ES2275626T3 - Sistemas de chavetas para cartucho y elementos ecologicos de filtro. - Google Patents
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Abstract
Un ensamblaje (10) de cartucho de filtro que comprende: una carcasa que incluye una primera sección (12) con un primer extremo (13) y una segunda sección (14), pudiendo conectarse dichas secciones de forma que se pueden soltar para formar un área cerrada herméticamente a fluidos, comprendiendo dicha primera sección una estructura (26) interior que delimita al menos un chavetero que incluye una porción (24) axial y una porción de desviación generalmente ortogonal a ésta y una unidad (30) de filtro que se puede recibir de forma sustituible en dicha área cerrada, incluyendo dicha unidad de filtro un elemento (32) de filtro y al menos una tapa (34, 36) final que encierra un extremo axial de dicho elemento de filtro, incluyendo dicha tapa final una porción (35) periférica con al menos una chaveta (38) que se extiende radialmente desde dicha porción periférica, en el que dicha chaveta se puede recibir en dicho chavetero y se puede mover axialmente hacia dicho primer extremo de la primera sección.
Description
Sistemas de chavetas para cartucho y elementos
ecológicos de filtro.
Esta invención se refiere generalmente a filtros
de carburante empleados en relación con motores de combustión
interna. Más particularmente, la presente invención se refiere a
sistemas de filtro de carburante con un cartucho sustituible para
retirar partículas extrañas y/o separar agua del carburante del
sistema de suministro de carburante de un motor de combustión
interna.
Se reconoció hace mucho tiempo que el
funcionamiento sin problemas de un motor de combustión interna
exige alguna forma de filtrado del carburante consumido por el
motor. En particular, la ausencia de elevados niveles de control de
calidad en los suministros de carburante diesel establece que se
incorpore un filtro de carburante eficaz en el interior del sistema
de suministro de carburante para un motor diesel. No es poco común
que el carburante diesel contenga cantidades significativas de
partículas abrasivas y agua. Las partículas abrasivas presentan el
potencial para dañar permanentemente los componentes de la bomba de
inyección de carburante. Las partículas abrasivas también pueden
afectar negativamente al rendimiento de la bomba destruyendo la
capacidad de la bomba de inyección de carburante para medir con
precisión y distribuir carburante a presiones elevadas. La
presencia de agua en el suministro de carburante diesel puede
provocar la oxidación de los componentes del motor y durante
condiciones de congelación puede dar como resultado una
interrupción del sistema de inyección de carburante y/o el gripado
de los componentes móviles.
Varios sistemas convencionales de filtro de
carburante realizan la doble función de retirar materia particulada
del carburante diesel y separar agua del carburante.
Convencionalmente, los sistemas de filtro de carburante emplean un
cartucho de filtro desechable que se sustituye a intervalos
preestablecidos de uso del filtro. En la práctica, los requisitos
del cartucho de filtro pueden variar dependiendo de características
tales como el tipo y la marca del motor de combustión interna, para
qué aplicaciones específicas se emplea el motor, el clima en el que
se hace funcionar el motor de combustión y/o las características
regionales en cuanto a la calidad del suministro de carburante. Los
cartuchos de filtro varían así normalmente en cuanto a sus
dimensiones, su capacidad y las calidades de sus medios de
filtro.
Uno de los problemas que se encuentran
frecuentemente en relación con la sustitución del cartucho de
filtro es garantizar que el cartucho sustituido es compatible con
los requisitos de filtrado para el sistema de carburante. Debido a
que los diversos tipos y calidades de los cartuchos de filtro se
pueden ajustar a sus dimensiones a la base de un sistema de filtro
dado, el cartucho de filtro de sustitución frecuentemente no cumple
las especificaciones para el sistema de filtro, poniendo así en
peligro la integridad del sistema de filtrado de carburante. Usar
un cartucho de filtro incompatible puede tener efectos muy graves
sobre el funcionamiento del motor de combustión interna, y también
puede resultar innecesariamente caro cuando un cartucho menos
costoso es completamente adecuado. Con frecuencia, el propietario o
el personal de mantenimiento que hace las revisiones del motor de
combustión interna no es en absoluto consciente de las
especificaciones y requisitos para la sustitución del cartucho de
filtro y ponen en peligro sin saberlo la integridad del sistema de
filtrado usando cartuchos de filtro que incumplen las normas.
