BR112014001886B1

BR112014001886B1 - Unidade de filtragem

Info

Publication number: BR112014001886B1
Application number: BR112014001886-3A
Authority: BR
Inventors: Giorgio Girondi
Original assignee: Ufi Innovation Center S.R.L
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2020-09-29
Also published as: WO2013017921A1; US9095797B2; US20140150388A1; CN103702733B; CN103702733A; BR112014001886A2; EP2736620A1; IN2014DN00071A; ITRE20110059A1; KR101990438B1; KR20140051905A; EP2736620B1

Abstract

unidade de filtragem e relativo cartucho de filtragem. uma unidade de filtragem (10) compreendendo um invólucro (20) dotado de ao menos uma entrada (32), uma saída (33) e um corpo de suporte (42) dotado de superfícies de contato (44) adaptadas para suportar de forma removível um cartucho de filtragem (50) contido no interior do invólucro (20) e adaptado para dividir o volume interno do invólucro (20) em duas câmaras (21,22), respectivamente, conectadas à entrada (32) e à saída (33), de tal forma a filtrar o fluido que flui a partir da entrada (32) na direção da saída (33), o cartucho de filtragem (50) compreendendo ao menos um elemento de acoplamento (55) configurado para ser acoplado por engate rápido ao corpo de suporte (42), após uma primeira translação axial de aproximação mútua entre o cartucho de filtragem (50) e o corpo de suporte (42), cuja característica distintiva reside no fato de que ele compreende os meios de came (57,58) operando entre o elemento de acoplamento (55) e o corpo de suporte (42), de tal forma a curvar radialmente o elemento de acoplamento (55) em uma posição de liberação para desengatar o elemento de acoplamento (55) a partir do elemento de suporte (42), após uma outra translação axial mútua limitada entre o cartucho de filtragem (50) e o corpo de suporte (42), movendo-se na mesma direção em relação à primeira translação de aproximação, os meios de came (57,58) sendo configurados de tal forma a manter o elemento de acoplamento (55) na posição de liberação, após uma ligeira rotação mútua entre o cartucho de filtragem (50) e o corpo de suporte (42).

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere a uma unidade de filtragem e o relativo cartucho de filtragem.

[002] A invenção se refere principalmente a uma unidade para a filtragem de óleo lubrificante, ar ou combustível em aplicações automotivas, mais particularmente, em aplicações em que é necessária uma elevada taxa de fluxo de tais fluidos a partir do filtro, tal como, por exemplo, caminhões, ônibus, veículos comerciais e máquinas de trabalho ou onde for necessária uma taxa média de fluxo de fluido, como na indústria de veículos automotivos.

Estado da arte

[003] Conforme é sabido, a filtragem de fluidos lubrificantes na indústria automotiva é em geral obtida por meio de uma unidade de filtragem que compreende um invólucro externo dotado de uma entrada para o fluido a ser filtrado e uma saída para o fluído filtrado, e um cartucho de filtragem adaptado para definir uma câmara, interna ou externa, que se comunica com a entrada do fluido a ser filtrado.

[004] Assim, o fluido que flui a partir da entrada para a saída do filtro é forçado a atravessar o septo ou membrana de filtragem que retém as impurezas eventualmente presentes nele.

[005] Um cartucho de filtragem típico compreende um septo de filtragem de conformação tubular, e duas placas de suporte, superior e inferior, que são fixadas nas extremidades opostas do septo de filtragem.

[006] Ao menos uma dentre estas placas de suporte é normalmente dotada de uma abertura central, alinhada com o eixo longitudinal do septo de filtragem, através da qual o volume interno do septo de filtragem é colocado em comunicação com a entrada do fluido a ser filtrado, caso o septo de filtragem seja configurado para ser atravessado de dentro para fora, ou com a saída do fluido a ser filtrado, caso o septo de filtragem seja configurado para ser atravessado a partir de fora para dentro.

[007] O invólucro, em tal tipo de filtros, geralmente compreende um corpo de suporte, configurado como um copo, cuja parte inferior é dotada de um orifício central colocado em comunicação com a câmara interna do septo de filtragem e uma série de orifícios periféricos colocados em comunicação com a câmara externa; em adição, o invólucro compreende uma cobertura configurada, por exemplo, como um copo, adaptada para fechar o corpo de tipo copo.

