BR0015564B1

BR0015564B1 - elemento de filtro e montagem de filtro.

Info

Publication number: BR0015564B1
Application number: BRPI0015564-0A
Authority: BR
Inventors: Steven R Knight
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2010-02-23
Also published as: CA2387017C; WO2001039859A1; US6797168B1; MXPA02004387A; EP1235624B1; BR0015564A; ATE241415T1; DE60003078T2; CA2387017A1; DE60003078D1; EP1235624A1; JP2004500506A; ES2195946T3; JP4644409B2

Description

"ELEMENTO DE FILTRO E MONTAGEM DE FILTRO"

Esta invenção refere-se a filtros de fluido, emais particularmente a filtros de combustível para veículos.

Muitos tipos de filtros de combustível (também re-feridos como "separadores") são bem conhecidos na técnicaanterior. Um tipo popular de filtro de combustível possui umalojamento que encerra um elemento de filtro em formato deanel substituível. 0 elemento de filtro assegura que as im-purezas são removidas do combustível antes de ser distribuí-do para componentes do sistema tal como bombas de injeção decombustível e injetores de combustível. Partes corresponden-tes do alojamento formam um invólucro interior do elemento,e as partes de alojamento podem ser separadas para substitu-ição de um elemento de filtro usado. É exigida a substitui-ção periódica do elemento de filtro de modo que o elementode filtro não ficará tão carregado com impurezas que o fluxode combustível fique restrito. O custo e facilidade de fa-bricação têm sido considerações importantes com tais elemen-tos. No entanto, os problemas podem surgir quando tais ele-mentos de filtro são substituídos.

Um problema é que os elementos de filtro com di-mensões diferentes e/ou capacidade de filtragem freqüente-mente possuem configurações de montagem idênticas e podemencaixar na mesma cabeça de filtro. No entanto, o uso dofiltro errado pode causar pobre performance de motor e per-mitir que quantidades indesejáveis de contaminantes passematravés do sistema de combustível.Outro problema é que indivíduos podem remover umelemento de filtro usado e simplesmente fixar de novo aspartes de alojamento sem um elemento novo. Enquanto o motorpode operar (pelo menos por um curto período de tempo), istopode ser prejudicial ao motor.

Ainda um problema adicional é que o distúrbio doelemento usado durante a substituição pode fazer com que asimpurezas coletadas caiam do elemento. Em alguns desenhos,estas impurezas podem passar na saída do alojamento de fil-tro e atingir os componentes à jusante no sistema de combus-tível.

Para reduzir e pelo menos eliminar parcialmenteestes problemas, a montagem de filtro mostrada na Especifi-cação de Patente US-A-4.836.923, de propriedade do Cessioná-rio da presente invenção, foi desenvolvida. Este filtro in-clui um elemento de filtro substituível único que é fixado auma cobertura removível. O alojamento possui um tubo verti-cal interno com uma abertura na extremidade de topo. Quandoo elemento é removido do alojamento, o nível de combustívelno alojamento cai abaixo da abertura no tubo vertical. Comoum resultado, o combustível carregado de impurezas deixadono alojamento é menos provável de alcançar a saída. Igual-mente, quando um novo elemento é instalado no alojamento,,somente combustível que foi purificado passando através dosmeios do elemento é capacitado para alcançar a abertura epassar para fora do alojamento.

Enquanto este desenho de filtro possui muitas van-tagens, se o elemento de filtro não é removido cuidadosamen-te, o combustível carregado de impurezas no alojamento ou dasuperfície externa do elemento pode cair na abertura no tubovertical. Se isto acontece, algumas impurezas podem aindaatingir os componentes à jusante do sistema de combustível.

Em adição, a cobertura é descartada com cada ele-mento usado. Isto é indesejável a partir de um ponto de vis-ta de conservação e refugo sólido. É geralmente desejávelminimizar a quantidade de material descartado, particular-mente se um elemento descartado deve ser tratado como refugoperigoso. A cobertura também representa uma parte do custodo elemento de substituição. Como um resultado este desenhoadiciona custo ao elemento de substituição. Adicionalmente,o elemento pode ser separado da cobertura, e a cobertura fi-xada novamente no alojamento sem um elemento novo tambémtendo sido instalado. Como tal, ainda não endereça completa-mente os problemas associados com operar um motor sem um e-lemento de filtro instalado.

Um filtro aperfeiçoado adicional é mostrado na Es-pecificação de Patente US-A-5.770.065, também de propriedadedo cessionário da presente invenção. Neste filtro, o elemen-to de filtro é recebido em torno do tubo vertical se esten-dendo centralmente no alojamento. Um elemento de válvula o-rientado por mola interno ao tubo vertical está normalmentefechado, e pode ser engatado e movido para uma posição aber-ta por uma projeção no elemento quando o elemento é apropri-adamente instalado no alojamento. Este filtro fornece asvantagens da patente Λ 923, bem como impede o combustívelcarregado de impurezas de passar através do tubo verticalquando o elemento é trocado. A montagem também impede a ope-ração do motor sem um elemento apropriado no lugar.

O filtro mostrado na Patente λ065 recebeu amplaaceitação no mercado. Contudo, acredita-se que existe umanecessidade de um filtro adicional que possui as vantagensda patente Λ065, mas onde a estrutura de válvula está loca-lizada exterior ao tubo vertical. Tal estrutura de válvulapode ser mais fácil de fabricar e montar, desse modo redu-zindo o custo da montagem. Acredita-se que existe uma deman-da por um filtro onde a abertura no tubo vertical está loca-lizada na extremidade inferior do filtro. Isto pode impedirou pelo menos reduzir a chance de empurrar ar no sistema,quando a abertura é mantida abaixo do nivel do combustível.

Como tal, acredita-se que existe uma necessidadede um filtro de combustível aperfeiçoado que supera pelo me-nos alguns dos inconvenientes acima descritos.

De acordo com um aspecto da presente invenção éfornecido uma submontagem de filtro compreendendo um elemen-to de filtro incluindo um anel de meios de filtro circuns-crevendo um eixo central. 0 anel possui uma primeira extre-midade e uma segunda extremidade. As primeira e segunda tam-pas terminais são fixadas nas primeira e segunda extremida-des, respectivamente, dos meios de filtro. A segunda tampaterminal possui uma parte de tampa terminal anular vedante-mente ligada à segunda extremidade dos meios de filtro e umaparte de atuação de válvula. A parte de atuação de válvulainclui uma parte cilíndrica se estendendo axialmente conec-tada á parte de tampa terminal anular e circunscrevendo odiâmetro interno da parte de tampa terminal anular. Uma baseanular é conectada à parte cilíndrica e se estende radial-mente para dentro da parte cilíndrica para definir uma pri-meira abertura central que pode receber um tubo. Pelo menos umachave é fornecida com a parte de atuação de válvula possuin-do uma parte de engate radialmente para dentro espaçada daparte cilíndrica e axialmente espaçada da dita base anular.

É, desse modo, fornecido um filtro de combustívelnovo e único que impede um elemento de filtro não apropriadode ser usado no filtro e impede a operação do filtro sem umelemento de filtro no lugar. O filtro é simples e de baixocusto para fabricar e montar, e impede o ar de entrar nosistema.

De acordo com a presente invenção, um tubo se es-tende centralmente dentro do alojamento e uma estrutura deválvula é fornecida externamente ao tubo. Em uma modalidade,o tubo é um tubo vertical conectado de modo fluido ao orifí-cio de saída, enquanto em outra modalidade o tubo é um tubode entrada para uma bomba de combustível no alojamento. Emcada modalidade, o tubo inclui uma passagem de fluido cen-tral e uma abertura na passagem para a extremidade inferiordo tubo. Uma ranhura voltada radialmente para fora ou canalé fornecido circunferencialmente em torno do tubo, perto daabertura.

A estrutura de válvula para o filtro inclui umdispositivo de válvula e um dispositivo de engate, com odispositivo de válvula incluindo uma luva circundando es-treitamente o tubo. O dispositivo de válvula ainda incluiuma base anular se projetando radialmente para fora circun-dando a luva. Uma série de abas se projetando radialmentepara fora são espaçadas em torno da periferia da base. 0dispositivo de válvula pode ser facilmente fabricado unita-riamente em uma peça a partir de material barato, tal comoplástico.