También hay casos en los que se instalan intencionadamente cartuchos
de filtro de sustitución inferiores o inapropiados sin que lo sepa
el propietario o el operario del vehículo.
Nuestra patente estadounidense n° 5.035.797
desvela un sistema de chavetas para un sistema de filtro pensado
para tratar problemas de compatibilidad del cartucho de filtro. Los
sistemas de filtro de carburante normalmente comprenden entradas y
salidas de carburante dispuestas en una base y un cartucho de
filtro desechable que se monta en la base. Los cartuchos de filtro
desechables fabricados según esta invención tienen ranuras que
están diseñadas para unirse a los salientes axiales de la base. Los
salientes interfieren en el uso de un cartucho incompatible
interfiriendo en el montaje y sellado del cartucho a la base. El
documento EP 0.532.161 desvela un sistema de chavetas similar en el
que también se proporciona una estructura de enchavetamiento
adicional muy visible para aumentar la integridad y fiabilidad del
sistema de chavetas.
Los filtros de carburante se han venido
construyendo habitualmente con la forma de una lata metálica,
encerrando permanentemente el elemento de filtro en un ensamblaje
de un solo uso. Aunque se ha probado que estos ensamblajes son
eficaces y fiables, no son ideales en términos de desecho de
materiales y coste de eliminación. El aumento de la conciencia de
protección del medio ambiente y el reciclaje de materiales han
conducido a una necesidad de sistemas de filtración más eficaces
con un mínimo componente desechable. Además, los organismos de
protección medioambiental que buscan reducir el volumen de
artículos de desecho asociados con los sectores automovilísticos y
de transporte por carretera ya no pueden admitir la eliminación
ilimitada de filtros de carburante usados en el interior de la
corriente de desecho normal, requiriendo por ello una eliminación
especializada y en consecuencia más cara.
Vista desde un aspecto, la presente invención
proporciona un ensamblaje de cartucho de filtro que comprende:
- una carcasa que incluye una primera sección con un primer extremo y una segunda sección, dichas secciones se pueden conectar de forma que se pueden soltar para formar un área cerrada herméticamente a fluidos, comprendiendo dicha primera sección una estructura interior que delimita al menos un chavetero que incluye una porción axial y una porción de desviación generalmente ortogonal a ésta, y
- una unidad de filtro que se puede recibir de forma sustituible en dicha área cerrada, incluyendo dicha unidad de filtro un elemento de filtro y al menos una tapa final que encierra un extremo axial de dicho elemento de filtro, incluyendo dicha tapa final una porción periférica con al menos una chaveta que se extiende radialmente desde dicha porción periférica, en la que dicha chaveta se puede recibir en dicho chavetero y se puede mover axialmente hacia dicho primer extremo de la primera sección.
La invención en una forma preferida proporciona
un ensamblaje de cartucho de filtro que incluye una carcasa con dos
partes y unidad de filtro sustituible en la que el ensamblaje
incorpora un sistema de chavetas para enchavetar la unidad de filtro
sustituible al cartucho.
La carcasa está fabricada con primera y segunda
sección cooperativas, conectadas de forma desmontable para permitir
la sustitución de la unidad de filtro usada. En una forma de
realización preferida, cada sección de la carcasa tiene forma de
lata, con un primer extremo cerrado y un segundo extremo abierto.
Preferiblemente, la unidad de filtro comprende un elemento de
filtro continuo, con forma de abanico, plisado, compuesto
habitualmente de una forma de papel. Las tapas del primer y segundo
extremo distanciadas axialmente proporcionan estructura de soporte
para el elemento de filtro y también proporcionan una plataforma
para el acoplamiento de arandelas que sellen la unidad al conducto
de entrada/salida de carburante.
En una forma de realización preferida del
sistema de chavetas, al menos una aleta o chaveta sobresale
radialmente desde la primera sección de la carcasa o desde la tapa
del primer extremo de la unidad de filtro. Un chavetero
correspondiente en la otra primera sección de la carcasa o la tapa
del primer extremo de la unidad de filtro está dimensionado y
ubicado para recibir la chaveta correspondiente. El chavetero de la
primera sección de la carcasa toma la forma de una ranura con una
porción axial y una porción de desviación generalmente
perpendicular a la porción axial. La unidad de filtro es guiada al
interior de la primera sección de la carcasa axialmente a lo largo
del chavetero cooperativo y la estructura de chavetas. La tapa del
primer extremo preferiblemente incluye un resalto que sobresale
radialmente hacia dentro, que, durante la inserción, se desplaza
por las estrías que sobresalen radialmente hacia fuera sobre la
arandela de la carcasa. Las estrías engranan el resalto de manera
que la unidad de filtro se sujeta axialmente dentro de la primera
sección de la carcasa. De este modo, la unidad de filtro es apresada
y retenida por la primera sección de la carcasa.