[008] A unidade de filtragem, conforme é sabido, é submetida a intervenções periódicas de manutenção, por exemplo, para restaurar a capacidade de filtragem do cartucho de filtragem, ou substituí-lo, uma vez que esteja obstruído.

[009] Com o objetivo de facilitar a tarefa do pessoal designado para remover e substituir o cartucho de filtragem, o estado da arte fornece diversas soluções para acoplar de forma removível o cartucho de filtragem no invólucro (por exemplo, na cobertura ou no corpo de tipo copo), de tal forma que, quando o invólucro é aberto, ao mesmo tempo o cartucho permanece fixo, no entanto removível, na parte do invólucro que é removida, geralmente a cobertura.

[0010] Um primeiro tipo de tais soluções prevê a utilização de um acoplamento de tipo baioneta: estes tipos de acoplamento compreendem ao menos duas projeções em forma rígida definidas no cartucho de filtragem, cada uma das quais é adaptada para ser encaixada no interior de um sulco substancial mente em forma de L especial, obtido na cobertura, de tal forma que o acoplamento é obtido por meio de uma ligeira translação axial do cartucho de filtragem na direção da flange de suporte e por meio de uma ligeira rotação subseqüente em relação ao eixo do cartucho de filtragem.

[0011] No entanto, esses acoplamentos de tipo baioneta revelam alguns inconvenientes, principalmente devido à complexidade necessária do acoplamento, especialmente para fornecer os sulcos na cobertura.

[0012] De fato, esses acoplamentos de tipo baioneta são pouco confiáveis e pouco resistentes ao longo do tempo, por um lado, especialmente após diversas substituições do cartucho de filtragem e, por outro lado, leva a um aumento dos custos de produção do cartucho de filtragem e do invólucro, bem como os custos devidos ao aumento dos tempos necessários, nas intervenções de manutenção, para substituir o cartucho de filtragem, quando, por exemplo, em conseqüência da rotação transmitida para a abertura do invólucro, ocorrer um correspondente desacoplamento inadvertido dos sistemas de acoplamento da baioneta.

[0013] Um segundo tipo conhecido de acoplamentos, alternativos em relação aos acoplamentos de tipo baioneta, conforme os mencionados acima, prevêem a utilização de acoplamentos axiais de tipo encaixe axial por engate rápido, que, no entanto, apesar de particularmente eficientes no acoplamento estável do cartucho de filtragem na cobertura, não são fáceis de desacoplar de maneira igualmente rápida e fácil, exigindo um esforço considerável das pessoas e/ou o uso de ferramentas que poderiam arruinar as partes mecânicas do acoplamento que devem ser reutilizadas, bem como exigir o repetido manuseio e manobra do septo de filtragem sujo.

[0014] Isto é devido ao fato de que a necessidade de garantir o acoplamento dos cartuchos de filtragem requer necessariamente o fornecimento de um acoplamento axial de engate rápido o qual é difícil de remover.

[0015] A patente WO 02/100511 mostra um filtro que apresenta um invólucro equipado com os meios de filtragem.

[0016] Os primeiros elementos de acoplamento unidos à cobertura e se projetando axialmente na direção do interior da câmara, os segundos meios de acoplamento unidos a um disco superior do cartucho de filtragem e se projetando axial mente na direção da cobertura superior, são fornecidos para atuarem em conjunto para conseguir o acoplamento mutuo por engate rápido.

[0017] Os elementos de acoplamento associados ao cartucho de filtragem apresentam um corpo tubular que apresenta uma superfície externa completamente cilíndrica dividida em setores que correspondem em quantidade à quantidade de dentes sobre a cobertura, cada setor definindo uma região de acoplamento.

[0018] Cada região de acoplamento possui uma porção superior ligeiramente inclinada que, na vista em elevação, não se estende além do canto definido entre a superfície inferior do dente e a lateral vertical do dente.

