 2597 na direção do tubo de queda de pó 2595 para ejeção. O ar é filtrado pela passagem através do filtro 2520. Então, ele passa através do cartucho de segurança 2580, se presente, e para fora através do tubo de saída 2528.

Ainda referindo-se à figura 39, o cartucho principal 2520 inclui extremidade adjacente 2550 e uma construção de proteção pré-formada 2600 que compreende: (i) uma extensão axial 2530b da proteção 2530a que, no arranjo mostrado, em geral, tem uma seção transversal circular e uma forma cônica; e (ii) um anel ou flange 2602 que projeta-se para fora (radialmente) que, no exemplo mostrado, é um anel circular. O anel ou flange 2602, em geral, é posicionado para impedir o pó de entrar na região 2604 do cartucho principal 2520 ad367

106 jacente à região do corpo 2501, onde o ejetor de pó 2595 está localizado. O flange usualmente estende-se para fora em pelo menos 5 mm, tipicamente em pelo menos 10 mm, por exemplo, 10 mm - 20 mm a partir do restante da proteção ou extensão axial 2601.

Os materiais de tampa de extremidade para a tampa de extremidade 2523 e anel 2522 podem, em muitos exemplos, compreender um poliuretano espumado macio e compressivel, conforme previamente mencionado e aqui descrito. A pré-forma de tampa de extremidade 2536 (e um restante da armação 2530) , em geral, será formada a partir de um plástico mais rígido tal como polipropileno, náilon ou um material similar. A tampa de extremidade 2582 do elemento de segurança também é tipicamente formada a partir de um material plástico mais rígido tal como um poliuretano rígido, polipropileno, náilon ou um material similar. A vedação 2584 do elemento de segurança (para suporte) tipicamente compreende um poliuretano espumado macio e compressivel, conforme descrito.

Referindo-se às figuras 39 e 39A, nota-se que quando o cartucho de filtro principal 2520 e o cartucho de filtro de segurança 2580 (ou suporte) são ambos instalados, o cartucho principal 2520 é posicionado com a parte da tampa de extremidade 2523 sobrepondo axialmente uma parte da tampa de extremidade 2583 do elemento de segurança 2520. Em particular, referindo-se à figura 39A, a projeção radial 2586a do elemento de segurança 2580 projeta-se suficientemente radialmente, para que quando instalada, ela seja posicionada sobreposta axialmente por uma parte mais elevada radialmente

107 da tampa de extremidade 2523 (do elemento principal 2520) . Esta sobreposição é, por conveniência, para permitir que ambos elementos sejam posicionados em um espaço definido confinado e desejável. A sobreposição tipicamente não é utilizada para retenção do elemento de segurança 2580. Tipicamente, o elemento de segurança que posiciona e retém é preso na extremidade oposta envolvendo a projeção 2582b, na figura 39, do elemento de segurança (ou suporte) 2520 que é recebido no rebaixo 2536f do cartucho principal. (Novamente, a armação do elemento de segurança 2580 pode ser usada sem o meio, como um suporte para o cartucho principal 2520.)

A atenção é novamente direcionada para a figura 39A que é uma vista fragmentária ampliada de uma parte da figura 39. Na figura 39A, são mostrados o entalhe 2620 e a tampa de extremidade 2523. 0 entalhe 2620 estende-se para dentro a partir da superfície axial externa 2621 da tampa de extremidade 2523, na direção do meio 2521 do cartucho 2520. O entalhe 2620 é um artefato de um molde usado para moldar o tampa de extremidade 2523. 0 entalhe 2620 em geral estendese para dentro a partir da superfície 2621, a uma distância axial de pelo menos 1,5 mm, tipicamente 1,5 - 5,0 mm. Conforme visto na figura 45, vista de extremidade esquemática do cartucho 2520 tomada na direção da extremidade 2523, o entalhe 2620 é preferivelmente contínuo e circular.

O entalhe 2620 é tipicamente posicionado para dentro, a partir da superfície externa 2560 da região de vedação radial da tampa de extremidade, em uma distância de pelo menos 1,5 mm, tipicamente pelo menos 3 mm e usualmente 5-10

108 mm. Embora em alguns exemplos alternativas sejam possíveis, o entalhe 2620 é tipicamente tanto com a parte mais interna 2620i alinhada axialmente com a extremidade 2530y do suporte 2530, quanto com a parte mais interna 26201 do entalhe 2620 é deslocado radialmente a partir de tal alinhamento axial em não mais que 3 mm. (Nota-se que a superfície 2523x não está na mesma altura que a superfície 2560, usualmente ela está aproximadamente na mesma altura ou na faixa de 0,2 - 1,5 mm abaixo, conforme mostrado.)