O dispositivo de engate para a estrutura de válvu-la inclui uma série de dedos deformados em um conjunto anu-lar circundando estreitamente o tubo. As extremidades dis-tais dos dedos são normalmente alinhadas com e engatam a ra-nhura no tubo para impedir que o dispositivo de engate semova axialmente ao longo do tubo. O dispositivo de engate,na posição travada, suporta o dispositivo de válvula em umaposição tal que a luva da válvula bloqueia o fluxo atravésda abertura no tubo. O dispositivo de engate ainda incluiuma luva anular espaçada radialmente para fora a partir dosdedos. Uma .extremidade da luva, localizada longe do disposi-tivo de válvula, é conectada aos dedos, enquanto a outra ex-tremidade da luva, localizada adjacente ao dispositivo deválvula, define uma superfície de engate anular. O disposi-tivo de engate igualmente pode ser facilmente fabricado emuma peça a partir de material barato, tal como plástico.

De acordo com a primeira modalidade, o alojamentoé designado por um elemento "carregado de topo", e incluiuma tampa removível. Nesta modalidade, o dispositivo de en-gate está localizado entre o dispositivo de válvula e a ex-tremidade inferior do alojamento, com a superfície de engateanular do dispositivo de engate voltada para cima no aloja-mento e contra a base do dispositivo de válvula.

Na segunda modalidade, o alojamento é designadopor um elemento "carregado de fundo", e o dispositivo de en-gate está localizado entre o dispositivo de válvula e a bom-ba, com a superfície de engate anular do dispositivo de en-gate voltada descendentemente no alojamento e contra a basedo dispositivo de válvula.

Em cada modalidade, a mola de compressão circundao tubo e impele o dispositivo de válvula na direção do dis-positivo de válvula.

O elemento de filtro para o filtro de combustívelinclui um anel de meios de filtro circunscrevendo um eixocentral e possuindo tampas terminais superior e inferior.Cada tampa terminal possui uma parte anular ligada aos meiosde filtro. A tampa terminal inferior possui uma parte cilín-drica se estendendo axialmente conectada a ou limitando odiâmetro interno da parte de tampa terminal anular, e a baseanular se projetando radialmente para dentro da parte cilín-drica. A base anular circunda estreitamente a luva do dispo-sitivo de válvula na primeira modalidade, e o tubo de entra-da na segunda modalidade.

Um dispositivo de chave é localizado internamenteda parte cilíndrica da tampa terminal inferior. O dispositi-vo de chave inclui uma base anular dimensionada para encai-xar dentro da parte cilíndrica, e uma pluralidade de chavesplanas finas, se projetando axialmente para longe da baseanular. As chaves se projetam axialmente para fora (isto é,descendente) a partir do anel de meios na primeira modalida-de (o desenho "carregado de topo"), e axialmente para dentro(isto é, ascendente) no anel de meios na segunda modalidade(o desenho "carregado de fundo"). As chaves de preferênciaincluem uma etapa de definir uma parte axialmente mais longae radialmente mais fina, e uma parte axialmente mais curta eradialmente mais ampla. 0 dispositivo de chave, incluindo abase e as chaves, é também de preferência unitariamente for-mada, em uma peça, a partir de material barato, tal comoplástico. Na primeira modalidade, um primeiro anel em O éfornecido em uma ranhura voltada axialmente para fora na ba-se do dispositivo de chave para vedar contra a base anularda tampa terminal inferior; enquanto uma segunda vedação deanel em O é fornecido em uma ranhura voltada radialmente pa-ra dentro na base para vedar contra a luva de válvula.

O dispositivo de chave está localizado entre atampa terminal inferior do elemento de filtro e o dispositi-vo de válvula quando o elemento de filtro está instaladodentro do alojamento. Na primeira modalidade, quando o ele-mento de filtro é inserido a partir da extremidade superiordo alojamento, as chaves do dispositivo de chave são recebi-das descendentemente entre as abas no dispositivo de válvu-la. As partes mais longas das chaves engatam a superfície deengate voltada para cima no dispositivo de engate e fazem odispositivo de engate curvar, que por sua vez faz os dedosse mover radialmente para fora a partir de seu engate detravamento com a ranhura no tubo vertical. Ao mesmo tempo,as partes mais curtas das chaves engatam a base do disposi-tivo de válvula e fazem o dispositivo de válvula se moverdescendentemente ao longo do tubo vertical, contra o dispo-sitivo de válvula, e fora de relação de bloqueio com a aber-tura no tubo vertical. Quando o elemento é posicionado apro-priadamente no alojamento, a abertura do tubo vertical écompletamente aberto para permitir o fluxo de combustívelatravés do filtro de combustível.

Na segunda modalidade, quando o elemento é carre-gado de fundo, as chaves do dispositivo de chave são simi-larmente recebidas entre as abas no dispositivo de válvula,com as partes mais longas das chaves engatando a superfíciede engate voltada para baixo no dispositivo de engate. Istofaz similarmente o dispositivo de engate curvar, e os dedosmover radialmente para fora a partir de seu engate de trava-mento com a ranhura no tubo. As partes mais curtas das cha-ves ao mesmo tempo engatam a superfície inferior da base dodispositivo de válvula e fazem o dispositivo de válvula semover ascendentemente ao longo do tubo (contra o dispositivode engate), descobrindo a abertura de fluxo no tubo. Quandoo elemento é apropriadamente posicionado no alojamento, aabertura para o tubo de entrada é completamente aberta parapermitir o fluxo através da montagem de filtro.

As dimensões, número e localização das chaves nodispositivo de chave e as abas no dispositivo de válvula po-dem ser selecionados para permitir somente um elemento defiltro específico a ser usado com um alojamento particular.Um número de geometria incorreto ou disposição de chavese/ou abas impedirão que um elemento de filtro de ser apro-priadamente localizado no alojamento. As chaves e abas sãorelativamente fáceis de fabricar, usando operações de molda-gem simples.

Uma vez que um elemento de filtro com uma seleçãoapropriada de chaves é instalada no alojamento, o fluido po-de ser fornecido no alojamento e passam através do anel demeios de filtro a ser filtrado. Quando o elemento está arpaser substituído, a mola ajuda em remover o elemento do alo-jamento, e retorna o dispositivo de válvula para uma posiçãobloqueando a abertura no tubo. Isto impede que o combustívelnão filtrado e contaminantes de passar através do tubo e àjusante no sistema. A localização da abertura na extremidadeinferior do tubo está abaixo do nível típico de combustívelno alojamento, que impede o ar de passar à jusante atravésdo sistema.

O dispositivo de chave, o dispositivo de válvulasão facilmente montados sobre o tubo vertical e o tubo deentrada durante a montagem do alojamento de filtro.

Assim, como descrito acima, o filtro da presenteinvenção fornece muitos dos benefícios dos filtros da técni-ca anterior tal como impedir que um elemento inadequado sejainstalado dentro do alojamento, e impedir a operação do fil-tro sem um elemento no lugar. Em adição, o filtro é simplese de baixo custo para fabricar e montar, e impede o ar deentrar no sistema.

A invenção é diagramaticamente ilustrada por meiode exemplo nos desenhos anexos, nos quais:A Figura 1 é uma vista em perspectiva elevada emseção transversal de uma primeira modalidade do filtro decombustível construído de acordo com os princípios da pre-sente invenção;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva elevada emseção transversal aumentada de uma parte do filtro de com-bustível mostrado na Figura 1;

A Figura 3 é uma vista explodida de certos compo-nentes do filtro de combustível da Figura 1;

A Figura 4 é uma vista lateral em seção transver-sal de uma parte do filtro de combustível da Figura 1, ilus-trando as posições aberta e fechada da estrutura de válvula;

A Figura 5 é uma vista em perspectiva da tampaterminal inferior do elemento de filtro para a montagem defiltro;

A Figura 6 é uma vista lateral em seção transver-sal de uma parte do elemento de filtro;

A Figura 7 é uma vista de fundo da tampa terminalinferior do elemento de filtro;

A Figura 8 é uma vista em perspectiva elevada dodispositivo de válvula do filtro de combustível;

A Figura 9 é uma vista em perspectiva elevada dodispositivo de engate para o filtro de combustível;

A Figura 10 é uma vista de topo do dispositivo deengate;

A Figura 11 é uma vista lateral em seção transver-sal do dispositivo de engate;A Figura 12 é uma vista em seção transversal deuma segunda modalidade do filtro de combustível;

A Figura 13 é uma vista em perspectiva elevada damontagem de bomba e estrutura de válvula para o filtro decombustível da Figura 12;

A Figura 14 é uma vista similar à Figura 13, mascom uma vista explodida da estrutura de válvula;

A Figura 15 é uma vista em perspectiva elevada datampa terminal inferior para o filtro de combustível da Fi-gura 12; e

A Figura 16 é uma vista lateral em seção transver-sal de uma parte do elemento de filtro da segunda modalidade.