[0019] A patente DE 197 07 132 mostra um cartucho de filtragem equipado com elementos de acoplamento que apresentam uma porção de trava projetante apresentando um formato puntiforme e são inseridos nas respectivas abertura de tipo baioneta no corpo da cobertura do filtro.

[0020] A patente DE 10 2009 035033 descreve um cartucho de filtragem equipado com um elemento de acoplamento na forma de dentes que apresentam uma superfície oposta em relação à superfície de acoplamento, definindo uma parte superior do dente e inclinada em relação à superfície de acoplamento por um ângulo agudo, onde a superfície oposta se estende, na vista em elevação, por apenas uma porção limitada da superfície de acoplamento.

[0021] Um objetivo da presente invenção é o de superar as desvantagens mencionadas acima do estado da arte através de uma solução simples, racional e de baixo custo.

[0022] Tais objetivos são alcançados pelas características da invenção indicadas nas reivindicações independentes. As reivindicações dependentes descrevem os aspectos preferidos e/ou particularmente vantajosos da invenção.

Descrição da invenção

[0023] Em particular, a invenção fornece uma unidade de filtragem que compreende um invólucro dotado de ao menos uma entrada, uma saída e um corpo de suporte dotado de superfícies de contato adaptadas para suportar, de forma removível, um cartucho de filtragem contido no interior do invólucro e adaptado para dividir o volume interno do invólucro em duas câmaras, respectiva mente conectadas com a entrada e a saída, de tal forma a filtrar o fluido que flui a partir da entrada em direção à saída, o cartucho de filtragem compreendendo ao menos um elemento de acoplamento configurado para ser acoplado por engate rápido ao corpo de suporte, após uma primeira translação axial para a aproximação mútua entre o cartucho de filtragem e o corpo de suporte.

[0024] De acordo com a invenção, a unidade de filtragem compreende os meios de carne que operam entre o elemento de acoplamento e o corpo de suporte de tal forma a curvar radialmente o elemento de acoplamento em uma posição de liberação para desengatar o elemento de acoplamento do elemento de suporte após uma outra translação axial mútua limitada entre o cartucho de filtragem e o corpo de suporte, movendo-se na mesma direção em relação à primeira translação de aproximação; em adição, os meios de carne são configurados de tal forma a manter o elemento de acoplamento na posição de liberação após uma ligeira rotação mútua entre o cartucho de filtragem e o corpo de suporte.

[0025] Esta solução permite facilitar as operações para o desacoplamento e acoplamento do cartucho de filtragem a partir do corpo de suporte, assim suficientemente rígido, podendo ser utilizados os elementos de acoplamento elasticamente deformáveis e resistentes, adaptados para suportar os cartuchos de filtragem de peso considerável e o elevado esforço durante a operação.

[0026] Em adição, devido a esta solução, a unidade de filtragem é segura no uso, relativamente barata e simples para produzir em relação aos sistemas de acoplamento de tipo baioneta normalmente utilizados na indústria e, em adição, a instalação do cartucho de filtragem é consideravelmente simples e rápida.

[0027] Outro objetivo da invenção também fornece um cartucho de filtragem que compreende um septo de filtragem toroidal e ao menos uma placa de suporte fixada em uma extremidade do septo de filtragem, a placa de suporte compreende um elemento de acoplamento adaptado para ser acoplado por engate rápido em um invólucro de uma unidade de filtragem, na qual o elemento de acoplamento compreende ao menos dois dentes feitos de um material elasticamente deformável, que são derivados a partir da placa de suporte superior, cada um dos quais define uma superfície de acoplamento voltada para a placa de suporte, a qual é inclinada em relação à direção longitudinal de desenvolvimento do dente por um ângulo compreendido entre 0o e 90°.

[0028] De um modo vantajoso, cada um dos dentes compreende: uma superfície oposta, com relação à superfície de acoplamento, que define a parte superior do dente que é inclinada em relação à superfície de acoplamento por um ângulo agudo, e uma borda lateral substancial mente puntiforme, cuja extremidade é substancial mente plana ou arredondada.

[0029] Na prática, a dita superfície oposta do dente é inclinada por um ângulo agudo em relação à placa de suporte.

