ES2635788T3

ES2635788T3 - Conjunto de filtro y elemento filtrante

Info

Publication number: ES2635788T3
Application number: ES09835869.0T
Authority: ES
Inventors: Timothy M. Sasur; Jeremiah Sazama
Original assignee: Clarcor Engine Mobile Solutions LLC
Current assignee: Clarcor EM Holdings Inc
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2029-12-23
Also published as: EP2379194B1; US10702807B2; BRPI0922471B1; EP2379194A1; BRPI0922471A8; EP3235553A1; US20110272340A1; CN102264446B; CN102264446A; BRPI0922471A2; EP3235553B1; WO2010075564A1; US20100155321A1; EP2379194A4

Abstract

Un conjunto (10) de filtro que comprende: un colector (12) que define recorridos de flujo hacia dentro y hacia fuera de fluido e incluye un faldón (20) que rodea una superficie interior superior (22) de dicho colector (12), incluyendo dicha superficie interior superior al menos una primera estructura (24, 26) de codificación; una cubeta (14) configurada para acoplarse de forma separable con dicho colector (12) para definir un espacio interior sellado en comunicación con dichos recorridos de flujo hacia dentro y hacia fuera de fluido, incluyendo dicha cubeta (14) un reborde superior (36) que tiene al menos una segunda estructura de codificación; y un elemento filtrante (28) que comprende: un medio filtrante (60) que rodea, al menos parcialmente, un eje longitudinal (A) y que se extiende entre extremos primero y segundo; una primera tapa extrema (38) dispuesta adyacente al primer extremo de dicho medio filtrante (60), definiendo dicha primera tapa extrema (38) una abertura (50) de flujo de fluido en comunicación con uno de dichos recorridos de flujo hacia dentro o hacia fuera de fluido y que incluye al menos una primera estructura de indexación que se prolonga radialmente configurada para definir una única orientación de instalación con respecto a la cubeta (14); y una segunda tapa extrema (56) dispuesta adyacente al segundo extremo de dicho medio filtrante (60), incluyendo dicha segunda tapa extrema una segunda estructura de indexación configurada para definir una única orientación de instalación con respecto a la cubeta (14) y configurada para acoplarse con una tercera estructura (64) de codificación complementaria en el interior de dicha cubeta (14), en el que una única de dicha al menos una primera estructura de indexación que se prolonga radialmente se acopla con una de dicha primera estructura de codificación y una de dicha segunda estructura de codificación para definir una orientación de instalación de dicho elemento filtrante (38) con respecto tanto a dicha cubeta (14) como a dicho colector (12), en el que cada una de dichas tapas extremas primera y segunda está configurada para acoplarse con la cubeta (14), de forma que se mantengan ambas tapas extremas (38, 56) en una orientación mutua predeterminada.

Description

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DESCRIPCION

Conjunto de filtro y elemento filtrante Referencia a una solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente U.S. n° 12/317.409 presentada el 23 de diciembre de 2008.

Campo tecnico

La presente solicitud versa, en general, acerca de conjuntos de filtro empleados en conexion con motores de combustion interna. Mas en particular, la presente solicitud versa acerca de conjuntos de filtro que tienen un elemento filtrante sustituible para eliminar partfculas extranas y/o separar agua del combustible del sistema de suministro de combustible de un motor de combustion interna.

Antecedentes

Hace tiempo que se reconoce que una operacion sin problemas de un motor de combustion interna requiere alguna forma de filtrado del combustible consumido por el motor. En particular, la ausencia de estandares estrictos de control de calidad en el combustible diesel dicta que se incorpore un filtro eficaz de combustible en el sistema de suministro de combustible para un motor diesel. No es infrecuente que el combustible diesel contenga cantidades significativas de partfculas abrasivas y de agua. Las partfculas abrasivas presentan el potencial de danos permanentes a los componentes del sistema de inyeccion de combustible. Las partfculas abrasivas pueden afectar de forma adversa al rendimiento de la bomba de inyeccion de combustible destruyendo la capacidad de la bomba de inyeccion de combustible de dosificar y suministrar con precision combustible a presiones elevadas. La presencia de agua en el suministro de combustible diesel puede provocar la corrosion de los componentes del motor, y durante condiciones de congelacion, puede tener como resultado la interrupcion del sistema de inyeccion de combustible y/o el gripado de los componentes moviles.

Varios sistemas convencionales de filtro de combustible llevan a cabo la doble funcion de eliminar materia particulada del combustible diesel y de separar el agua del combustible. Los filtros de combustible de la tecnica anterior han estado construidos, normalmente, en forma de una lata metalica, rodeando permanentemente al elemento filtrante en un conjunto de un unico uso. Aunque estos conjuntos han demostrado ser eficaces y fiables, distan de ser ideales en terminos de desecho de materiales y de coste de eliminacion. El cartucho de filtro rodea y soporta un elemento filtrante construido normalmente de una disposicion cilmdrica plegada (fruncida) como un acordeon de un medio filtrante, que es normalmente un material compuesto similar a papel de fibras seleccionadas, tratadas qmmicamente para repeler el agua. El cilindro fruncido de medio filtrante esta fijado normalmente a tapas extremas en cada extremo mediante adhesivo o similar, obligando al fluido a atravesar el medio filtrante antes de fluir a los sistemas de gestion del combustible.

Convencionalmente, se sustituye el cartucho desechable de filtro a intervalos preestablecidos de uso del filtro. En la practica, los requisitos del cartucho de filtro pueden variar dependiendo de tales caractensticas como el tipo y la marca del motor de combustion interna, las aplicaciones espedficas para las que se emplea el motor, el clima en el que se opera el motor de combustion y/o las caractensticas regionales en cuanto a la calidad del suministro de combustible. Por lo tanto, los cartuchos de filtro vanan habitualmente en cuanto a sus dimensiones, su capacidad y las calidades de sus medios filtrantes.