A Figura 17 é uma vista lateral em seção transver-sal de uma parte do elemento de filtro similar à Figura 6,mas mostrando um dispositivo de chave separado;

A Figura 18 é uma vista em perspectiva elevada dodispositivo de chave para o elemento de filtro da Figura 17;

A Figura 19 é uma vista lateral em seção transver-sal de uma parte do elemento de filtro similar à Figura 16,mas mostrado um dispositivo de chave separado; e

A Figura 20 é uma vista em perspectiva elevada dodispositivo de chave para o filtro de elemento da Figura 19.

Referindo-se agora aos desenhos, e inicialmente àsFiguras 1-4, uma primeira modalidade de um filtro de combus-tível construído de acordo com os princípios da presente in-venção é indicado em geral em 20. O filtro de combustível 20é particularmente adequado para filtrar água e outros parti-culados e contaminantes a partir de combustível (por exem-pio, combustível diesel), mas é geralmente apropriado arpaseparar qualquer fluido de baixa densidade de um fluido dealta densidade. 0 filtro 20 da primeira modalidade inclui umalojamento 22 com uma tampa 24 montada em uma extremidade doalojamento, e um corpo anular 26 com um reservatório de co-leta 30 montado na outra extremidade do alojamento. 0 aloja-mento 22, a tampa 24 e o corpo anular 2 6 definem uma cavida-de interior 32 para um elemento de filtro removível 34. 0alojamento 22 pode incluir flanges de montagem apropriadasou suportes 36 ou outros meios para permitir que o alojamen-to seja montado em uma localização apropriada no sistema defluido. O alojamento 22, a tampa 24, o corpo anular 26 e oreservatório de coleta são formados a partir de materiaisapropriados para a aplicação particular, como deve ser co-nhecido por aqueles versados na técnica.

O corpo anular 26 inclui um orifício de entrada 38e um orifício de saída 39, que direcionam o combustível paradentro e para fora do filtro. O combustível direcionado a-través do orifício de entrada 38 é direcionado através dapassagem 41 e no reservatório de coleta 30. A esfera de vál-vula 42 impede o fluxo de retorno através da passagem 41. Ocombustível passa inicialmente através de um elemento de fu-nil 43 e então contra uma turbina defletora 44, que separaágua no combustível. A água coleta no fundo do reservatóriode coleta e pode ser periodicamente removida do alojamentoatravés de drenagem 46. Um sensor de água 4 8 pode também serfornecido no reservatório de coleta.O combustível então flui ascendentemente o funil42, em torno dos orifícios formando passagens 38 e 39, e emtorno do exterior do elemento de filtro 34. O combustívelentão flui radialmente para dentro através do elemento defiltro, e dentro de uma abertura 49 em um tubo vertical ci-líndrico central 50. A abertura 49 está localizada na dire-ção da extremidade inferior do alojamento, de preferênciaabaixo do nível típico de combustível no alojamento para im-pedir o ar de passar à jusante no sistema. O tubo vertical50 é conectado a sua extremidade inferior ao corpo anular 26tal que o combustível flui através de uma passagem interior52 no tubo vertical 50 e para fora através do orifício desaída 39. O tubo vertical 50 pode ser facilmente conectadoao corpo anular 26 tal como com roscas cooperantes como em53. Coleta de contaminantes e partículas na superfície exte-rior do elemento de filtro caem no reservatório de coleta30, a partir do qual podem ser periodicamente removidos a-través do dreno 46.

Quando o elemento 34 está para ser substituído,uma presilha 56 que fixa a tampa 24 no alojamento 22 é remo-vida. O tubo vertical 50 se estende centralmente através doalojamento para a extremidade aberta e fornece um dispositi-vo de fixação fácil para a presilha 56 para reter a tampa emrelação a prova de fluido com o alojamento. Em qualquer ca-so, quando a presilha 56 é removida, a tampa 24 pode entãoser removida, e o elemento 34 acessado, removido do aloja-mento, e substituído com um elemento novo.Discussão adicional da montagem descrita acima po-de ser encontrada na Especificação de Patente US-A-3.931.011, de propriedade do cessionário da presente inven-ção. Deve ser apreciado que a montagem ilustrada nas Figuras1-4 é somente exemplar em natureza, e outros tipos de aloja-mentos de filtro e componentes associados poderiam ser usa-dos com a presente invenção.

Em qualquer caso, uma estrutura de válvula, indi-cada geralmente em 60, é fornecida na extremidade inferiordo alojamento. A estrutura de válvula 60 circunda o tubovertical central 50, e controla o fluxo de fluido através daabertura 49. Uma ranhura de travamento voltada para fora 62é fornecida próxima a, e abaixo da abertura 49. Uma segundaranhura abaixo da abertura 49 suporta um anel em O 63. Refe-rindo-se agora às Figuras 3 e 8-11, a estrutura de válvula60 inclui um dispositivo de válvula, indicado geralmente em64, e um dispositivo de engate, indicado geralmente em 68. Odispositivo de válvula 64 inclui uma luva anular 70, que édimensionada para encaixar estreitamento em torno do tubovertical 50. A superfície terminal superior 71 (Figura 8) daluva 70 pode ter uma chanfradura ou afunilamento para faci-litar o movimento da luva ao longo do tubo vertical.

Uma base anular plana e relativamente fina 72 éfornecida na extremidade inferior da luva 70, e projeta ra-dialmente par afora da mesma. Uma série de suportes se pro-jetando radialmente 74 se estende entre a base 72 e a luva70 para fornecer suporte para a base. Quatro de tais supor-tes são ilustrados, no entanto, isto pode variar dependendoda aplicação, e algumas aplicações podem nem mesmo exigirtais suportes.

Uma pluralidade de abas se projetando radialmentepara fora, como em 76, se estendem externamente em um planocomum da base anular da luva. Doze de tais abas são ilustra-das, embora suportes 74 tomam o lugar e função das abas emsuas localizações particulares, tal que essencialmente de-zesseis de tais chaves são mostradas. As abas 76 são ilus-tradas como sendo igualmente espaçadas em torno da periferiada base, e definem uma série de fendas, como em 78. As abas76 e as fendas 78 possuem configurações essencialmente re-tangulares, no entanto a geometria, bem como o número e lo-calização das abas e fendas, pode variar dependendo da apli-cação particular, como será descrito abaixo. De preferência,o dispositivo de válvula, incluindo a luva 70, a base anular72, e abas 76, é formado unitariamente em uma peça do mate-rial não dispendioso (por exemplo, plástico).

O dispositivo de engate 68 inclui uma pluralidadede dedos, como em 80, em uma disposição anular, uniforme-mente espaçada, circundando o tubo vertical 50. Os dedos 80possuem cada um extremidades distais se projetando radial-mente para dentro como em 82, que limita uma projeção cilín-drica (ver por exemplo, Figura 10) ligeiramente menor que otubo vertical, tal que os dedos são forçados ligeiramentepara fora quando o dispositivo de engate é recebido em tornodo tubo vertical (ver por exemplo, o lado direito da Figura4). Os dedos 80 são conectados em suas extremidades inferio-res na extremidade inferior de uma luva anular 84, e se es-tendem radialmente para dentro da luva, então axialmente pa-ra cima, e finalmente radialmente para dentro nas extremida-des distais 82. A geometria dos dedos 80 os torna um poucoresilientemente defletivel na direção radial, embora possuamboa rigidez axial. 0 número, dimensão e localização de dedos80 podem também variar dependendo da aplicação particular,como será descrito abaixo, embora seja preferido que pelomenos três dedos igualmente espaçados são fornecidos. Oitodedos igualmente espaçados, como ilustrado, é muito maispreferido.