[0030] De acordo com um aspecto preferido da invenção, a lateral de cada dente, a partir da qual é derivada a superfície de suporte em cantilever, é alinhada - na vista em elevação - com uma porção de dita superfície oposta.

[0031] Na prática, a superfície oposta, que é colocada acima da superfície de acoplamento, se estende para além (no sentido oposto ao vértice) por uma distância positiva e diferente de zero.

[0032] Outro aspecto da invenção prevê que a superfície oposta e a borda lateral definam os meios de carne adaptados para curvar o dente na direção radial, após um impulso dos mesmos na direção axial contra uma superfície batente.

[0033] Em adição, cada dente é adaptado para ser acoplado por encaixe rápido em ao menos um recesso fornecido no corpo de suporte, que é derivado no interior do invólucro de um grupo de filtragem, tal recesso compreende uma superfície de contato substancial mente plana, adaptada para definir um plano para o suporte da superfície de acoplamento do dente, e uma superfície (a superfície batente mencionada acima), oposta à superfície de contato; cada dente apresenta, particularmente, uma altura calculada entre a superfície de acoplamento e a base do dente, que é maior em relação à distância entre a superfície oposta do corpo de suporte e a extremidade livre da mesma. Vantajosamente, a distância entre a superfície de acoplamento do dente e a parte superior do mesmo é menor do que a distância entre a superfície oposta do corpo de suporte e a base do mesmo.

Breve descrição dos desenhos

[0034] Outras características e vantagens da invenção serão evidentes a partir da leitura da descrição a seguir, dada por meio de exemplo não limitativo, com referência às figuras ilustradas nos desenhos em anexo. - a figura 1 é uma vista em corte longitudinal de uma unidade de filtragem de acordo com a invenção. - a figura 2 é uma vista em corte longitudinal de um cartucho de filtragem em uma primeira posição, antes do acoplamento no corpo de suporte obtido na cobertura do invólucro, de acordo com uma primeira forma de realização da unidade de filtragem, e o relativo detalhe ampliado. - a figura 3 é uma vista da figura 2 com o cartucho de filtragem na posição acoplada. - a figura 4 é uma vista ao longo da linha da seção IV-IV da figura 3. - a figura 5 é uma vista em corte longitudinal do cartucho de filtragem da figura 2 em uma primeira posição de desacoplamento. - a figura 6 é uma vista ao longo da linha da seção VI-VI da figura 5. - a figura 7 é uma vista em corte longitudinal do cartucho de filtragem da figura 2 em uma segunda posição de desacoplamento. - a figura 8 é uma vista ao longo da linha da seção VIII-VIII da figura 7. - a figura 9 é uma vista em corte longitudinal do cartucho de filtragem da figura 2 em uma configuração desacoplada. - a figura 10 é uma vista em corte longitudinal do cartucho de filtragem em uma primeira posição, antes do acoplamento com a cobertura, de acordo com uma segunda forma de realização da unidade de filtragem, e o relativo detalhe ampliado. - a figura 11 é uma vista da figura 10 com o cartucho de filtragem em uma posição acoplada. - a figura 12 é a vista ao longo da linha da seção XII-XII da figura 11. - a figura 13 é uma vista em corte longitudinal do cartucho de filtragem da figura 10 em uma primeira posição de acoplamento. - a figura 14 é a vista ao longo da linha da seção XIV-XIV da figura 13. - a figura 15 é uma vista em corte longitudinal do cartucho de filtragem da figura 10 em uma segunda posição de desacoplamento. - a figura 16 é a vista ao longo da linha da seção XVI-XVI da figura 15. - a figura 17 é uma vista em corte longitudinal do cartucho de filtragem da figura 10 em uma configuração desacoplada. - a figura 18 é uma vista de um detalhe relacionada ao elemento de acoplamento da figura 17.