Um processo de moldagem usado para formar o entalhe 2620 pode ser usado para formar convenientemente a região de vedação radial 2560b entre a superfície de vedação radial 2560 e o suporte 2530b. Em particular, líquido pode ser vazado em uma região de molde que corresponde à região 2560b na figura 39A e a rebarba pode ser controlada, já que a quantidade de resina é controlada pelo tamanho de um anel de molde usado para formar o entalhe 2620. Então, a resina em excesso pode escoar para uma região de molde que corresponde à parte de tampa de extremidade moldada 2622 na figura 39A, onde o material em excesso ou rebarba é menos preocupante.

Nas Figura 46 e 47, são mostradas uma vista em elevação lateral e uma vista em perspectiva da pré-forma 2530.

Nos selecionados das figuras 39-47, são mostradas as dimensões de exemplo. Embora alternativas sejam possíveis, as dimensões são indicativas de um exemplo usável. As dimensões de exemplo são as seguintes:

AA = 375 - 475 mm, por exemplo, 425 mm (16,73 polegadas) ; BB - 19,9 mm (0,78 polegadas) ; CC = 101,6 mm (4,0

109 polegadas) ; DD = 165 mm (6,5 polegadas) ; EE = 140 mm(5,51 polegadas); FE = 50,8 mm (2,0 polegadas) ; GG = 259 mm(10,2 polegadas); HH = 98 mm (3,86 polegadas); II = 227,3 mm(8,95 polegadas); JJ ~ 109,0 mm (4,29 polegadas); KK = 101,6 mm (4,0 polegadas); LL = 300-400 mm, por exemplo, 358,9 mm (14,13 polegadas); MM = pelo menos I^o, tipicamente l°-5° por exemplo, 1,8°; NN = 130-190 mm, por exemplo, 161,5 mm (6,36 polegadas); 00 = 160-225 mm, por exemplo, 194,5 mm (7,66 polegadas) ; TT = 210,9 mm (8,3 polegadas) ; UU e WW = 366, 3 mm (14,42 polegadas); VV = pelo menos I^o, tipicamente l°-5°, por exemplo, 1,8°; YY = 95,9 mm (3,78 polegadas); ZZ = 129,0 mm (5,08 polegadas); Al = 25,0 mm (0,98 polegada); A2 = 12,3

mm (0,48 polegada); A3	= 7,	3 mm (0,29 polegada)	; A4 =	1,2 mm
(0,05	polegada);	A5 =	12,0	mm	(0, 47	polegada);	A6 =	11, 6	mm
(0,46	polegada);	A7 =	0,4	mm	(0, 02	polegada);	A8 =	0,3	mm
(0,01	polegada);	A9 =	7,1	mm	(0,28	polegada);	A10 =	6/1	mm
(0,24	polegada);	All =	1/2	mm	(0,05	polegada);	A12 =	0,5	mm
(0,02	polegada);	Al 3 =	7,8	mm	(0,31	polegada);	e Al 4	= i:	J/3

mm (0,53 polegada).

Embora alternativas sejam possíveis, deve-se notar que estas dimensões de exemplo indicam que os recursos presentes são adaptados à aplicação, se desejado, em filtros de ar de um tamanho intermediário entre o maior dos exemplos de filtro de ar grande das figuras 34-38, e o menor dos exemplos que corresponde aos recursos das fiquras 1-33.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cartucho de filtro de ar (2020) adequado para instalação removível em um corpo de alojamento (2002) tendo uma superfície de vedação anular (2061), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

(a) primeira e segunda extremidades opostas;

(i) a primeira extremidade tendo um orifício de saída de fluxo de ar (2088) através dela;

(b) uma extensão cônica do meio de filtragem (2021) que estende-se entre a primeira e a segunda extremidades e em torno de um eixo geométrico central do cartucho;

(c) uma primeira tampa de extremidade aberta (2023) adjacente à primeira extremidade do cartucho de filtro;

(i) o meio sendo embutido na primeira tampa de extremidade aberta;

(ii) a primeira tampa de extremidade aberta tendo um perímetro com uma vedação externa anular radial (2060) nela para vedação com a superfície anular em um alojamento, direcionada radialmente para fora para longe a partir do eixo geométrico central do cartucho e em torno de uma extremidade do meio para formar uma porção periférica do primeira tampa de extremidade aberta; a vedação externa anular radial sendo moldada no local como uma parte externa da primeira tampa de extremidade aberta;

(d) uma pré-forma (2100) embutida na primeira tampa de extremidade;

Petição 870160050773, de 12/09/2016, pág. 14/19 (i) a pré-forma tendo uma parte de anel radial (2102) que estende-se radialmente para fora dela para longe do eixo central do cartucho para um local ainda mais radialmente para fora do que a vedação radial anular externa na primeira tampa de extremidade aberta;

(ii) a pré-forma tendo uma parte de proteção axial (2101) que estende-se axialmente para longe da primeira tampa de extremidade ao longo do meio na direção da segunda extremidade do cartucho de filtro em uma distância de pelo menos 5% do comprimento axial do cartucho de filtro;

e, (e) uma segunda tampa de extremidade fechada (2022) adjacente à segunda extremidade do cartucho de filtro;