A luva 84 é espaçada radialmente para fora a par-tir dos dedos, e se estende ascendentemente a partir da co-nexão com os dedos para uma superfície de engate anular su-perior 86. Um batente de mola é definida por uma superfícieanular 87 na extremidade inferior da luva 84. 0 dispositivode engate, incluindo dedos 80 e luva 84, é também de prefe-rência formado de modo unitário em uma peça a partir de ma-terial não dispendioso (por exemplo, plástico).

Como ilustrado nas Figuras 3 e 4, o dispositivo deengate 68 está localizado entre o dispositivo de válvula 64e o corpo anular 26 na extremidade inferior do alojamento defiltro. 0 dispositivo de engate é orientado tal que a super-fície de engate 86 se volta ascendentemente e em contato coma superfície inferior da base do dispositivo de válvula. 0dispositivo de válvula 64 e o dispositivo de engate 68 podemser facilmente deslizados sobre a extremidade inferior dotubo vertical 50 antes do tubo vertical é fixado (aparafusa-do em) no corpo anular 26.Uma mola de compressão 90 é fornecida em torno dotubo vertical 50, e se estende entre o batente de válvula 87(Figura 11) na luva 84, e a superfície superior 91 do corpoanular 26, que define um batente de mola oposto. A mola 90impele o dispositivo de engate 68 ascendentemente na direçãodo dispositivo de válvula 64, e portanto impele o dispositi-vo de válvula 64 ascendentemente tal que a luva 70 do dispo-sitivo de válvula normalmente está em relação de bloqueiocom a abertura 49. Nesta posição fechada (ver o lado esquer-do da Figura 4), as extremidades distais 82 dos dedos 80 sãorecebidas na ranhura 62 no tubo vertical, para travar o dis-positivo de engate com relação ao tubo vertical, isto é, pa-ra impedir o dispositivo de engate de se mover axialmente aolongo do tubo vertical. Isto também impede o dispositivo deválvula 64 de se mover, pelo menos axialmente para baixo, edesse modo mantém a abertura 4 9 de modo fluido fechada pelaluva 70. A borda axialmente superior e radialmente internadas extremidades distais 82 dos dedos podem ter uma chanfra-dura ou curva ligeira (ver Figura 9) para facilitar o dedose mover na ranhura 62.

Referindo-se agora às Figuras 3-7, o elemento defiltro 34 inclui um meio em formato de anel 92 circunscre-vendo um eixo central "A" e possuindo uma cavidade central93. O elemento é limitado na extremidade por uma primeiratampa terminal ou superior 94 e na outra extremidade por umasegunda tampa terminal ou inferior 96. 0 meio em formato deanel 92 pode ser qualquer meio apropriado para a aplicaçãoparticular, incluindo algodão, papel, celulose, fibra de vi-dro, etc., e pode ser qualquer estrutura particular que sejaapropriada, tal como camada única, múltiplas camadas, pre-gueada, não pregueada, etc. As tampas terminais 94 e 96 pos-suem um formato plano, geralmente redondo e são fixados emuma maneira à prova de fluido nas extremidades do meio talcomo por um adesivo ou outro composto de ligação apropriada.

A tampa terminal superior 94 possui uma configura-ção anular, com uma abertura central 98 (Figura 3) dimensio-nada para receber estreitamente o tubo vertical 50. A tampaterminal superior 94 é de preferência formada de modo unitá-rio a partir de um material apropriado, tal como um plásticobarato.

A tampa terminal inferior 96 igualmente possui umaconfiguração anular, com uma parte anular 100 fixada na ex-tremidade inferior do meio e definindo uma abertura central101. A tampa terminal inferior 96 também possui uma parte deatuação de válvula, indicada geralmente em 102. A parte deatuação de válvula 102 inclui uma parte cilíndrica 104 limi-tando a abertura central 101 e se estendendo axialmente paradentro da cavidade central 93 em uma extremidade internadistai. Uma base anular plana 108 se estende radialmente pa-ra dentro da extremidade interna distai da parte cilíndrica,e define uma abertura central 110. A abertura central 110 nabase 108 é coaxial com, mas radialmente menor que, a abertu-ra central 101 na parte anular 100. A abertura central 110possui uma dimensão de modo que é estreitamente recebido emtorno da luva 70 do dispositivo de válvula 64 (ver Figura4). A tampa flexível 112 (Figuras 4,6) pode ser fornecidaem torno da abertura 110 para fornecer vedação à prova defluido com a luva.

Uma pluralidade de chaves, como em 116, são forne-cidas internamente da parte de atuação de válvula 102. Aschaves 116 são ilustradas como tiras planas e finas, com su-perfícies laterais planares opostas voltadas essencialmenteperpendiculares ao eixo central do elemento. As chaves sãotambém ilustradas como sendo igualmente espaçadas em umadisposição tipo raio de roda em torno do interior da partede atuação de válvula. Cada chave possui uma borda fixadadiretamente na parte cilíndrica 104 e outra borda fixada di-retamente na base anular 108, embora as chaves poderiam serfixadas em apenas um destes elementos. Uma borda livre decada chave se estende para fora, para longe da base anular108, enquanto outra borda livre se estende radialmente paradentro da parte cilíndrica na direção do eixo central. Asbordas livres das chaves de preferência terminam axialmenteantes da parte anular 100, e radialmente para fora da aber-tura central 110 (mas, é claro, radialmente para dentro daabertura central 101) .

Cada chave pode ter um "degrau", isto é, uma parteaxialmente mais longa e radialmente mais fina como em 118, euma parte axialmente mais curta e radialmente mais larga co-mo em 119 (ver a Figura 6). A razão para tal degrau será ex-plicada abaixo. Alternativamente, cada chave poderia sersimplesmente reta, e se estender radialmente para dentro daparte cilíndrica 104 e axialmente para fora da base 108 amesma quantidade sobre o comprimento e largura das chaves.Enquanto dezesseis de tais chaves 116 são ilustradas, o nú-mero, localização e dimensão das chaves podem variar depen-dendo da aplicação particular. É possível em algumas aplica-ções que somente uma única chave possa ser necessária, mas épreferido que pelo menos três chaves sejam fornecidas, emais preferivelmente que um número significante de chaves(tal como dezesseis) sejam fornecidas, para realizar os as-pectos da presente invenção.

A tampa terminal inferior 96, incluindo a parteanular 100 e a parte de atuação de válvula 102 (incluindo aschaves 116) é também de preferência formada unitariamente deum material apropriado, tal como um plástico barato. As cha-ves 116 são relativamente s: 15a para fabricar integral coma parte de atuação de válvula, tal como usando técnicas demoldagem comuns. O dispositivo de válvula 84 e o dispositivode engate 8 6 são igualmente fáceis de formar usando técnicasde moldagem comuns.

As chaves 116 na tampa terminal 96 do elemento defiltro, e as abas 76 e as fendas 78 no dispositivo de engate64 são dispostos tal que quando o elemento de filtro é inse-rido no alojamento 22, pelo menos uma parte das chaves podeencaixar através das fendas 78. Como mostrado na Figura 4,as partes axialmente mais longas e radialmente mais finas118 das chaves encaixam através das fendas no dispositivo deengate e engatam a superfície de engate anular 86 da luva nodispositivo de válvula subjacente. Os suportes 74 em tornoda base 72 do dispositivo de válvula ajudam a orientar aschaves com as fendas. Quando o elemento é inserido no aloja-mento, as bordas livres inferiores das chaves pressionamcontra a luva 84 do dispositivo de engate, e fazem o dispo-sitivo de engate curvar externamente e puxar os dedos 80 ra-dialmente para fora do tubo vertical. Quando os dedos sãopuxados para fora, as extremidades distais 82 dos dedos sãopuxados para fora da ranhura 62, liberando assim o disposi-tivo de engate e permitindo que o dispositivo de engate des-lize axialmente para baixo ao longo do tubo vertical. Nova-mente, é possível que somente uma chave única se estendendoatravés das fendas no dispositivo de engate pode ser sufici-ente para destravar o dispositivo de engate, embora istopossa causar o enviesamento do elemento e/ou o dispositivode engate, e assim pelo menos três chaves igualmente espaça-das são preferidas.