Forma de realização preferida da invenção

[0035] Com particular referência a tais figuras, uma unidade de filtragem é indicada em sua totalidade pelo número 10, por exemplo, um filtro de óleo lubrificante, ar ou combustível, destinado a ser aplicado em motores de combustão interna, em particular, os motores a diesel para veículos automotivos, caminhões, veículos comerciais e máquinas de trabalho automotivas. A unidade de filtragem 10 compreende um invólucro externo, indicado em sua totalidade pelo número 20, o qual é definido por um corpo inferior 30, configurado como um copo, dotado de uma porção roscada internamente 31 e por uma cobertura superior 40, também configurada como um copo e adaptada para fechar o corpo de tipo copo 30, por meio de uma porção roscada externamente 41 e, pela interposição - entre a cobertura e o corpo de tipo copo 30 - de uma gaxeta de vedação inserida em uma sede anular especial obtida na cobertura 40 e destinada a ser compreendida entre a cobertura e o corpo de tipo copo, de tal forma a garantir a vedação hermética do invólucro externo 20 da unidade de filtragem 10.

[0036] O corpo de tipo copo 30, por exemplo, compreende um duto de entrada 32 para o fluido (combustível, óleo lubrificante ou ar) a ser filtrado e um duto de saída 33 para o fluido filtrado.

[0037] No interior do invólucro 20 é recebido ainda um cartucho de filtragem, indicado em sua totalidade pelo número 50, que compreende uma placa de suporte superior 51 e uma placa de suporte inferior 52, que são fixadas nas extremidades opostas de um septo de filtragem em conformação tubular 53, neste caso um septo dotado de pregas ou plissado, mas também pode ser de tipo septo polimérico fundo, que define e delimita um volume no interior do cartucho de filtragem substancial mente cilíndrico 50.

[0038] A placa de suporte inferior 52 apresenta um orifício central alinhado e centrado sobre o eixo longitudinal A do septo de filtragem 53.

[0039] A placa de suporte inferior 52 compreende ainda uma haste oca 54 que é inserida - por exemplo, por meio da inserção de um anel de vedação - não mostrado - por exemplo, diretamente no duto de saída 33 do corpo de tipo copo 30 contribuindo ainda mais para a centralização do cartucho de filtragem 50 no interior do invólucro 20 e para a estabilidade do mesmo durante a montagem da unidade de filtragem.

[0040] Devido à configuração descrita acima, o cartucho de filtragem 50 divide o volume interno do invólucro 20 em uma primeira câmara 21, definida fora do septo de filtragem 53, o qual comunica com o duto de entrada 32 para o combustível a ser filtrado e em uma segunda câmara 22, que coincide com o volume interno do septo de filtragem 53, comunicando com o duto de saída 33 para o combustível filtrado.

[0041] Na superfície superior da placa de suporte superior 51 do septo de filtragem 53, a qual é fechada apenas por meio de exemplo, de tal forma a fechar a extremidade axial do septo de filtragem 53 e, portanto, da segunda câmara 22, é obtido um elemento de acoplamento que define uma superfície de acoplamento 56, por exemplo, substancial mente plana ou côncava e que repousa (nos exemplos representados) em um plano substancial mente ortogonal em relação ao eixo longitudinal A do septo de filtragem 53 (direção vertical na figura).

[0042] O elemento de acoplamento é adaptado para ser acoplado por engate rápido, após uma deformação radial do mesmo, a um corpo de suporte, destinado a suportar o cartucho de filtragem 50 no interior do invólucro 20, após uma primeira translação de aproximação mútua entre o cartucho de filtragem 50 e o corpo de suporte ao longo do eixo longitudinal A.

[0043] Em particular, o cartucho de filtragem 50 compreende os meios de carne, que são configurados de tal forma a operar entre o elemento de acoplamento e o corpo de suporte, de tal forma a curvar radialmente o elemento de acoplamento em uma posição de liberação, na qual a superfície de acoplamento 56 fica livre para deslizar na direção axial para desengatar o elemento de acoplamento a partir do elemento de suporte.

[0044] Na prática, o desengate do elemento de acoplamento ocorre na seqüência de uma translação mútua limitada adicional entre o cartucho de filtragem 50 e o invólucro 20 ao longo do eixo longitudinal A, tal translação mútua limitada ocorre na mesma direção em relação à primeira translação de aproximação.