Debido a la calidad deficiente del combustible diesel encontrado por todo el mundo en aplicaciones todoterreno (fuera de autopistas), es muy comun ver un tapon del medio filtrante del combustible con diversos grados de combustible oxidado, agua, asfaltenos y restos organicos que pueden crear sedimentos sobre la superficie del papel filtrante. Segun se acumulan estos sedimentos, taponando los poros del medio, se acumula una presion diferencial a traves del papel filtrante. Cuando la presion diferencial se vuelve lo suficientemente grande como para que el papel no puede soportar las fuerzas que actuan sobre el mismo, el papel es propenso a combarse, torsionarse y finalmente a romperse, destruyendo, de hecho, la capacidad de funcionamiento del filtro. Para evitar la torsion, el combado y la rotura del papel filtrante, es muy comun en la industria del filtrado utilizar un tubo de soporte en el nucleo interior del medio filtrante y que se extiende entre tapas extremas en ambos extremos longitudinales del cilindro fruncido del medio filtrante. Lo mas frecuente es que este tubo sea de plastico o acero, con perforaciones para permitir el flujo a traves del tubo. Aunque esta solucion es eficaz, anade al coste total del elemento filtrante y, dependiendo del tamano de las perforaciones, puede provocar puntos localizados de alta velocidad del papel filtrante que pueden dar lugar a pequenas perdidas en el rendimiento del filtro.

En el documento US 2007/0267338 A1 se ilustra un ejemplo para un conjunto de filtro que tiene un elemento filtrante con un tubo de soporte. El conjunto de filtro comprende un colector que define recorridos de flujo hacia dentro y hacia fuera y una cubeta. El colector y la cubeta estan acoplados de forma separable y definen un espacio interior sellado que se encuentra en comunicacion con los recorridos de flujo del fluido. Hay ubicado un elemento filtrante en el espacio interior. El elemento filtrante comprende una tapa extrema superior y una inferior. La tapa extrema

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superior comprende caractensticas de indexacion que se proyectan radialmente que se acoplan con la cubeta. El tubo de soporte conecta la tapa extrema superior con la tapa extrema inferior.

En el documento WO 03/089104 A2 se muestra otro ejemplo de un conjunto de filtro con un tubo de soporte en el interior del elemento filtrante, que describe un cartucho encapsulado de filtro. El cartucho comprende un elemento colector y una placa de cubierta con forma de cubeta en la parte inferior que se acopla de forma separable con el elemento colector. El colector define un recorrido de flujo del fluido hacia dentro y hacia fuera. El colector y la placa de cubierta con forma de cubeta definen un espacio interior en el que hay ubicado un elemento filtrante. El elemento filtrante comprende una tapa extrema superior y una inferior que estan conectadas por medio del tubo de soporte. Ademas, el elemento filtrante rodea un eje longitudinal. Las tapas extremas comprenden prolongaciones que se proyectan hacia fuera que hacen contacto con el elemento colector. Centran el elemento filtrante en el cartucho de filtro.

En el documento US 2008/0142426 A1 se describe un conjunto similar de filtro. La tapa extrema superior del elemento filtrante comprende elementos de indexacion que se proyectan axialmente que centran el elemento filtrante en la cubeta.

Uno de los problemas que se encuentran con frecuencia en conexion con la sustitucion del cartucho de filtro es garantizar que el cartucho sustituido es compatible con los requisitos de filtrado del sistema de combustible. Debido a que numerosos tipos y calidades de cartuchos de filtro pueden adaptarse dimensionalmente con la base de un sistema dado de filtrado, el cartucho de filtro de sustitucion frecuentemente no cumple con las especificaciones del sistema de filtrado, poniendo en peligro, de ese modo, la integridad del sistema de filtrado de combustible. El uso de un cartucho incompatible de filtro puede tener efectos muy graves sobre la operacion del motor de combustion interna, y tambien puede ser innecesariamente costoso cuando un cartucho menos costoso es completamente adecuado. Con frecuencia, bien el propietario o bien el personal de mantenimiento que presta un servicio de mantenimiento del motor de combustion interna son completamente inconscientes de las especificaciones y de los requisitos del cartucho de sustitucion de filtro y ponen en peligro, sin saberlo, la integridad del sistema de filtrado al utilizar cartuchos no homologados de filtro. Tambien hay casos en los que se instalan intencionalmente cartuchos inferiores o inapropiados de sustitucion de filtro sin el conocimiento del propietario o del responsable del vehnculo.

Una mayor conciencia de una proteccion medioambiental y del reciclado de materiales han dado lugar a una necesidad de sistemas mas eficaces de filtrado que tengan un componente desechable mmimo. Ademas, puede que los organismos de proteccion medioambiental que buscan reducir el volumen de los elementos de desecho asociados con las industrias de automoviles y camiones puede que ya no permitan la eliminacion ilimitada de filtros utilizados de combustible en el flujo normal de residuos, necesitando, de ese modo, una eliminacion especializada y, por consiguiente, mas costosa.

Sumario de la invencion

La presente divulgacion versa acerca de un conjunto de filtro que incluye un colector y una cubeta que se interconectan para formar una carcasa reutilizable para un elemento filtrante sustituible. La cubeta esta conectada con el colector por medio de un collar giratorio con rampas internas que se acopla con prolongaciones radiales que se extienden desde el colector. El colector define un recorrido de flujo del fluido desde un suministro de combustible a traves del medio filtrante y al sistema de combustible de un vehnculo, mientras la cubeta esta suspendida, normalmente, por debajo del colector y rodea el elemento filtrante para formar una carcasa sellada. La parte inferior de la cubeta proporciona un espacio para la acumulacion de agua separada del combustible y normalmente incluye una llave de vaciado para la liberacion de agua acumulada. La cubeta esta construida de plastico moldeado, pero otros materiales y procedimientos de fabricacion son compatibles con la presente divulgacion. La cubeta puede ser transparente para permitir que el personal de mantenimiento observe una acumulacion de agua y/o la condicion del medio filtrante sin desmontar el conjunto de filtro de combustible. La cubeta y el colector estan indexados entre sf para definir una orientacion predeterminada de instalacion de la cubeta con respecto al colector.