Em qualquer caso, simultaneamente com os dedossendo liberados pelo engate das chaves contra a luva, aspartes radialmente mais largas e axialmente mais curtas 119das chaves engatam a superfície superior da base anular 72do dispositivo de válvula e empurrar o dispositivo de válvu-la axialmente para baixo ao longo do tubo vertical. As cha-ves são dimensionadas para empurrar o dispositivo de válvulapara baixo suficiente para descobrir completamente a abertu-ra 49 (ver o lado direito da Figura 4). Depois que o elemen-to é instalado, o fluido pode passar através da abertura 49no tubo vertical, e assim passar para o orifício de saída39. Desde que a abertura 49 está localizada na extremidadeinferior do alojamento, tipicamente abaixo do nível de com-bustível no alojamento, isto reduz a chance de puxar o ar nosistema quando a abertura 4 9 está descoberta.

Deve ser apreciado que somente uma ou duas daschaves 116 podem ter uma parte radialmente mais larga e axi-almente mais curta como em 119 para engatar a superfície su-perior da base 72 do dispositivo de válvula, no entanto épossível que isto pode também causar o enviesamento do dis-positivo de válvula e/ou elemento, e assim é preferido queas chaves tenham pelo menos três de tais partes para engataro dispositivo de válvula. Alternativamente, se as chaves sãoretas, as chaves poderiam meramente se estender através dasfendas 78 e engatar a luva do dispositivo de engate 68 paradestravar o dispositivo de engate do tubo vertical, enquantoa base 108 da tampa terminal 96 poderia engatar outra estru-tura, tal como suportes 74 no dispositivo de válvula 64, pa-ra fazer o dispositivo de válvula se mover descendentemente.

Deve ser também evidente que existem muitas combi-nações de chaves, fendas e abas que realizariam os resulta-dos da presente invenção. É meramente necessário que as cha-ves tenham alguma configuração que encaixa entre as fendaspara engatar o dispositivo de engate 68 e o dispositivo deválvula 64.

A tampa de vedação 112 em torno da base 108 a tam-pa terminal veda na luva 70 do dispositivo de válvula antesda abertura 49 ser descoberta, desse modo impedindo combus-tível não filtrado e contaminantes de entrar a abertura 49ao longo do exterior da luva de válvula 70. Igualmente, oanel em O 63 fornece uma vedação à prova de fluido entre otubo vertical 50 e a luva 70 durante o movimento deslizanteda luva ao longo do tubo vertical para impedir que o combus-tível não filtrado e contaminantes de alcançar a abertura 49ao longo do interior da luva de válvula 70.

Uma ranhura 128 pode ser fornecida na superfícieexterior do tubo vertical 50 para receber as extremidadesdistais 82 dos dedos 80 quando o dispositivo de válvula estáem sua posição aberta. A ranhura 128 pode ter uma bordachanfrada ou afunilada superior para facilitar o movimentodas extremidades distais 82 dos dedos 80 para dentro e parafora da ranhura. Desde que o dispositivo de válvula é nor-malmente em uma posição aberta, isto impede os dedos de seassentar com o tempo, e assegura que os dedos engatarão a-propriadamente a ranhura de travamento 62 quando o disposi-tivo de válvula é movido para sua posição fechada. 0 movi-mento descendente do elemento pode ser limitado por um res-salto anular 129 (Figura 1) na extremidade superior do tubovertical 50 que engata a tampa terminal superior 94 para im-pedir o elemento de empurrar o elemento de válvula muitolonge para baixo ao longo do tubo vertical.

Como indicado acima, as dimensões, número e loca-lização das abas e fendas no dispositivo de engate, e o nú-mero e localização das chaves na -tampa terminal, determinamo encaixe correto do elemento de filtro no alojamento. Asdimensões, número e localização das chaves, abas e fendaspodem ser escolhidos tal que somente elementos de filtroparticulares são somente inseríveis em certos alojamentos.Isto permite o controle sobre o tipo de elemento utilizávelcom um alojamento e impede o filtro de ser usado sem um ele-mento de filtro.

Quando é desejado remover o elemento de filtro esubstituir o elemento de filtro por um elemento novo, a tam-pa 24 do alojamento é removida, e o elemento é simplesmentepuxado para fora da extremidade superior do alojamento.Quando o elemento é removido, a mola 90 ajuda a movimentar oelemento ascendentemente, bem como mover o dispositivo deengate e o dispositivo de válvula ascendentemente tal que odispositivo de válvula fecha novamente a abertura 49. A mola90 também fornece um momento de curvatura no dispositivo deengate para forçar os dedos de volta para a ranhura 62 paratravar o dispositivo de engate ao longo do tubo vertical. Aabertura 49 é fechada pela luva de válvula 70 antes que abase anular 108 da tampa terminal tire a vedação da luva deválvula, o que impede que combustível sujo e contaminantesentrem na abertura. O contato entre a luva 70 e o tubo ver-tical 50 também fornece contato pontual para impedir o vaza-mento de fluido na abertura 49. Um ressalto 120 no tubo ver-tical 50 limita o movimento ascendente da luva de válvula.

De acordo com uma segunda modalidade da presenteinvenção, como ilustrado nas Figuras 12-16, o filtro e com-bustível, indicado em geral em 130, pode incluir um par departes de alojamento correspondentes 132, 133 que definemuma cavidade interior 134. As partes de alojamento 132, 133são conectadas de modo roscado, e uma vedação em 0 135 podeser fornecida entre as partes de alojamento para asseguraruma vedação à prova de fluido. Uma entrada 136 e uma saída137 são fornecidas na parte de alojamento superior 132, e aparte de alojamento superior inclui uma abertura 138 parareceber uma montagem de bomba. A parte de alojamento inferi-or 133 serve como uma vasilha de coleta, e inclui um dreno139. Um sensor de água (não mostrado) pode também ser forne-cido na parte de alojamento inferior, como na primeira moda-lidade.

Um elemento de filtro 140 é montado dentro daspartes de alojamento e compreende um meio em formato de anelcircunscrevendo uma cavidade central 141. O elemento de fil-tro 140, similar ao elemento de filtro 92 na primeira moda-lidade, pode ser qualquer meio de filtro apropriado para aaplicação particular, e inclui uma primeira tampa terminalou superior 142 e uma segunda tampa terminal anular ou infe-rior 143. As tampas terminais 142, 143 são ligadas ao meioem uma maneira apropriada. 0 elemento de filtro 140 é supor-tado em uma série de flanges ou estrias 144 integrais com aparte de alojamento inferior.

Uma montagem de bomba, indicada geralmente em 148,é também montada entre as partes de alojamento, e inclui umabomba elétrica 150 com motor de acionamento integrado, e umatampa ou cobertura superior 152 possuindo uma conexão elé-trica 153 para o motor. A bomba 150 pode ser de qualquer ti-po convencional de bomba apropriada para a aplicação parti-cular. Tal bomba está disponível em AIRTEX PRODUCTS de Fair-field, Illinois, com uma taxa de fluxo de 110 litros/ minutoem 4,2 bar. A cobertura 152 é removivelmente fixada na bomba150 com uma série de dedos de mola 156. Um anel em 0 157 éfornecido entre a bomba 150 e a parte de alojamento superior132 para fornecer uma vedação à prova de fluido. Um tubo deentrada ou retorno cilíndrico 158 com uma passagem de fluxocentral 159 se estende descendentemente da bomba, e possuiuma abertura 160 ao longo do comprimento da bomba perto daextremidade inferior de entrada para fornecer uma passagempara combustível para a bomba.

A montagem de bomba 14 8 é recebida através da a-bertura 138 na parte de alojamento superior 132, e é recebi-do na cavidade 141 do elemento de filtro. A cobertura 152 éroscada e removivelmente fixada na parte de alojamento supe-rior 132. Um anel em O 154 pode ser fornecido entre a cober-tura 152 e a parte de alojamento superior 132 para forneceruma vedação à prova de fluido.