En una forma de realización preferida, el
chavetero cooperativo y las estructuras de chavetas funcionan como
un sistema de chavetas para evitar el uso de unidades de filtro
incompatibles en una carcasa determinada. Para una unidad de filtro
compatible, la dimensión angular de la chaveta se hará coincidir
mediante la extensión curvada de la porción axial del chavetero y la
dimensión axial de la porción de desviación del chavetero
coincidirá con la dimensión axial de la chaveta. Una unidad de
filtro con una chaveta con una dimensión angular incorrecta no será
aceptada en la porción axial del chavetero delimitado por la
primera sección de la carcasa. Una unidad de filtro que tiene una
chaveta con una dimensión axial incorrecta no engranará
correctamente con la porción de desviación del chavetero.
En una forma de realización preferida, las
chavetas sobresalen radialmente desde la tapa del primer extremo de
la unidad de filtro y tienen dimensiones radiales y angulares
complementarias a la correspondiente profundidad radial y extensión
curvada del chavetero delimitado por la primera sección de la
carcasa. La chaveta de la unidad de filtro es aceptada en la
porción axial del chavetero, la unidad de filtro es guiada hasta la
posición de contacto dentro de la primera sección de la carcasa. La
segunda sección de la carcasa se conecta entonces a la primera
sección de la carcasa para formar un área cerrada sellada que rodea
la unidad de filtro.
La carcasa ensamblada y la unidad de filtro
forman un ensamblaje de cartucho de filtro que se puede usar para
sustituir los cartuchos de filtro sellados convencionales de los
sistemas de filtro de carburante y otras aplicaciones. El sistema
de chavetas garantiza la compatibilidad de las unidades de filtro
de sustitución para diversos cartuchos de filtro con dimensiones
comunes. Se pueden seleccionar juegos exclusivos de chavetas y
chaveteros para formar un molde de compatibilidad compuesta para
cada capacidad deseada de la unidad de filtro, medios de filtro u
otras características, incluyendo el cumplimiento de las normas
ecológicas o especificaciones del fabricante.
Vista desde otro aspecto, la presente invención
proporciona una carcasa de cartucho de filtro que comprende:
- una primera sección con forma de lata que incluye un eje central, un primer extremo y un segundo extremo roscado y una estructura interior que delimita al menos un chavetero que incluye una porción axial, y
- una segunda sección que incluye un primer extremo y un segundo extremo roscado,
- en la que dichos segundos extremos se pueden conectar de forma que se pueden roscar de forma desmontable para formar un área cerrada herméticamente a fluidos.
Vista desde un aspecto adicional, la presente
invención proporciona una unidad de filtro que comprende:
- un elemento de filtro con extremos distanciados axialmente y que rodea un eje central, y
- una tapa final que encierra un extremo axial de dicho elemento, incluyendo dicha tapa final una porción periférica generalmente curvada sin una junta de rodillo circunferencial, teniendo dicha porción periférica un centro de curvatura en dicho eje central y teniendo al menos una chaveta integrada que se extiende radialmente con una periferia exterior curvada con un centro de curvatura en dicho eje central.