El elemento filtrante sustituible incluye tapas extremas en ambos extremos de un cilindro fruncido de un medio filtrante, y puede no incluir un tubo central de soporte. Cada una de las tapas extremas en ambos extremos del elemento filtrante esta configurada para acoplarse con la cubeta, de forma que se mantengan ambas tapas extremas en una orientacion predeterminada con respecto a la otra para evitar la torsion y el hundimiento del cilindro fruncido del medio filtrante. La tapa extrema superior del elemento esta configurada para acoplarse en una unica orientacion predeterminada con un reborde superior almenado de la cubeta. La tapa extrema inferior del elemento incluye una entalladura configurada para acoplarse con una proyeccion complementaria desde la superficie interior de la cubeta para indexar la tapa extrema inferior con la cubeta en una unica orientacion de instalacion. Las caractensticas de acoplamiento de las tapas extremas superior e inferior del elemento estan dispuestas en una orientacion mutua predeterminada, de forma que las caractensticas respectivas de acoplamiento de elementos esten alineadas con las caractensticas complementarias de la cubeta.

Segun un aspecto de la divulgacion, la tapa extrema superior del elemento incluye una pluralidad de pestanas que se extienden radialmente dispuestos para ser recibidos en entalladuras en el reborde superior almenado de la cubeta. Las pestanas pueden variar con respecto a su longitud radial y extension lateral (circunferencial), al igual

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que su altura medida a lo largo de un eje longitudinal del conjunto de filtro. Las entalladuras en el reborde superior almenado de la cubeta pueden variar en la extension lateral (circunferencial) para formar una matriz de compatibilidad. Cada tapa extrema superior del elemento esta configurada con pestanas que definen una orientacion predeterminada de instalacion con respecto a la cubeta. Las pestanas pueden extenderse mas alla de la periferia del reborde superior de la cubeta y por encima del reborde superior almenado para interactuar con una superficie interior superior configurada de forma apropiada del colector. Por lo tanto, se indexa la tapa extrema superior tanto con respecto a la cubeta como con respecto al colector, mientras que la cubeta tambien esta indexada con respecto al colector. Solo se recibira correctamente una tapa extrema superior del elemento filtrante tanto en la cubeta como en el colector, lo que permite la union de la cubeta con el colector por medio del collar.

Segun un aspecto adicional, el colector puede incluir un faldon que se extiende hacia abajo que tiene una superficie interna y una o mas ranuras o entalladuras chaveteadas separadas circunferencialmente. La cubeta incluye un saliente circunferencial para que se acople en el un reborde interno del collar. El saliente circunferencial de la cubeta tiene un diametro exterior menor que el diametro interior del faldon que se extiende hacia abajo, y cuando se instala en el colector, es recibido en el faldon, y rodeado por el mismo. Las ranuras o entalladuras en el faldon tienen un numero identico a las prolongaciones del saliente, y tienen la misma separacion circunferencial que las mismas, y estan adaptadas para recibir las prolongaciones cuando se inserta la cubeta en el colector. El saliente circunferencial de la cubeta incluye una prolongacion complementaria a la ranura o entalladura en el faldon para definir una orientacion de instalacion entre la cubeta y el colector.

Segun otro aspecto de la divulgacion, la tapa extrema superior del elemento forma una conexion indexada chaveteada tanto con la cubeta como con el colector al mismo tiempo. Una orientacion inapropiada de la tapa extrema superior del elemento con respecto ya sea a la cubeta o al colector evitara la recepcion de la cubeta y del elemento por parte del colector, dado que el colector y la cubeta tambien tienen una unica orientacion de instalacion gracias al faldon indexado del colector y al saliente de la cubeta. Conjuntamente, la tapa extrema superior del elemento, el reborde superior almenado y el saliente de la cubeta y la superficie interior superior y el faldon del colector forman una matriz de compatibilidad en la que la tapa extrema superior del elemento esta chaveteada tanto con respecto a la cubeta como con respecto al colector. Cada uno de la cubeta, del colector y del elemento estan chaveteados con respecto a ambos de los otros componentes.

Segun otro aspecto mas de la divulgacion, la tapa extrema inferior del elemento incluye una entalladura con forma de V que se extiende hacia dentro desde su periferia. La tapa extrema inferior entallada forma una separacion correspondiente de frunces en el medio filtrante para definir un vado con forma de V que se extiende la longitud del medio cilmdrico fruncido. El vado se extiende hacia dentro desde una circunferencia externa del medio cilmdrico fruncido mas de la mitad de la distancia entre las circunferencias exterior e interior del medio cilmdrico fruncido. La tapa extrema inferior entallada y el vado con forma de V en el medio estan configurados para acoplarse con una proyeccion complementaria de la superficie interior de la cubeta. La proyeccion de la cubeta se prolonga hacia arriba desde la parte inferior de la cubeta y se extiende la mayor parte de la altura de la cubeta (medida en paralelo con un eje longitudinal del conjunto de filtro). La proyeccion de la cubeta tiene una forma de V similar a la entalladura y al vado y es recibida en la entalladura y en el vado segun se inserta el elemento en la cubeta durante la instalacion. El elemento esta indexado con respecto a la cubeta mediante caractensticas de acoplamiento en ambas tapas extremas superior e inferior. Por lo tanto, la relacion angular mutua de las tapas extremas superior e inferior del elemento forma parte de una matriz de compatibilidad entre el elemento filtrante sustituible y el sistema de filtro.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto de filtro segun la presente divulgacion con el collar soltado para mostrar el indexado entre el saliente circunferencial de la cubeta y el faldon del colector; la Figura 2 es una vista en perspectiva del conjunto de filtro de la Figura 1 con la cubeta, elemento filtrante recibido y collar separados del colector y del elemento recibido o cubeta del alojamiento del conjunto de filtro de la Figura 1;

la Figura 3 es una vista en perspectiva del conjunto de filtro de la Figura 2 que muestra la superficie interior superior del colector;

la Figura 4 es una vista en perspectiva de la cubeta, del elemento filtrante recibido y del collar del conjunto de filtro de la Figura 1;

la Figura 5 es una vista lateral en perspectiva de la cubeta, del elemento filtrante recibido y del collar de la Figura 4;

la Figura 6 es una vista lateral en perspectiva de la cubeta, del cartucho de filtro recibido y del collar de la Figura 4;

la Figura 7 es una vista desde arriba en perspectiva de la cubeta, del elemento filtrante recibido y del collar de la Figura 4, con el elemento filtrante parcialmente retirado para mostrar la relacion de la tapa extrema inferior del elemento con la cubeta;

la Figura 8 es una vista lateral en perspectiva de la cubeta, del elemento filtrante recibido y del collar de la Figura