(i) a segunda tampa de extremidade incluindo uma projeção central (2036) que estende-se para dentro do cartucho de filtro em uma distância de pelo menos 15 mm.
2. Cartucho de filtro de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui:

(a) um revestimento interno (2031) que estende-se entre a primeira e a segunda tampas de extremidade.
3. Cartucho de filtro de ar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui:

(a) um revestimento externo (2030) que estende-se entre a primeira e a segunda tampas de extremidade;

Petição 870160050773, de 12/09/2016, pág. 15/19 (i) a parte de proteção axial circundando o revestimento externo.
4. Cartucho de filtro de ar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui:

(a) uma pré-forma (2036) embutida em uma segunda tampa de extremidade e que tem uma região central imperfurada (2536a) com uma projeção central definindo aí um recesso;

(i) a pré-forma embutida na segunda tampa de extremidade sendo separada da pré-forma embutida na

primeira tampa de extremidade. 5. Cartucho de filtro de ar, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1-4, CARACTERIZADO pelo fato de que: (a) a segunda tampa de extremidade inclui uma pro-

jeção central (2036) que estende-se para dentro do cartucho de filtro em uma distância de pelo menos 20 mm.

6. Cartucho de filtro de ar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, CARACTERIZADO pelo fato de que:

(a) a projeção central da segunda tampa de extremidade inclui um recesso interno frustocônico (2014) que estende-se em uma direção axial para longe da primeira tampa de extremidade.

7. Cartucho de filtro de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui:

(a) uma pré-forma embutida na segunda tampa de extremidade que tem uma região perfurada externa (25636b).

Petição 870160050773, de 12/09/2016, pág. 16/19

8. Cartucho de filtro de ar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-7, CARACTERIZADO pelo fato de que:

(a) a parte de proteção axial estende-se em pelo 5 menos 15% do comprimento axial do cartucho de filtro.

9. Cartucho de filtro de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que:

(a) a pré-forma inclui:

(i) um revestimento externo (2030) que 10 estende-se entre a primeira e a segunda tampas de extremidade e que circunda o meio;

(ii) uma parte de proteção axial;

(iii) um anel que se projeta radialmen- te, que se projeta radialmente para fora em uma distância de pelo menos 5 mm; e (iv) uma parte embutida na segunda tampa de extremidade que inclui uma região perfurada externa projeção central.

10. Conjunto de filtro de ar,

CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

(a) um corpo do alojamento (2002) que tem:

uma primeira extremidade com uma saída de la; e uma segunda extremidade aberta;

fluxo de ar axial neo corpo do alojamento incluindo:

25 (i) uma superfície de vedação interna anular do cartucho de filtro primário (2061);

(ii) um tubo de queda de pó (2095) adjacente à primeira extremidade; e,

Petição 870160050773, de 12/09/2016, pág. 17/19 (iii) uma entrada de fluxo de ar tangencial (2010) adjacente à segunda extremidade;

(b) uma cobertura de manutenção (2003) presa à extremidade aberta do alojamento; a cobertura de manutenção incluindo:

(i) um arranjo de pré-filtro (2005) que compreende um arranjo de uma proteção e uma rampa ciclônica; e (ii) uma projeção central que tem um perímetro externo não-circular;

(c) um cartucho de filtro primário posicionado de forma operacional no alojamento; o cartucho de filtro primário sendo conforme definido na reivindicação 1 e tendo:

(i) uma forma cônica com uma primeira extremidade aberta que tem uma primeira dimensão externa, e uma segunda extremidade fechada que tem uma segunda dimensão externa; a primeira dimensão externa sendo maior que a segunda dimensão externa;

(ii) uma primeira tampa de extremidade aberta (2023) na primeira extremidade com um perímetro que tem uma superfície de vedação externa, anular e radial nela, vedada na superfície de vedação interna anular do cartucho de filtro primário do corpo do alojamento;

(iii) uma segunda tampa de extremidade fechada (2022) na segunda extremidade que tem um recesso de projeção interno ao interior do qual a projeção central da cobertura que tem perímetro externo não circular estende-se,

Petição 870160050773, de 12/09/2016, pág. 18/19 o recesso estendendo-se para dentro do cartucho de filtro em pelo menos 15 mm; e (iv) o cartucho de filtro primário sendo posicionado com a extremidade que tem a tampa de extremidade
5 fechada circundada pela proteção do pré-filtro.

11. Conjunto de filtragem de ar, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui:

(a) um elemento de segurança cônico que tem uma tampa de extremidade aberta e uma tampa de extremidade fe10 chada;

(i) a tampa de extremidade aberta definindo uma vedação radial;

(ii) o elemento de segurança sendo posicionado de forma operacional no corpo do alojamento com:

15 (A) a vedação radial vedada contra um flange de vedação no corpo do alojamento; e, (B) o elemento de segurança circundado pelo cartucho de filtro primário.