Algunas formas de realización de la invención se
describirán a continuación sólo a modo de ejemplo con referencia a
los siguientes dibujos:
La figura 1 es una vista en sección transversal
de un ensamblaje de cartucho de filtro que incorpora un sistema de
chavetas de acuerdo con la presente invención;
La figura 2 es una vista en sección transversal
aumentada incompleta del ensamblaje de cartucho de filtro de la
figura 1;
La figura 3 es una vista en planta desde abajo
de la primera sección de la carcasa de un ensamblaje de cartucho de
filtro de acuerdo con la presente invención;
La figura 4 es una vista en sección transversal
de la primera sección de la carcasa del cartucho de filtro de la
figura 3 tomada a lo largo de la línea 4-4 de la
misma;
La figura 5 es una vista en planta desde arriba
de una tapa final de la unidad de filtro de acuerdo con la presente
invención;
La figura 6 es una vista en sección transversal
de la tapa final de la unidad de filtro de la figura 5 tomada a lo
largo de la línea 6-6 de la misma;
La figura 7 es una vista en planta desde abajo
de la tapa final de la unidad de filtro de la figura 5;
La figura 8 es una vista en planta desde arriba
de una tapa final de la unidad de filtro que incorpora una
configuración alternativa de chavetas de acuerdo con la presente
invención;
La figura 9 es una vista en planta desde abajo,
parcialmente imaginaria, de la primera sección de la carcasa de un
ensamblaje de cartucho de filtro que incorpora una configuración
alternativa de acuerdo con la presente invención;
La figura 10 es una vista en sección transversal
del ensamblaje de cartucho de filtro de la figura 1 montado en un
módulo de base del filtro;
La figura 11 es una vista en planta desde arriba
de una tapa final de la unidad de filtro que incorpora una
configuración alternativa de chavetas de acuerdo con la presente
invención;
La figura 12 es una vista en planta desde abajo,
parcialmente imaginaria, de la primera sección de la carcasa de un
ensamblaje de cartucho de filtro, que incorpora una configuración
alternativa de acuerdo con la presente invención;
La figura 13 es una vista exterior de la primera
sección de la carcasa de 3 y 4; Y
La figura 14 es una vista en sección transversal
a través de la carcasa de un ensamblaje de cartucho de filtro
ensamblado de acuerdo con la presente invención.
Con referencia a los dibujos, en los que los
números similares representan partes similares en todas las
figuras, un ensamblaje de cartucho de filtro de acuerdo con la
presente invención generalmente está designado con el número 10. El
ensamblaje 10 de cartucho de filtro incluye una primera y segunda
sección que se pueden conectar de forma que se pueden soltar que
retienen y rodean una unidad 30 de filtro. La unidad 30 de filtro
tiene una vida útil definida y se sustituye periódicamente por una
unidad de filtro compatible. El ensamblaje 10 de cartucho de filtro
está especialmente adaptado para su incorporación al interior del
sistema de filtro de carburante de un motor de combustión interna
(no ilustrado) tal como un motor diesel. El ensamblaje de cartucho
de filtro está pensado para reducir desperdicios permitiendo sólo la
sustitución de la unidad de filtro gastada en lugar del cartucho
entero. Además, la unidad de filtro está fabricada de materiales
que permiten la eliminación por incineración.
Debe comprenderse que la presente invención no
está limitada a ningún ensamblaje de cartucho de filtro específico,
sino que generalmente se puede aplicar a cualquier ensamblaje de
cartucho de filtro que emplee una carcasa que se pueda desensamblar
para permitir la sustitución de una unidad de filtro gastada allí
retenida.
Como se ilustra en las figuras 1 y 2, un
ensamblaje 10 de cartucho de filtro de acuerdo con la presente
invención incluye una primera sección 12 de la carcasa y una
segunda sección 14 cooperativa que se pueden conectar de forma que
se pueden soltar para formar un área cerrada herméticamente a
fluidos. Se ilustra una conexión roscada entre las secciones de la
carcasa. Las roscas 37, 37' complementarias sobresalen desde la
primera y segunda sección de la carcasa respectivamente. Con
referencia a las figuras 13 y 14, cada sección 12, 14 de la carcasa
incluye una protuberancia 43, 43' retenedora ubicada de manera que
las secciones de la carcasa deben deformarse para admitir que una
protuberancia se desplace por la otra a medida que las secciones de
la carcasa giran la una respecto a la otra. La primera sección 12
de la carcasa incluye un tope 21 dispuesto para delimitar la
posición completamente engranada de la conexión roscada. La
protuberancia 43' de retención se desplaza por la protuberancia 43
de retención y a continuación encuentra el tope 21. En la práctica,
esta disposición da como resultado una "presión" positiva que
indica una posición completamente engranada. Además, las secciones
de la unidad de la carcasa se retienen en una relación fija la una
respecto a la otra hasta que se desengranan las protuberancias de
retención. Se proporciona un sello 39 en un surco anular formado en
una cara exterior de la primera sección 12 de la carcasa, de manera
que, cuando las secciones de la carcasa se unan, formen un área
cerrada herméticamente a fluidos.