7;

la Figura 9 es una vista desde arriba en perspectiva del elemento filtrante de la Figura 1 que muestra detalles de la tapa extrema superior;

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la Figura 10 es una vista desde abajo en perspectiva del elemento filtrante de la Figura 9 que muestra detalles de

la tapa extrema inferior;

la Figura 11 es una vista lateral en perspectiva del elemento filtrante de la Figura 9;

la Figura 12 es una vista desde arriba en perspectiva de la cubeta de la Figura 1 que muestra detalles del

reborde superior almenado y del saliente circunferencial indexado;

la Figura 13 es una vista en planta desde arriba de la cubeta de la Figura 12; y

la Figura 14 es una vista en seccion del conjunto de filtro que muestra la relacion sellada entre la cubeta y el

colector y el elemento filtrante y el colector, respectivamente.

Descripcion detallada

Con referencia a los dibujos y en particular a las Figuras 1 - 3, una realizacion de un conjunto divulgado 10 de filtro de combustible comprende un colector 12 al que se fija una cubeta 14 por medio de un collar 16. El collar 16 esta configurado con rampas espirales (no mostrados) dirigidos hacia dentro que se acoplan con protuberancias 18 que se prolongan desde la superficie exterior de un faldon 20 que se prolonga hacia abajo desde el colector 12. Como puede verse de forma optima en la Figura 3, el faldon 20 rodea una superficie interior superior 22 del colector 12, que incluye un saliente 24 de codificacion que se prolonga hacia dentro y hacia abajo. El saliente 24 de codificacion define una pluralidad de ranuras 26 de codificacion.

El colector 12 y la cubeta 14 se acoplan para formar una carcasa sellada que rodea un elemento filtrante recibido 28 ilustrado en las Figuras 2 y 4 -11. Las Figuras 1 y 2 ilustran una entalladura 30 definida por el faldon 20 que recibe un resalte 32 o relieve que se prolonga radialmente que se extiende desde un saliente circunferencial 34 de la cubeta 14, como puede verse de forma optima en la Figura 4. El acoplamiento del resalte 32 con la ranura 30 en el faldon 20 define una orientacion de instalacion de la cubeta 14 con respecto al colector 12. Las Figuras 2 y 3 ilustran la cubeta, el elemento filtrante recibido 28 y el collar 16 separados del colector 12. La cubeta 14 incluye un reborde superior almenado 36 de la cubeta 14 y la tapa extrema superior 38 del elemento filtrante recibido 28 indexada con respecto al reborde superior almenado 36 por medio de una pluralidad de soportes 40 que se extienden radialmente y una pluralidad de pestanas 42 de codificacion que se extienden radialmente. Segun se muestra de forma optima en las Figuras 4 - 6, los soportes 40 que se extienden de forma radial se extienden radialmente mas alla del diametro exterior del reborde superior almenado 36 de la cubeta 14. Los soportes 40 que se extienden radialmente tambien incluyen una dimension vertical y estan moldeados con nervaduras verticales 44 de soporte para una mayor rigidez estructural.

La tapa extrema superior 38 del elemento filtrante divulgado 28 incluye tres soportes 40 que se prolongan radialmente dispuestos equiangularmente, aunque otras configuraciones de soporte son compatibles con el elemento filtrante y el conjunto de filtro divulgados. La tapa extrema superior 38 tambien incluye nervaduras 46 que se prolongan radialmente para aumentar la rigidez estructural de la tapa extrema superior 38. En el centro de la tapa extrema superior 38 hay un cierre estanco 48 con forma anular que tiene una seccion transversal rectangular que rodea una abertura 50 de flujo de fluido. Otras formas de cierre estanco, tales como juntas toricas, son compatibles con el conjunto divulgado 10 de filtro. La pluralidad de soportes 40 que se prolongan radialmente puede variar en su dimension lateral (circunferencial), altura (medida en paralelo a un eje longitudinal A del conjunto de filtro) y/o la extension de su prolongacion radial. En el elemento filtrante divulgado 28, dos de los soportes 40 tienen una mayor extension lateral que el tercero, de forma que el elemento filtrante recibido tenga una unica orientacion de instalacion con respecto a la cubeta 14. Las Figuras 6 y 7 muestran de forma optima como estan configuradas las entalladuras en el reborde superior almenado 36 de la cubeta 14 para acoplarse con los soportes 40, por ejemplo, las entalladuras tienen una anchura identica en ambos diametros interior y exterior del reborde superior 36 de la cubeta 14. Las prolongaciones hacia arriba del reborde almenado 36 entre las entalladuras tienen forma trapezoidal o de dovela como resultado de la configuracion de las entalladuras. Los soportes 40 centran el elemento filtrante 28 en la cubeta 14 y soportan verticalmente la tapa extrema superior 38 con respecto al colector 12. Las nervaduras radiales 46 y el componente vertical 44 de los soportes 40 proporcionan una rigidez estructural necesaria para soportar el cierre estanco central 48 adyacente a la superficie interior superior 22 del colector 12 para mantener un cierre estanco a los fluidos entre el elemento filtrante 28 y el colector 12.