O filtro 130 pode incluir aspectos adicionais,tais como um regulador de pressão 161, válvula térmica 162 eaquecedor 164 para controlar o fluxo e a qualidade do com-bustível que entra e sai do filtro. Estes componentes sãoconvencionais em natureza e não serão descritos aqui no in-teresse de brevidade. Os componentes são controláveis atra-vés de uma conexão exterior (não mostrada). Em qualquer ca-so, a entrada direta de combustível 136 passa em torno doaquecedor 164 e dentro da cavidade de elemento de filtro134. O combustível então passa radialmente para dentro atra-vés do elemento de filtro 142 e dentro da cavidade central141 do elemento. Particulados e contaminantes coletam na su-perfície exterior do elemento de filtro e caem na parte dealojamento inferior, e podem ser periodicamente removidosatravés do dreno 139. A bomba retira o combustível ascenden-temente através do alojamento onde o combustível é então di-recionado para fora através do regulador de pressão 161 paraa saída 137.

Quando o elemento de filtro precisa ser substituí-do, a parte de alojamento inferior 133 é removida, e o ele-mento de filtro pode então ser acessado, removido da partede alojamento inferior, e substituído com um elemento defiltro novo. Similarmente, quando é necessário acessar abomba 150 para inspeção e/ou reparo, a cobertura 152 podeser removida da parte de alojamento superior e a bomba reti-rada da cavidade 134.

Uma estrutura de válvula, indicada geralmente em166, circunda o tubo de entrada da montagem de bomba, e con-trola o fluxo de combustível através da abertura 160. Umaranhura de travamento voltada para fora 167 é fornecida pró-xima a, e acima da abertura 160. Uma segunda ranhura acimada abertura 160 suporta um anel em O 168. Uma ranhura maior169 é fornecida na extremidade inferior do tubo de entrada158 (entre a abertura 160 e a extremidade do tubo), que su-porta um anel em O maior 170.

A estrutura de válvula inclui um dispositivo deválvula 64 (Figura 8) e dispositivo de engate 68 (Figura 9)como descrito acima com respeito à primeira modalidade. Aluva 70 do dispositivo de válvula é dimensionada para serrecebida estreitamente em torno do tubo de entrada 158 damontagem de bomba, enquanto os dedos 80 no dispositivo deengate circundam o tubo de entrada, e são orientadas um pou-co internamente de modo que engatam a ranhura 167. O dispo-sitivo de engate e o dispositivo de válvula são mantidos notubo de entrada 158 pelo anel em 0 relativamente grande 171na extremidade inferior do tubo. A orientação do dispositivode válvula e dispositivo de engate relativa um ao outro per-manece a mesma como na primeira modalidade, com a superfíciede engate 8 6 do dispositivo de engate voltado para a baseanular 72 do dispositivo de válvula, no entanto o dispositi-vo de válvula e o dispositivo de engate são invertidos (vi-rados), como comparado à primeira modalidade, tal que o dis-positivo de válvula está localizado mais perto da extremida-de inferior do alojamento que o dispositivo de engate.

Uma mola de compressão 172 circunda o tubo de en-trada 158 e se estende entre o batente de mola 87 no dispo-sitivo de engate 68, e a superfície inferior 173 da bomba150, que define um batente de mola oposto.

Como na primeira modalidade, a tampa terminal su-perior 142 do elemento de filtro possui uma configuração a-nular com uma abertura central 174 dimensionada para receberestreitamente, a bomba 150. Uma tampa flexível 175 pode serfornecida em torno da abertura 174 (como na primeira modali-dade) para fornecer uma vedação à prova de fluido com a bom-ba 150.

Como melhor mostrado nas Figuras 15 e 16, a tampaterminal inferior 143 igualmente possui uma configuração a-nular, com uma parte anular 176 fixada na extremidade domeio, e uma parte de atuação de válvula, indicada em geralem 177. A parte de atuação de válvula 177 limita uma abertu-ra central 178 definida pela parte anular 176, e inclui umaparte cilíndrica 180 se estendendo axialmente para dentro dacavidade central 141 do elemento de filtro para uma extremi-dade distai. A parte cilíndrica 180 limita o diâmetro inter-no do anel de meio 140. Uma parte cilíndrica ligeiramentemenor 181 se estende externamente a partir do elemento defiltro e é fechada por uma parede terminal plana se esten-dendo radialmente 182. A parte cilíndrica menor 181 se es-tende descendentemente de uma base anular 183 fornecida ra-dialmente para dentro da parte anular 176. A parte cilíndri-ca 181 e a parede terminal 182 definem uma cavidade em for-mato de copo 184, possuindo uma abertura 185, indicada emgeral em 185, que recebe o tubo de entrada 158 da bomba 150.O anel em O 171 fornece uma vedação á prova de fluido entreo tubo de entrada 158 e a superfície interna da parte cilín-drica 181 (ver, por exemplo, Figura 12) . O anel em O 171também fornece amortecimento de vibração do tubo de entrada158 dentro da parte cilíndrica 181.

Uma ou mais rebarbas 186 são fornecidas na super-fície exterior da parte cilíndrica 181, e se projetam radi-almente para fora. As rebarbas 18 6 cooperam com dedos 190 seestendendo axialmente para cima da extremidade inferior daparte de alojamento inferior 132 para reter temporariamenteo elemento de filtro no alojamento. Os dedos 190 agarram asrebarbas 186 e mantêm o elemento de filtro na parte de alo-jamento inferior, mas permitem que o elemento de filtro sejadesacoplado da parte de alojamento inferior meramente puxan-do o elemento de filtro para longe da parte de alojamentoinferior.Uma pluralidade de chaves, como em 194, são forne-cidos internamente da parte de atuação de válvula 177 datampa terminal inferior 143. As chaves 194 são ilustradascomo tiras finas e planas, com superfícies laterais opostas,similar às chaves 116 na primeira modalidade, e são igual-mente espaçadas em uma disposição tipo raio de roda em tornodo interior da parte de atuação de válvula. Cada chave pos-sui uma borda fixada diretamente à parte cilíndrica 180 eoutra borda fixada diretamente à base anular 183, embora no-vãmente, as chaves poderiam ser fixadas em somente um destescomponentes. Cada chave se estende axialmente para cima,longe da base anular 183, e radialmente para dentro da partecilíndrica na direção do eixo central. Alguma das chaves,tais como em 195, pode se estender radialmente para dentro eaxialmente para baixo em grande parte para fornecer rigidezpara a parte de atuação de válvula 177 bem como facilitarlocalizar as chaves do elemento de filtro nas fendas no dis-positivo de engate.

Como na primeira modalidade, cada chave pode terum "degrau", isto é, uma parte axialmente mais longa e radi-almente mais fina como em 198, e uma parte axialmente maiscurta e radialmente mais larga como em 199. Novamente, cadachave pode também ser simplesmente reta, e se estende radi-almente para dentro da parte cilíndrica 181 e axialmente pa-ra fora da base 183 a mesma quantidade sobre o comprimento elargura das chaves. A tampa terminal inferior, incluindo aparte anular 176 e a parte de atuação de válvula 177 (com aschaves 194), é de preferência formada unitariamente em umapeça (por exemplo, moldada de plástico).As chaves 194 da tampa terminal inferior 143 doelemento de filtro, e as abas 76 e as fendas 78 no disposi-tivo de engate 64 são dispostos tal que quando o elemento defiltro é inserido no alojamento, pelo menos uma parte daschaves podem encaixar através das fendas 78. As partes axi-almente mais longas e radialmente mais finas 198 das chavesse encaixam através das fendas 78 no dispositivo de engate eengatam a superfície de engate 86 da luva 84 no dispositivode válvula. Similar á primeira modalidade, quando o elementoé inserido ascendentemente no alojamento, as chaves pressio-nam contra a luva 84, e fazem o dispositivo de engate curvame puxam os dedos 80 radialmente para fora do tubo de entra-da. Quando os dedos são puxados para fora, as extremidadesdistais 82 dos dedos são puxados para fora da ranhura detravamento 167, assim liberando o dispositivo de engate epermitindo que o dispositivo de engate deslize axialmentepara cima ao longo do tubo de entrada.