Una unidad 30 de filtro es apresada y retenida
dentro del área cerrada mediante la primera sección 12 de la
carcasa. La unidad 30 de filtro incluye un elemento 32 de filtro
generalmente continuo, una tapa 34 del primer extremo y una tapa 36
del segundo extremo. Las tapas 34, 36 finales encierran los
extremos distanciados axialmente del elemento 32 de filtro y
proporcionan estructura al elemento de papel. La porción 35
periférica de la primera tapa 34 final incluye chavetas 38 que se
extienden radialmente, configuradas para engranar porciones 24
axiales del chavetero delimitado mediante la estructura 26 interior
de la primera sección 12 de la carcasa. En una forma de realización
típica de una unidad 30 de filtro para uso en un sistema de filtro
con un recorrido estándar de flujo, la tapa 36 del segundo extremo
incluye un saliente 47 tubular axial que se extiende hacia la tapa
34 del primer extremo. El saliente 47 tubular termina en una
estructura configurada para engranar y retener una arandela 48 de
sellado. La tapa 34 del primer extremo incluye un resalto 42 que se
extiende radialmente hacia dentro, delimitando una abertura 46
central configurada para recibir una porción 44 tubular que se
extiende axialmente de la arandela 40 de la carcasa. En una
posición instalada dentro del primer extremo 12 de la carcasa, el
resalto 42 que se extiende radialmente hacia dentro de la tapa 34
del primer extremo engrana la porción 44 tubular que se extiende
axialmente de la arandela 40 de la carcasa. El resalto 42 que se
extiende radialmente está situado axialmente para engranar una
porción intermedia de la arandela 40 de la carcasa, ejerciendo una
fuerza radialmente hacia dentro sobre esa porción intermedia.
La arandela 40 tubular incluye al menos una
estría 45 que sale radialmente. El resalto 42 que sobresale hacia
dentro se desplaza por las estrías 45 durante la instalación. A
continuación, las chavetas 38 se reciben completamente en la
porción 24 axial del chavetero en la punta (superior) del mismo. La
unidad de filtro es retenida en esta posición axial mediante la
relación engranada entre la estría 45 de la arandela y el saliente
que sobresale hacia dentro. Esta relación engranada aumenta además
cuando el ensamblaje de cartucho de filtro se inserta en el
interior de un módulo de base, como se observa mejor en la figura
10.
Un sistema de filtro de carburante para el que
el ensamblaje 10 de cartucho de filtro de la presente invención es
particularmente adecuado se ilustra en la figura 10. Un módulo 60
de base de filtro forma un receptáculo para recibir el ensamblaje
10 de cartucho de filtro. Un conducto de entrada/salida coaxial
sobresale desde el módulo 60 de base de filtro al interior del
ensamblaje 10 de cartucho de filtro a través de una abertura 16
central del primer extremo 12 de la carcasa. El conducto de
entrada/salida de carburante incluye un conducto 54 de entrada
rodeado por un conducto 52 de salida coaxial. La arandela 40 de la
carcasa rodea y sella el primer extremo 12 de la carcasa al
conducto 52 de salida.
La figura 10 ilustra un módulo 60 de base y el
ensamblaje 10 de cartucho de filtro asociado adaptado para un
recorrido estándar de flujo de carburante a través del elemento 32
de filtro. En esta configuración, la longitud axial mayor del
conducto 54 de entrada proporciona una ubicación final que está
engranada mediante una arandela 48 retenida sobre el saliente 47
tubular axial de la tapa 36 del segundo extremo de la unidad de
filtro. El engranaje sellado entre el conducto 54 de entrada y el
saliente 47 tubular axial forma un recorrido de entrada de
carburante que dirige el carburante axialmente al interior de la
segunda sección 14 de la carcasa, donde fluye radialmente y
axialmente hasta el elemento 32 de filtro en la dirección general de
las flechas de la figura 10. Pasando radialmente a través del
elemento 32 de filtro, el carburante filtrado fluye a continuación
generalmente axialmente al interior del conducto 52 de salida de
carburante.
Una abrazadera 62 roscada pasa por encima del
ensamblaje 10 de cartucho de filtro y engrana una estructura de
arista 27 moldeada que se extiende desde la segunda sección 14 de
la carcasa. La abrazadera 62 engrana de forma roscada roscas
complementarias sobre el módulo 60 de base de filtro, reteniendo el
ensamblaje 10 de cartucho de filtro en una posición unida estable
con el módulo 60 de base de filtro. El módulo 60 de base y la
abrazadera 62 evitan que las secciones 12, 14 de la carcasa se
deformen y hacen imposible que las dos secciones 12, 14 de la
carcasa se desengranen la una de la otra.