Segun se muestra en las Figuras 4 - 11, la tapa extrema superior 38 del elemento tambien incluye una o mas pestanas 42 de codificacion que se prolongan radialmente empleadas para codificar elementos particulares con respecto a conjuntos particulares de combustible. Las pestanas 42 de codificacion son ademas de los soportes 40. Se debena hacer notar que las pestanas 42 de codificacion tienen una estructura mas sencilla y un perfil vertical mas bajo, dado que el componente vertical 44 y la rigidez de los soportes 40 son innecesarios para la funcion de codificacion. Las pestanas 42 de codificacion estan dispuestas para acoplarse con entalladuras predeterminadas en el reborde superior almenado 36 de la cubeta 14, de forma que no se reciba en una cubeta 14 un elemento filtrante codificado de forma indebida. Las pestanas 42 de codificacion pueden ser utilizadas para distinguir elementos que tienen distintas propiedades o capacidades de filtrado o para distinguir elementos filtrantes compatibles con los productos de un fabricante de los compatibles con los productos de otro fabricante. Conjuntamente, los soportes 40 y las pestanas 42 de codificacion forman una matriz de compatibilidad que define una unica orientacion de instalacion de un elemento filtrante 28 con respecto a la cubeta 14.

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Se debe hacer notar que los soportes 40 y las pestanas 42 de codificacion se extienden radialmente mas alia del diametro exterior del reborde superior almenado 36 de la cubeta 14. Por debajo del reborde superior almenado 36, la cubeta 14 incluye un saliente circunferencial 34, cuyo lado inferior esta acoplado por un reborde que se prolonga hacia dentro del collar 16 para soportar la cubeta 14 con respecto al colector 12. La superficie horizontal superior 52 del saliente 34 soporta un cierre estanco 54 de junta torica, segun se muestra en las Figuras 5 y 14. El cierre estanco 54 de junta torica esta comprimido entre la superficie interior del faldon 20 y la superficie exterior del reborde superior almenado 36 de la cubeta 14. El saliente circunferencial 34 de la cubeta 14 tiene un diametro exterior menor que el diametro interior del faldon 20 que se prolonga hacia abajo del colector 12. El diametro exterior del reborde superior almenado 36 de la cubeta 14 es menor que el diametro interior del saliente 24 de codificacion. Cuando se recibe la cubeta 14 en el colector 12, el reborde superior almenado 36 de la cubeta 14 se asienta en el saliente 24 de codificacion mientras que el saliente circunferencial 34 de la cubeta 14 se asienta en el faldon 20. Se reciben los extremos que se extienden radialmente de los soportes 40 y las pestanas 42 de codificacion en las ranuras verticales 26 de codificacion definidas por el saliente 24 de codificacion. Por lo tanto, se chavetea la tapa extrema superior 38 del elemento filtrante 28 con respecto al colector 12 mediante la configuracion de soportes 40 que se extienden radialmente y pestanas 42 de codificacion que se acoplan en un patron correspondiente de ranuras 26 de codificacion. Segun un aspecto de la divulgacion, los colectores 12 estan configurados con patrones de ranuras 26 de codificacion correspondientes al patron de los soportes 40 y de las pestanas 42 de codificacion en elementos filtrantes compatibles 28. Solo se reciben en el colector los elementos filtrantes 28 con el patron correcto de soportes 40 y de pestanas 42 de codificacion, mientras que se rechazan los elementos filtrantes indebidamente chaveteados.

La tapa extrema superior 38 del elemento filtrante esta chaveteada tanto con respecto a la cubeta 14 como con respecto al colector 12, mientras que la cubeta 14 esta chaveteada tanto con respecto al elemento filtrante 28 como con respecto al colector 12. La disposicion ilustrada emplea el patron de soportes 40 y de pestanas 42 de codificacion en la tapa extrema superior 38 del elemento filtrante como una interfaz chaveteada entre la cubeta 14 y el colector 12. Se rechazara un elemento filtrante chaveteado de forma inapropiada, por ejemplo, no recibido completamente en un colector incompatible 12, evitando el acoplamiento del anillo con las protuberancias 18, haciendo imposible el montaje del elemento filtrante incompatible 28 en el conjunto 10 de filtro. La Figura 3 ilustra una vista de la superficie interior superior 22 del colector 12 que muestra el saliente 24 de codificacion que se prolonga hacia dentro con ranuras 26 de codificacion correspondientes a los extremos que se prolongan radialmente de los soportes 40 y de las pestanas 42 de codificacion. Los soportes 40 y las pestanas 42 de codificacion estan configurados para atravesar el reborde superior almenado 36 de la cubeta 14 y acoplarse con las ranuras 26 de codificacion definidas por el saliente 24 de codificacion.

Se debe hacer notar que uno de los soportes 40 esta dotado de flechas que estan alineadas, en las ilustraciones, con una flecha correspondiente en el resalte 32 que se prolonga desde el saliente circunferencial 34 de la cubeta 14. Las flechas indican la orientacion de instalacion del elemento filtrante 28 con respecto a la cubeta 14. El resalte 32 en el saliente circunferencial 34 de la cubeta 14 cabe en la entalladura correspondiente 30 en el faldon 20 para definir la orientacion de instalacion de la cubeta 14 con respecto al colector 12. Para una cubeta 14 y un elemento filtrante recibido 28 que han de ser recibidos en un colector 12, el patron de los soportes 40 y de las pestanas 42 de codificacion debe corresponderse con el patron de ranuras 26 de codificacion definido por el saliente 24 de codificacion en el interior del colector 12. Un cierre estanco circular 50 de junta torica esta soportado por la superficie superior 52 del saliente circunferencial 34 de la cubeta 14. Un collann por encima de la junta torica circular esta definido por la parte inferior del saliente 24 de codificacion y por los extremos de los soportes 40 que se extienden radialmente y las pestanas 42 de codificacion. Las pestanas 42 o los soportes 40 de codificacion ausentes provocaran vados en el collann por encima del cierre estanco 50 de junta torica y pueden permitir que el vado o la presion desvfen el cierre estanco 50 de junta torica al interior de una ranura 26 de codificacion y permitir una fuga. La combinacion de soportes 40 y de pestanas 42 de codificacion colocados de forma apropiada, junto con el saliente 24 de codificacion define una superficie circunferencial del collann para mantener la posicion y la integridad del cierre estanco 50 de junta torica.