Simultaneamente com os dedos 8 0 sendo liberados,as partes radialmente mais largas e axialmente mais curtas199 das chaves engatam na superfície inferior da base 72 dodispositivo de válvula para também empurrar o dispositivo deválvula axialmente para cima ao longo do tubo de entrada,descobrindo assim a abertura 160. 0 combustível pode dessemodo fluir através da abertura 160 e então no orifício desaída 137. As chaves 194 fornecem trajetórias de fluxo parao combustível fluir da superfície radialmente interna de e-lemento na abertura 160 no tubo de entrada. Uma ranhura 200(Figura 14) pode ser fornecido ascendentemente da ranhura detravamento 167 para receber as extremidades distais dos de-dos quando o dispositivo de válvula está em sua posição a-berta, tal que os dedos não se assentam com o tempo. A ra-nhura 200 pode ter uma chanfradura ou afunilamento em suaborda descendente para facilitar o movimento dos dedos forada ranhura em sua posição fechada.

Como na primeira modalidade, as dimensões, númeroe localização das abas e fendas no dispositivo de engate, eas dimensões, número e localização das chaves 194 na tampaterminal, determinam o encaixe correto do elemento de filtrono alojamento. As dimensões, número e localização das cha-ves, abas e fendas, podem ser escolhidas tal que os elemen-tos de filtro particulares são somente inseriveis em certosalojamentos. Isto permite o controle sobre o tipo de elemen-to utilizável com um alojamento.

Quando é desejado remover o elemento de filtro esubstituir o elemento de filtro com um novo elemento, a par-te de alojamento inferior 133 é removido, e o elemento ésimplesmente puxado para fora da extremidade inferior do a-lojamento. Quando o elemento é removido, a mola 171 impele odispositivo de engate e o dispositivo de válvula descenden-temente no alojamento, tal que as extremidades distai 82 dededos 80 eventualmente engatam a ranhura 167, e travam odispositivo de engate ao longo do tubo de entrada. O dispo-sitivo de válvula 64 é também movido axialmente para baixoem relação de boqueio com a abertura 160 ao longo do tubo158. Nota-se que a estrutura de válvula moverá igualmentepara uma posição fechada quando a montagem de bomba é remo-vida do alojamento (mas quando o elemento não é trocado).

A parte com chaves da tampa terminal inferior 96da Figura 6 pode alternativamente ser fornecida como um dis-positivo separado, como indicado geralmente em 210 nas Figu-ras 17 e 18. O dispositivo de chave 210 inclui uma base anu-lar 212 dimensionada para encaixar dentro da parte cilíndri-ca 104 da tampa terminal inferior e contra a base 110, e umapluralidade de chaves planas, finas como em 216 se projetandoaxialmente para longe da base anular 212 e radialmente paradentro na direção do eixo central do elemento de filtro.

As chaves 216 são similares às chaves 116, e com-preendem tiras finas e planas, igualmente espaçadas em umadisposição tipo raio de roda. Cada chave possui uma bordadiretamente fixada na base cilíndrica 212. Uma borda livrede cada chave se estende para fora, para longe da base 212,enquanto outra borda livre se estende radialmente para den-tro na direção do eixo central do elemento de filtro.

Como com as chaves 116, cada chave pode ter um"degrau", isto é, uma parte axialmente mais longa e radial-mente mais fina como em 218, e uma parte axialmente maiscurta e radialmente mais larga como em 219. Novamente, o nú-mero, localização e dimensão das chaves podem variar depen-dendo da aplicação particular.

Uma vedação de anel em 0 222 é fornecida na ranhu-ra voltada axialmente para fora da superfície plana superiorda base 212, e fornece uma vedação a prova de fluido contraa base anular 108 da tampa terminal inferior. Uma segundavedação de anel em 0 224 é fornecida em uma ranhura voltadaradialmente para dentro da base anular para vedar contra aluva de válvula.

O restante da tampa terminal inferior 96 é o mesmoque o descrito acima, e inclui a parte anular 100 fixada naextremidade inferior do meio 92, e parte cilíndrica 104 li-mitando a abertura central 101 e se estendendo axialmentepara dentro da cavidade central 93 para uma extremidade in-terna distai. A base anular 108 se estende radialmente paradentro da extremidade interna distai da parte cilíndrica,para definir a abertura central 110. Desde que as vedaçõesde anel em O 222 e 224 fornecem uma vedação entre a luva deválvula e a tampa terminal inferior, a tampa flexível 112(Figura 6) como descrita acima não é necessária, embora atampa 112 possa ser usada alternativamente a vedações de a-nel em 0 222, 224, se necessário ou desejável.

O dispositivo de chave 210 é também de preferênciaformado unitariamente de um material apropriado, tal como umplástico barato. As chaves 216 são relativamente simples defabricar integral com a parte de atuação de válvula, tal co-mo usando as técnicas de moldagem comuns.

Quando o elemento de filtro com o dispositivo dechave 210 é inserido no alojamento 22, pelo menos uma partedas chaves pode encaixar através das fendas 78 no dispositi-vo de válvula, da mesma maneira que a descrita acima comrespeito às chaves 116. As partes axialmente mais longas eradialmente mais finas 219 das chaves 216 se encaixam atra-vés das fendas no dispositivo de engate e engatam a superfí-cie de engate anular 8 6 da luva no dispositivo de válvulasubjacente. Quando o elemento é inserido no alojamento, aschaves pressionam contra a luva 84, e fazem o dispositivo deengate curvar externamente e puxar os dedos 80 radialmentepara fora do tubo vertical. Quando os dedos são puxados parafora, as extremidades distais 82 dos dedos são puxadas parafora da ranhura 62, liberando assim o dispositivo de engatee permitindo que o dispositivo de engate deslize axialmentepara baixo ao longo do tubo vertical.

Simultaneamente com os dedos sendo liberados peloengate das chaves contra a luva, as partes radialmente maislargas e axialmente mais curtas 218 das chaves engatam a su-perfície superior da base anular 72 do dispositivo de válvu-la e empurrar o dispositivo de válvula axialmente para baixoao longo do tubo vertical, na mesma maneira como descritaacima com respeito à Figura 6.

A parte com chaves da tampa terminal inferior 143do elemento de filtro da Figura 16 pode similarmente serfornecido como um dispositivo separado, como ilustrado emgeral em 230 nas Figuras 19 e 20. O dispositivo de chave 230possui uma estrutura em uma peça similar como o dispositivode chave 210 da Figura 18, com uma base anular 235 dimensio-nada para encaixar dentro da parte cilíndrica 180 da tampaterminal inferior e contra a base 183, e uma pluralidade dechaves planas finas como em 236 se projetando axialmente pa-ra longe da base anular 235 e radialmente para dentro na di-reção do eixo central do elemento de filtro. As chaves 236podem ter partes axialmente mais longas e radialmente maisfinas como em 240, e partes axialmente mais curtas e radial-mente mais largas como em 242. A única diferença significan-te entre o dispositivo de chave 230 da Figura 19 e o dispo-sitivo de chave 210 da Figura 18 é que o dispositivo de cha-ve 230 não precisa de vedações de anel em O adicionais paraseparar o lado sujo do elemento do lado limpo, quando a tam-pa terminal inferior é fechada pela parte cilíndrica 181 e aparede terminal 182.

O restante da tampa terminal inferior 143 é de pre-ferência o mesmo que descrito acima com respeito à Figura 16.

Como descrito acima com respeito à Figura 16, aschaves 194 do dispositivo de chave, e as abas 76 e as fendas78 no dispositivo de engate 64 são dispostos tal que quandoo primeiro elemento é inserido no alojamento, pelo menos umaparte das chaves podem encaixar através das fendas 78. Aspartes axialmente mais longas e radialmente mais finas 240das chaves encaixam através das fendas 78 no dispositivo deengate e engatam a superfície de engate 86 da luva 84 nodispositivo de válvula. Similar à segunda modalidade, quandoo elemento é inserido ascendentemente no alojamento, as cha-ves pressionam contra a luva 84, e fazem o dispositivo deengate curvar e puxar os dedos 80 radialmente para fora dotubo de entrada. Quando os dedos são puxados para fora, asextremidades distais 82 dos dedos são puxadas para fora daranhura de travamento 167, liberando assim o dispositivo deengate e permitindo que o dispositivo de engate deslize axi-almente para cima ao longo do tubo de entrada.Simultaneamente com os dedos 80 sendo liberados,as partes radialmente mais largas e axialmente mais curtas242 das chaves engatam a superfície inferior da base 72 dodispositivo de válvula para empurrar também o dispositivo deválvula axialmente para cima ao longo do tubo de entrada,assim descobrindo a abertura 160.