La porción de un módulo 60 de base que se recibe
y se une con el ensamblaje 10 de cartucho de filtro habitualmente
tendrá una configuración estándar. Como resultado, la configuración
externa del primer extremo 13 de un ensamblaje de cartucho de
filtro adaptado para unirse al módulo 60 de base de filtro
generalmente será similar. Aunque el tamaño y la configuración del
módulo de base de filtro puede estar estandarizado, los módulos de
base de este tipo son compatibles con aplicaciones que exigen
diferentes capacidades de filtrado y flujo. Además, la configuración
interna del ensamblaje de cartucho de filtro, es decir, la unidad
30 de filtro, puede ser significativamente diferente.
Para preservar la integridad del sistema de
filtración es esencial que sólo se instalen dentro del ensamblaje
de cartucho de filtro para una aplicación particular unidades de
filtro compatibles, incluyendo unidades de filtro que satisfacen
los estándares ecológicos. Sólo una unidad de filtro compatible
tendrá las características correctas de eliminación, medios de
filtro, recorrido de flujo, capacidad y configuración interna para
una aplicación particular. La presente invención garantiza que sólo
pueden instalarse las unidades 30 de filtro compatibles
proporcionando un chavetero y estructuras de chavetas cooperativos
sobre la primera sección 12 de la carcasa y la unidad 30 de filtro
para adaptar con ello la unidad de filtro a la carcasa.
Las figuras 3 y 4 ilustran la configuración de
la primera sección 12 de la carcasa. La estructura 26 interior de
la primera sección 12 de la carcasa define chaveteros, cuyas
porciones 24 axiales se extienden desde el segundo extremo 15 de la
primera sección 12 de la carcasa hasta el primer extremo 13.
Las figuras 5-7 ilustran la
estructura complementaria de la tapa 34 del primer extremo de la
unidad de filtro. La tapa 34 del primer extremo de la unidad de
filtro tiene una porción 35 periférica generalmente circular que
incluye chavetas 38 que se extienden radialmente. Las chavetas 38 se
extienden desde la tapa 34 del primer extremo en al menos dos
dimensiones para delimitar un molde de compatibilidad para la
unidad de filtro. El molde de compatibilidad puede describirse
además mediante la geometría de chavetas como sigue:
- \bullet
- Cada chaveta 38 subtiende un ángulo, produciendo una dimensión L angular que se mide a lo largo de la porción 35 periférica; y
- \bullet
- Cada chaveta sobresale una distancia R radial desde un eje B central.
La forma de realización ilustrada en las figuras
3-7 ilustra una estructura 26 interior de una
primera sección 12 de la carcasa que delimita dos porciones 24
axiales del chavetero de igual tamaño e igual profundidad. La tapa
34 ilustrada del primer extremo incluye dos chavetas con iguales
dimensiones L angulares, que sobresale a distancias R radiales
iguales. La estructura de las chavetas 38 ilustradas en las figuras
5-7 es complementaria y cooperativa con estructura
de las porciones 24 axiales del chavetero, ilustrado en las figuras
3 y 4.
Para ensamblar el cartucho de filtro, las
chavetas 38 están alineadas en las porciones 24 axiales del
chavetero, permitiendo que la unidad 30 de filtro se inserte en el
interior de la primera sección 12 de la carcasa. Cuando la unidad
30 de filtro está completamente insertada (situada en la parte
superior del chavetero), el resalto 42 que sobresale radialmente
hacia dentro está engranado con la porción tubular de la arandela
40 de la carcasa. De este modo, la unidad 30 de filtro es apresada
y retenida en una posición axial determinada dentro de la primera
sección 12 de la carcasa. Para que se inserte y aprese
completamente, la estructura de chavetas de una unidad de filtro
debe tener el número correcto de chavetas en las posiciones
angulares correctas, teniendo cada chaveta la geometría correcta,
por ejemplo, las dimensiones radiales y angulares correctas. Sólo
cuando una unidad de filtro configurada correctamente se ha
recibido y retenido completamente se puede engranar de forma
roscada la segunda sección 14 de la carcasa con la primera sección
de la carcasa para formar un ensamblaje sellado de cartucho de
filtro para uso junto con un módulo 60 de base.