Segun se muestra en las Figuras 7 - 11, un elemento filtrante 28 segun aspectos de la divulgacion tiene una tapa extrema inferior 56 con una entalladura 58 con forma de V (forma de cuna). La tapa extrema inferior 56 y las caractensticas correspondientes de la tapa extrema superior (segun se muestra en la Figura 11) separan pliegues adyacentes en el medio filtrante cilmdrico fruncido 60 para definir un canal longitudinal 62 con forma de V que se extiende hacia arriba desde la tapa extrema inferior 56 hasta el lado inferior de la tapa extrema superior 38. Las formas de la tapa extrema inferior 56 y del canal 62 en el medio filtrante 60 estan configuradas para acoplarse con una prolongacion correspondiente 64 desde la superficie interior de la cubeta 14, visto de forma optima en las Figuras 7, 12 y 13. La prolongacion 64 se extiende desde la parte inferior de la cubeta 14 hasta una posicion inmediatamente por debajo del reborde superior almenado 36 de la cubeta, atravesando la mayona de la altura del interior de la cubeta 14. La prolongacion 64 tiene una forma de V truncada complementaria a la entalladura 58 con forma de V y al correspondiente canal vertical 62 en el elemento filtrante 28. Segun se muestra en la Figura 7, cuando se inserta el elemento filtrante 28 en la cubeta 14, la prolongacion 64 se acopla con la entalladura 58 con forma de V en la tapa extrema inferior 56 y el canal vertical 62 en el medio filtrante 60 para indexar la tapa extrema inferior 56 y el medio filtrante 60 con la cubeta 14. La Figura 7 tambien muestra que la entalladura 58 y el canal vertical 62 definidos por la tapa extrema inferior 56 y el medio 60 del elemento filtrante, respectivamente, cooperan

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con los soportes 40 y las pestanas 42 de codificacion de la tapa extrema superior 38 para mantener las tapas extremas superior e inferior 38, 56 del elemento filtrante 28 en orientaciones angulares predeterminadas mutuas cuando se recibe el elemento filtrante 28 en la cubeta 14. Debido a que la tapa extrema superior 38 esta indexada con respecto al reborde superior almenado 36 de la cubeta y la tapa extrema inferior 56 esta indexada con respecto a la prolongacion 64 en la cubeta, la cubeta 14 sirve de conexion ngida entre las tapas extremas superior e inferior 38, 56 del elemento filtrante, ademas de la conexion proporcionada por el medio filtrante 60. El soporte proporcionado por la cubeta 14 reduce o elimina la necesidad de un tubo central de soporte que conecta las tapas extremas superior e inferior 38, 56 del elemento filtrante 28. La forma de la entalladura 58 en la tapa extrema inferior 56 y la prolongacion correspondiente 64 desde la superficie interior de la cubeta 14 no son cnticas para la divulgacion y pueden adoptar cualquier forma en la que la conexion entre la prolongacion 64 y la entalladura 58 controla el movimiento de la tapa extrema inferior 56 con respecto a la cubeta 14. La reduccion o eliminacion del potencial de torsion de la tapa extrema inferior 56 con respecto a la tapa extrema superior 38 aumenta la estabilidad del medio filtrante 60 en condiciones de obstruccion y ayuda a evitar el fallo del elemento filtrante 28 cuando es expuesto a presiones diferenciales elevadas.

Conjuntamente, las tapas extremas superior e inferior 38, 56 segun la presente divulgacion definen una unica orientacion instalada del elemento filtrante 28 con respecto a la cubeta 14. Cada uno de los componentes del conjunto divulgado 10 de filtro esta chaveteado con respecto al otro independientemente para definir una matriz exhaustiva de compatibilidad. La tapa extrema superior 38 del elemento filtrante esta codificada y chaveteada con respecto al colector 12 mediante los extremos radiales de los soportes 40 y pestanas 42 de codificacion que se acoplan en ranuras correspondientes 26 de codificacion definidas por el saliente 24 de codificacion. La cubeta 14 esta indexada con respecto al colector 12 por medio de la protuberancia 32 que se prolonga desde el saliente circunferencial 34 de la cubeta 14. El elemento filtrante 28 esta chaveteado con respecto a una unica orientacion de instalacion con respecto a la cubeta 14 y sirve de elemento central de la conexion chaveteada y codificado entre los componentes del conjunto 10 de filtro. Los soportes y pestanas de codificacion que se prolongan radialmente atraviesan el reborde superior almenado 36 de la cubeta para acoplarse con las ranuras 26 de codificacion definidas por el saliente 24 de codificacion en el interior del colector 12. Se debe hacer notar que se pueden utilizar distintos numeros y configuraciones de soportes 40 para indexar el elemento filtrante 28 con respecto a la cubeta 14 y el colector 12 en vez de una combinacion de soportes 40 y de pestanas 42 de codificacion.

Preferentemente, la cubeta 14, el collar 16 y las tapas extremas superior e inferior 38, 56 estan formadas de plastico moldeado. El material plastico de la cubeta puede ser transparente para permitir la inspeccion del nivel de agua. Preferentemente, el colector esta formado de aluminio fundido, pero puede estar moldeado, alternativamente, de plastico. El colector esta moldeado con un saliente generico 24 de codificacion y se mecanizan ranuras 26 de codificacion para recibir elementos filtrantes compatibles 28.

En una configuracion alternativa de colector/collar, el colector incluye roscas que se proyectan radialmente que se acoplan mediante roscas complementarias en el collar (no ilustrado). Se hace girar el collar de forma que las roscas acerquen el collar hacia el colector. Las roscas incluyen elementos de retencion para definir la posicion completamente instalada del collar con respecto al colector. El acoplamiento entre el collar 16 y el colector 12 ilustrado en las realizaciones divulgadas debena ser considerado intercambiable con un acoplamiento roscado.