Como descrito acima, as dimensões, número e loca-lização das abas e fendas no dispositivo de engate, e as di-mensões, número e localização das chaves 236 no dispositivode chave, determinam o encaixe correto do elemento de filtrono alojamento. As dimensões, número e localização das cha-ves, abas e fendas, podem ser escolhidos tal que os elemen-tos de filtro são somente inseríveis em certos alojamentos.

Assim, como descrito acima, o filtro de combustí-vel da presente invenção impede desse modo um elemento defiltro inadequado de ser usado no alojamento de filtro, eimpede a operação do filtro sem um elemento de filtro. A es-trutura de válvula é externa ao tubo central, que é relati-vamente barato para. fabricar e montar. Em adição, a aberturapara a passagem dè combustível no tubo está localizada nadireção da extremidade de fundo do alojamento, tipicamenteabaixo do nível de combustível, para impedir o ar de entrarno sistema.

Claims

1. Elemento de filtro (34, 140) possuindo um anelde meios de filtro (92) definindo uma cavidade central ecircunscrevendo um eixo central, o dito anel de meios defiltro (92) possuindo uma primeira extremidade e uma segundaextremidade; as primeira e segunda tampas terminais (94, 96,- 142, 143) fixadas nas ditas primeira e segunda extremidades,respectivamente, dos ditos meios de filtro, a segunda tampaterminal (96, 14 3) possuindo uma parte de tampa terminal a-nular (100, 176) vedantemente ligada à segunda extremidadedos ditos meios de filtro, CARACTERIZADO pelo fato de que asegunda tampa terminal (96, 143) possui uma parte de atuaçãode válvula (102, 177), incluindo uma parte cilíndrica se es-tendendo axialmente (104, 180) conectada na parte de tampaterminal anular (100, 176) e circunscrevendo o diâmetro in-terno da dita parte de tampa terminal anular (100, 176) euma base anular (108, 183, 212) conectada à parte cilíndrica(104, 180) e se estende radialmente para dentro da dita par-te cilíndrica para definir uma primeira abertura central(110, 185) que pode receber um tubo (50, 158), e uma plura-lidade de chaves (116, 194, 216) se projetando da parte deatuação de válvula (102, 177), cada uma das ditas chavespossuindo uma parte de engate (118, 119, 198, 199, 218, 219)radialmente para dentro espaçada da dita parte cilíndrica(104, 180) e axialmente espaçada da dita base anular (108, 183, 212).

2. Elemento de filtro, de acordo com a reivindica-ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das ditaschaves (116, 194, 216) inclui um degrau incluindo uma pri-meira parte de borda (118, 198, 218) terminando axialmente auma primeira distância da dita base anular (108, 183, 212) eradialmente para dentro uma primeira distância da dita partecilíndrica (104, 180), e uma segunda parte de borda (119,- 199, 219) terminando axialmente uma segunda distância da di-ta base anular (108, 183, 212) e radialmente para dentro umasegunda distância da dita parte cilíndrica (104, 180).

3. Elemento de filtro, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque as ditas chaves (116, 194, 216) são tiras finas e planasconectadas à parte de atuação de válvula (102, 177).

4. Elemento de filtro, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque cada uma das ditas chaves (116, 194, 216) é conectadadiretamente na parte cilíndrica (104, 180) e a dita base a-nular (108, 183, 212), e as chaves (116, 194, 216) se esten-dem radialmente para dentro da dita parte cilíndrica paraterminar radialmente para fora a partir da primeira aberturacentral (110, 185), e se estendem axialmente para longe dadita base anular (108, 183, 212).

5. Elemento de filtro, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque as ditas chaves (116, 194, 216) se estendem da dita baseanular (108, 183, 212) em uma direção externa axial do ditoanel de filtro (92) para uma borda livre (118, 218, 119,- 219) espaçada da dita parte de tampa terminal anular (100,- 176).

6. Elemento de filtro, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque as ditas chaves (116, 194, 216) se estendem da dita baseanular (108, 183, 212) em uma direção axial interna no ditoanel de filtro (92) para uma borda livre (198, 218, 199,-219) espaçada da dita parte de tampa terminal anular (100,-176).

7. Elemento de filtro, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque a dita parte de tampa terminal anular (170, 176) defineuma segunda abertura central (101, 178), coaxial com e radi-almente maior que a dita primeira abertura (110, 185), e asditas chaves (116, 194, 216) se estendem radialmente paradentro da dita segunda abertura central (101, 178).

8. Elemento de filtro, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque a dita parte de tampa terminal anular (100, 176), a par-te cilíndrica (104, 180), a base (108, 183) e as ditas cha-ves (116, 194) são unitárias, em uma peça.

9. Elemento de filtro, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1-7, CARACTERIZADO pelo fato de que a di-ta base anular (212) é um componente separado da parte ci-líndrica (104, 180), e é vedantemente fixado a mesma.

10. Elemento de filtro, de acordo com a reivindi-cação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que uma vedação resili-ente anular (222) está disposta entre a base anular (212) ea parte cilíndrica (104, 180).

11. Montagem de filtro, CARACTERIZADA pelo fato deque inclui o elemento de filtro (34, 140) do tipo definidona reivindicação 1, e um alojamento cilíndrico formado departes de alojamento correspondentes (22, 24, 26, 132, 133)definindo uma cavidade de filtro no alojamento, e um tubocilíndrico (50, 158) no alojamento se estendendo axialmentede uma extremidade distai na direção de uma extremidade doalojamento, o tubo (50, 158) incluindo uma passagem central(52, 159) e uma abertura (49, 160) ao longo do comprimentodo tubo fornecendo comunicação fluida com a cavidade de fil-tro (32, 134), e uma ranhura se abrindo externamente (62,167) se estendendo circunferencialmente em torno do exteriordo tubo (50, 158),um dispositivo de engate (68) normalmente móvelaxialmente ao longo do tubo (50, 158), o dito dispositivo deengate (68) possuindo uma pluralidade de dedos discretos(80) circundando estreitamente o tubo (50, 158) e engatáveiscom a ranhura (62, 167) no tubo para impedir o dispositivode engate (68) de se mover axialmente ao longo do tubo (50,158), o dispositivo de engate (68) adicionalmente possuindouma luva anular (84) espaçada radialmente para fora formamos dedos (80), que quando engatados, move os dedos (80) parafora de engate com a ranhura (62, 167) para permitir que odispositivo de engate (68) se mova axialmente ao longo dotubo (50, 158),um dispositivo de válvula (64) também móvel axial-mente ao longo do tubo (50, 158), o dispositivo de válvula(64) possuindo uma luva de válvula (70) circundando estrei-tamente o tubo (50, 158) que normalmente cobre a abertura defluxo (49, 160) no tubo (50, 158) para impedir o fluxo atra-vés da mesma, e uma base anular (72) se estendendo radial-mente para fora da luva de válvula (70) e possuindo uma plu-ralidade de abas se projetando radialmente (76) definindouma pluralidade de fendas (78),um dispositivo de orientação (90, 172) impelindo odispositivo de engate (68) e o dispositivo de válvula (64)na direção da extremidade distai do tubo (50, 158),o tubo (50, 158) recebido na abertura central(110, 185) do elemento de filtro, uma parte (118, 198, 218)de pelo menos algumas das ditas chaves (116, 194, 216) seprojetando através das fendas (78) na base (72) do disposi-tivo de válvula (64) e engatando a luva (84) do dispositivode engate (68), e outra parte (119, 199, 219) de pelo menosalgumas das ditas chaves (116, 194, 216) engatando o dispo-sitivo de válvula (64) para manter a abertura de fluxo (49,160) no tubo em uma posição aberta.