Las figuras 8 y 9 ilustran una configuración que
varía la dimensión L angular de las chavetas 38. La figura 8
ilustra una primera tapa 34 final en la que cada chaveta 38
subtiende un ángulo obtuso de aproximadamente 140°. Cada chaveta 38
tiene una proyección R radial equivalente. La figura 9 ilustra una
vista desde abajo de la primera sección 12 de la carcasa configurada
para recibir la tapa 34 del primer extremo ilustrada en la figura
8. La estructura 26 interior delimita porciones 24 axiales del
chavetero, que se extienden la mayoría del tramo alrededor de una
mitad de la estructura 26 interior.
Las figuras 11 y 12 ilustran una configuración
alternativa adicional de chavetas y chaveteros de acuerdo con la
presente invención. La figura 11 es una vista en planta desde
arriba de una tapa 34 del primer extremo de la unidad de filtro con
tres chavetas 38, 38' que sobresalen radialmente. Dos de las tres
chavetas 38 tienen dimensiones L angulares iguales y sobresalen a
distancias R radiales equivalentes, mientras que una chaveta 38'
sobresale una distancia R_{1} radial mayor y tiene una dimensión
L_{1} angular menor. La figura 12 ilustra una primera sección 12
de la carcasa con porciones 24, 24' axiales del chavetero de
compatibilidad configurada. Variando las dimensiones radiales y
angulares de las chavetas 38 y/o las posiciones y/o el número de
chavetas 38, un molde de compatibilidad compuesta que comprende un
número infinito de series de configuración está disponible para
diferenciar entre unidades 30 de filtro con capacidades de flujo
diferentes, medios de filtro, opciones de eliminación, cualidades
ecológicas u otras características.
Según la presente invención, la chaveta
coincidente y las estructuras del chavetero delimitan carcasas y
unidades de filtro compatibles. Las estructuras de chavetas y
chavetero están situadas y configuradas de manera que las carcasas
y unidades de filtro incompatibles no puedan ensamblarse
fácilmente. Por ejemplo, una unidad de filtro incorrectamente
adaptada no se recibirá debidamente en la primera sección de la
carcasa, obstruyendo así la conexión de la primera y segunda
sección de la carcasa. Exigir la compatibilidad de las chavetas y
los chaveteros invalida cualquier intento de rechazar el sistema de
chavetas muy problemático.
Se observará así que la presente invención al
menos en su forma preferida proporciona un ensamblaje de cartucho
de filtro nuevo y mejorado que incorpora un sistema para adaptar la
unidad de filtro sustituible a la carcasa; y además proporciona un
ensamblaje de cartucho de filtro nuevo y mejorado que permite la
sustitución de la unidad de filtro y proporciona un sistema de
chavetas que garantiza que sólo se usen unidades compatibles; y
además proporciona un sistema de chavetas para el ensamblaje de
cartucho de filtro en el que la unidad de filtro es apresada dentro
de la carcasa en una posición axial determina-
da.
da.
Aunque se ha expuesto una forma de realización
preferida de la invención anterior con fines de ilustración, la
descripción anterior no debe considerarse una limitación de la
invención de este documento. En consecuencia, diversas
modificaciones, adaptaciones y alternativas se le pueden ocurrir a
alguien experto en la materia sin apartarse del alcance de la
presente invención.
Claims (16)
1. Un ensamblaje (10) de cartucho de filtro que
comprende:
- una carcasa que incluye una primera sección (12) con un primer extremo (13) y una segunda sección (14), pudiendo conectarse dichas secciones de forma que se pueden soltar para formar un área cerrada herméticamente a fluidos, comprendiendo dicha primera sección una estructura (26) interior que delimita al menos un chavetero que incluye una porción (24) axial y una porción de desviación generalmente ortogonal a ésta y una unidad (30) de filtro que se puede recibir de forma sustituible en dicha área cerrada, incluyendo dicha unidad de filtro un elemento (32) de filtro y al menos una tapa (34, 36) final que encierra un extremo axial de dicho elemento de filtro, incluyendo dicha tapa final una porción (35) periférica con al menos una chaveta (38) que se extiende radialmente desde dicha porción periférica,
- en el que dicha chaveta se puede recibir en dicho chavetero y se puede mover axialmente hacia dicho primer extremo de la primera sección.