En uso, el colector 12 esta fijado ffsicamente a un motor o chasis de un vehnculo por medio de tornillos (no mostrados) que pasan a traves de las aberturas mostradas en las Figuras 1 - 3. El colector 12 proporciona una entrada y una salida para el conducto (no mostrado) de combustible. Se inserta en la cubeta 14 un elemento filtrante adecuado 28 del tipo disenado para ser utilizado con ese vetnculo particular y con la configuracion particular de saliente de codificacion del colector con los soportes 40 y las pestanas 42 de codificacion colocadas en las entalladuras en el reborde superior almenado 36 de la cubeta 14. Entonces, se insertan en el colector 12 la cubeta 14 y el elemento filtrante recibido 28, de forma que se reciban los extremos que se prolongan radialmente de los soportes 40 y de las pestanas 42 de codificacion en las ranuras 26 de codificacion definidas por el saliente 24 de codificacion dentro del colector 12. Se coloca el collar 16 en torno a la cubeta 14 y se mueve hacia arriba para acoplarse con las protuberancias 18 en el exterior del faldon 20. Se hace girar el collar 14, con las protuberancias 18 subiendo por las rampas espirales dentro del collar 16 y acoplandose el collar 16 con el saliente circunferencial 34 de la cubeta para fijar la cubierta 14 y el elemento filtrante recibido 28 al colector 12.

Al proporcionar al menos tres soportes 40 separados angularmente, la tapa extrema superior 38 se mantendra centrada y coaxial con la cubeta 14. Las ranuras 26 de codificacion en el colector 12 controlan el movimiento hacia arriba de la cubeta 14 y del elemento filtrante recibido 28 en el colector 12. Si los soportes 40 y las pestanas 42 de codificacion en la tapa extrema superior 38 del elemento filtrante no se alinean de forma apropiada con las ranuras 26 de codificacion, o si los soportes 40 y pestanas 42 de codificacion no son recibidos de forma apropiada en las entalladuras en el reborde superior almenado 36 de la parte superior de la cubeta 14 y el elemento filtrante 28 no sera recibido en el colector 12 la distancia apropiada. A no ser que se inserten en el colector 12 de forma apropiada la cubeta 14 y el elemento filtrante recibido 28, el collar 16 no puede ser girado de forma apropiada.

Gracias a la construccion descrita anteriormente, se proporciona un conjunto de filtro en el que se puede utilizar una unidad ecologica de filtro y que permite un numero infinito de configuraciones para diferenciar entre conjuntos de

cartucho de filtro que tienen distintas capacidades de flujo, opciones de desecho de la unidad de filtro y/u otras caractensticas.

Aunque se han mostrado y descrito realizaciones preferentes, se pueden realizar diversas sustituciones y modificaciones a las mismas. En consecuencia, se comprendera que se han descrito las presentes realizaciones a 5 tftulo ilustrativo y no limitante.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto (10) de filtro que comprende:

un colector (12) que define recorridos de flujo hacia dentro y hacia fuera de fluido e incluye un faldon (20) que rodea una superficie interior superior (22) de dicho colector (12), incluyendo dicha superficie interior superior al menos una primera estructura (24, 26) de codificacion;

una cubeta (14) configurada para acoplarse de forma separable con dicho colector (12) para definir un espacio interior sellado en comunicacion con dichos recorridos de flujo hacia dentro y hacia fuera de fluido, incluyendo dicha cubeta (14) un reborde superior (36) que tiene al menos una segunda estructura de codificacion; y

un elemento filtrante (28) que comprende:

un medio filtrante (60) que rodea, al menos parcialmente, un eje longitudinal (A) y que se extiende entre extremos primero y segundo;

una primera tapa extrema (38) dispuesta adyacente al primer extremo de dicho medio filtrante (60), definiendo dicha primera tapa extrema (38) una abertura (50) de flujo de fluido en comunicacion con uno de dichos recorridos de flujo hacia dentro o hacia fuera de fluido y que incluye al menos una primera estructura de indexacion que se prolonga radialmente configurada para definir una unica orientacion de instalacion con respecto a la cubeta (14); y

una segunda tapa extrema (56) dispuesta adyacente al segundo extremo de dicho medio filtrante (60), incluyendo dicha segunda tapa extrema una segunda estructura de indexacion configurada para definir una unica orientacion de instalacion con respecto a la cubeta (14) y configurada para acoplarse con una tercera estructura (64) de codificacion complementaria en el interior de dicha cubeta (14),

en el que una unica de dicha al menos una primera estructura de indexacion que se prolonga radialmente se acopla con una de dicha primera estructura de codificacion y una de dicha segunda estructura de codificacion para definir una orientacion de instalacion de dicho elemento filtrante (38) con respecto tanto a dicha cubeta (14) como a dicho colector (12),

en el que cada una de dichas tapas extremas primera y segunda esta configurada para acoplarse con la cubeta (14), de forma que se mantengan ambas tapas extremas (38, 56) en una orientacion mutua predeterminada.
2. Un elemento filtrante (28) para un conjunto de filtro segun se define en la reivindicacion 1, que comprende:

un medio filtrante (60) que rodea, al menos parcialmente, un eje central (A) y se extiende entre extremos longitudinales primero y segundo;

una primera tapa extrema (38) dispuesta adyacente al primer extremo longitudinal del medio filtrante (60), incluyendo dicha primera tapa extrema (38) al menos una primera estructura (40, 42) de indexacion y definiendo una abertura (50) de flujo de fluido, estando configurada la primera estructura (40, 42) de indexacion para definir una unica orientacion de instalacion con respecto a la cubeta (14); y una segunda tapa extrema (56) dispuesta adyacente al segundo extremo longitudinal del medio filtrante (60),

caracterizado porque dicha segunda tapa extrema (56) incluye al menos una segunda estructura (58) de indexacion que esta configurada para definir una unica orientacion de instalacion con respecto a la cubeta (14), y porque las estructuras (40, 42, 58) de indexacion de dichas tapas extremas primera y segunda (38, 56) tienen una relacion angular predeterminada entre sf, estando configurada cada una de dichas tapas extremas primera y segunda (38, 56) para acoplarse con la cubeta (14), de forma que se mantengan ambas tapas extremas (38, 56) en una orientacion predeterminada.
3. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicha segunda tapa extrema (56) tiene una periferia externa y dicha al menos una segunda estructura (58) de indexacion define un vacfo que interrumpe la periferia externa de dicha segunda tapa extrema (56).
4. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicho medio filtrante (60) comprende una configuracion generalmente cilmdrica de una banda enrevesada de material filtrante que tiene una longitud entre dichos extremos longitudinales primero y segundo, definiendo dicha al menos una segunda estructura (58) de indexacion un vacfo que interrumpe un borde periferico de dicha segunda tapa extrema (56), siguiendo dicha banda de material filtrante la forma de dicha segunda tapa extrema (56) para definir un canal (62) paralelo a dicho eje (A) y alineado con dicha al menos una segunda estructura (58) de indexacion.
5. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicho medio filtrante (60) rodea dicho eje longitudinal (A) para definir un espacio interior en comunicacion con dicha abertura (50) de flujo de fluido, definiendo dicha al menos una segunda estructura (58) de indexacion un vacfo que interrumpe un borde periferico de dicha segunda tapa extrema (56), adoptando dicho medio filtrante (60) la forma de dicha segunda tapa extrema (56) para definir un canal (62) que se extiende longitudinalmente alineado con dicha segunda estructura (58) de indexacion.

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6. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 5, en el que dicha segunda estructura (58) de indexacion tiene forma de cuna y dicho canal (62) que se extiende longitudinalmente tambien tiene forma de cuna y se corresponde, en general, en forma y posicion, con dicha segunda estructura (58) de indexacion.
7. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicho medio filtrante (60) tiene una configuracion en seccion generalmente constante en una direccion perpendicular a dicho eje longitudinal (A), definiendo dicha segunda estructura (58) de indexacion un vado que se extiende hacia dentro desde una periferia externa de dicha segunda tapa extrema (56) y dicha configuracion en seccion de dicho medio filtrante (60) es generalmente la misma que la forma de dicha segunda tapa extrema (56), definiendo, de ese modo, un canal (62) que se extiende longitudinalmente que se prolonga hacia dentro alineado con dicha segunda estructura (58) de indexacion.
8. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicho medio filtrante (60) es una banda plegada en acordeon de medio filtrante que se extiende entre dichos extremos longitudinales primero y segundo, incluyendo dicha banda plegada pliegues paralelos con dicho eje longitudinal (A), definiendo dicha segunda estructura (58) de indexacion un vado que se extiende hacia dentro desde una periferia externa de dicha segunda tapa extrema (56), separando dicha segunda estructura (58) de indexacion pliegues adyacentes de dicha banda plegada para definir un canal (62) que se extiende longitudinalmente alineado con dicha segunda estructura (58) de indexacion.
9. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicha primera tapa extrema (38) tiene una periferia externa y dicha al menos una primera estructura de indexacion comprende una prolongacion radial (40, 42) en la periferia externa de dicha primera tapa extrema (38).
10. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 3, en el que dicho medio filtrante (60) es una banda plegada de medio filtrante que tiene una forma generalmente cilmdrica, dicho vado (58) tiene forma de cuna y dicha segunda tapa extrema (56) separa pliegues adyacentes de dicha banda plegada para definir dicho canal (62) que se extiende longitudinalmente que tiene una forma de cuna sustancialmente similar al vado con forma de cuna.
11. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicha abertura (50) de flujo de fluido esta definida en el centro de dicha primera tapa extrema (38) y dicha al menos una estructura (40, 42) de indexacion que se prolonga hacia fuera comprende una pluralidad de soportes (40) separados angularmente, dispuesto cada soporte en un radio de dicha primera tapa extrema (38).
12. El elemento filtrante (28) de la reivindicacion 2, en el que dicha al menos una estructura (40, 42) de indexacion que se prolonga hacia fuera comprende una pluralidad de soportes (40) separados angularmente que tienen una primera dimension lateral y una pluralidad de pestanas (42) de codificacion separadas angularmente que tienen una segunda dimension lateral, siendo distinta dicha primera dimension lateral de dicha segunda dimension lateral.
13. El conjunto (10) de filtro de la reivindicacion 1, en el que dicha segunda tapa extrema (56) tiene una periferia y define un vado (58) con forma de cuna que se origina en dicha periferia y converge en una direccion hacia dicho eje (A), y dicha cubeta (14) incluye una prolongacion (64) con forma de cuna, complementaria a dicho vado (58) con forma de cuna, acoplandose dicha prolongacion (64) y dicho vado (58) para definir una orientacion angular predeterminada sustancialmente fija de dicha segunda tapa extrema (56) con respecto a dicha cubeta (14) y a la primera tapa extrema (38).
14. El conjunto (10) de filtro de la reivindicacion 1, en el que dichas estructuras primera y segunda (40, 42, 58) de indexacion se acoplan con estructuras segunda y tercera complementarias (36, 64) de codificacion en dicha cubeta (14) para definir una unica orientacion de instalacion de dicho elemento filtrante (28) con respecto a dicha cubeta (14).
15. El conjunto (10) de filtro de la reivindicacion 1, en el que dicha cubeta (14) comprende un saliente circunferencial (34) que se prolonga hacia fuera adyacente a dicho reborde superior (36), incluyendo dicho saliente (34) un resalte (32), definiendo dicho faldon (20) una entalladura (30) complementaria a dicho resalte (32), acoplandose dicho resalte (32) con dicha entalladura (30) cuando se recibe dicha cubeta (14) en dicho colector (12) para definir una orientacion de instalacion de dicha cubeta (14) con respecto a dicho colector (12).