2. Un ensamblaje (10) de cartucho de filtro
como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha porción
(24) axial comprende una ranura que se extiende axialmente con una
profundidad radial y una extensión curvada y dicha chaveta (38)
subtiende un ángulo complementario respecto a la extensión curvada
de dicha porción axial.
3. Un ensamblaje (10) de cartucho de filtro
como se reivindica en la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha
estructura (26) interior comprende una pluralidad de chaveteros y
dicha tapa (34, 36) final incluye una pluralidad igual de chavetas
que se extienden radialmente que se pueden recibir en dichos
chaveteros.
4. Un ensamblaje (10) de cartucho de filtro como
se reivindica en la reivindicación 3, en el que al menos una
porción (24) axial tiene una extensión curvada que es diferente de
la correspondiente extensión curvada de otra porción axial y al
menos una chaveta subtiende un ángulo que es complementario a la
extensión curvada de dicha al menos una porción
axial.
axial.
5. Un ensamblaje (10) de cartucho de filtro como
se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en el que al
menos una chaveta (38) se extiende una distancia (R) radial
diferente de la correspondiente extensión (R') radial de otra
chaveta (38') y al menos una porción axial tiene una profundidad
radial que es complementaria a la extensión radial de dicha al
menos una chaveta.
6. Una carcasa (10) de cartucho de filtro que
comprende:
- una primera sección (12) con forma de lata que incluye un eje central, un primer extremo (13) y un segundo extremo (15) roscado y una estructura (26) interior que delimita al menos un chavetero que incluye una porción axial (24), y
- una segunda sección (14) que incluye un primer extremo y un segundo extremo roscado,
- en la que dichos segundos extremos se pueden conectar de forma desmontable de forma roscada para formar un área cerrada herméticamente a fluidos.
7. Una carcasa (10) de cartucho de filtro como
se reivindica en la reivindicación 6, en la que dicha porción (24)
axial comprende una ranura que se extiende axialmente con una
profundidad radial y una extensión curvada.
8. Una carcasa (10) de cartucho de filtro como
se reivindica en la reivindicación 6 ó 7, en la que dicha
estructura (26) interior delimita una pluralidad de chaveteros.
9. Una carcasa (10) de cartucho de filtro como
se reivindica en la reivindicación 8, en la que al menos un
chavetero tiene una profundidad radial diferente de la
correspondiente profundidad radial de otro chavetero.
10. Una carcasa (10) de cartucho de filtro como
se reivindica en la reivindicación 8 ó 9, en la que al menos una
porción (24) axial tiene una extensión curvada diferente de la
correspondiente extensión curvada de otra porción (24') axial.
11. Una carcasa (10) de cartucho de filtro como
se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en la
que cada una de dichas primera y segunda sección de la carcasa
incluye una protuberancia (43, 43') retenedora situada de manera
que dichas protuberancias deban desplazarse unas sobre otras para
completar las conexiones roscadas entre dichas primera y segunda
sección de la carcasa.
12. Una unidad (30) de filtro que
comprende:
- un elemento (32) de filtro con extremos distanciados axialmente y que rodea un eje (B) central, y una tapa (34) final que encierra un extremo axial de dicho elemento, incluyendo dicha tapa final una porción periférica generalmente curvada sin una junta por rodillo circunferencial, teniendo dicha porción periférica un centro de curvatura en dicho eje central y al menos una chaveta (38) integrada que se extiende radialmente con una periferia exterior curvada con un centro de curvatura en dicho eje central.
13. Una unidad (30) de filtro como se
reivindica en la reivindicación 12, en la que dicha chaveta (38)
subtiende un ángulo y tiene una extensión radial respecto a dicho
eje.
14. Una unidad (30) de filtro como se
reivindica en la reivindicación 12 ó 13, en la que dicha tapa (34,
36) final comprende una pluralidad de chavetas distanciadas
angularmente.
15. Una unidad (30) de filtro como se
reivindica en la reivindicación 14, en la que al menos una chaveta
(38') se extiende una distancia (R') radial diferente de la
correspondiente extensión (R) radial de otra chaveta (38).
16. Una unidad (30) de filtro como se
reivindica en la reivindicación 14 ó 15, en la que al menos una
chaveta (38') subtiende un ángulo diferente de la correspondiente
extensión angular de otra chaveta (38).
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