[0045] Em adição, os meios de carne são configurados de tal forma a manter o elemento de acoplamento na posição de liberação devido a uma ligeira rotação mútua entre o cartucho de filtragem 50 e o corpo de suporte em relação ao eixo A, em seqüência à translação de aproximação limitada adicional mencionada acima.

[0046] O elemento de acoplamento compreende ao menos dois dentes 55, que são derivados a partir da superfície superior da placa de suporte superior 51, por exemplo, diametralmente opostos um ao outro e simétricos em relação ao eixo longitudinal A, e que são obtidos utilizando um material elasticamente deformável.

[0047] Cada dente 55 apresenta uma seção - na vista em elevação - substancial mente conformado em arco de círculo e eles são substancial mente alinhados ao longo de uma circunferência imaginária.

[0048] Cada dente 55 define uma de ditas superfícies de acoplamento 56, por exemplo, substancial mente plana ou côncava, que são derivadas em forma cantilever a partir de cada um dentre os dentes e são voltadas na direção da placa de suporte superior 51 e inclinadas em relação à direção de desenvolvimento longitudinal do dente 55 por um ângulo α compreendido entre 0° e 90° (ver os detalhes das figuras 2, 10 e 18).

[0049] No exemplo, a superfície de acoplamento 56 é inclinada por 90° em relação à direção de desenvolvimento longitudinal do dente 55, ou seja, a superfície de acoplamento 56 é substancialmente paralela à placa de suporte superior 51; no entanto, não pode ser excluído que ela possa ser inclinada, por exemplo, por 30°, 45°, 60° ou semelhantes, dependendo da rigidez do dente 55 ou a força de ancoragem necessária para a aplicação específica (por exemplo, em função do peso máximo do septo de filtragem ou outros parâmetros de construção).

[0050] O ângulo de inclinação α da superfície de acoplamento 56 é, assim, sempre tal que confere a força de ancoragem ideal do cartucho de filtragem 50 no corpo de suporte do invólucro 20.

[0051] De fato, é freqüentemente observado de forma concreta que o anel de vedação, o qual é interposto entre a haste oca 54 e o duto de saída 33, é sujeito a deterioração (por exemplo, devido à temperatura ou ação química exercida pelo fluido a ser filtrado), portanto, produzindo a união inadvertida entre a haste oca 54 e o duto de saída. Quando a cobertura 40 é aberta, a adesão do cartucho de filtragem 50 ao corpo de tipo copo 30 (no caso ilustrado) provoca o desacoplamento inadvertido do elemento de acoplamento a partir do corpo de suporte do invólucro 20.

[0052] A inclinação da superfície de acoplamento 56, conforme descrito acima, é tal que garante que, durante a abertura do invólucro 20, o cartucho de filtragem 50 permanece acoplado ao corpo de suporte do invólucro 20, caso ele seja colocado no corpo de tipo copo 30 ou na cobertura 40 (conforme ilustrado). Em adição, pode ser previsto um maior número de dentes 55.

[0053] Cada dente 55 compreende uma superfície oposta 57 em relação à superfície de acoplamento 56, a qual define a parte superior do dente (que, conforme observado nas figuras, é substancialmente plana e envolve toda a superfície superior do dente 55, conforme observado na figura 18 ou parte da mesma, como observado nos detalhes ampliados da figura 2 e figura 10, de forma contínua, sem entalhes) e ela é inclinada em relação à superfície de acoplamento 56, substancial mente por um ângulo agudo.

[0054] Na prática, a superfície oposta 57 define uma borda superior do dente 55, a qual é, por exemplo, definida pela linha de união entre uma parede substancial mente paralela à parte superior da placa de suporte 51 do dente 55 e a dita superfície oposta 57 (figura 2 e figura 10), ou a partir da linha de união entre uma lateral do dente 55 (a lateral oposta à lateral na qual a superfície de acoplamento 56 é fornecida, a interna nas figuras) e a superfície oposta 57 (figura 18).

[0055] A borda superior do dente 55, assim definida, apresenta uma distância a partir do eixo longitudinal A menor (e nunca equivalente ou maior) do que a distância da borda entre a lateral do dente 55 (uma externa nas figuras) e a superfície de suporte 56.

[0056] Obviamente, se a superfície de suporte 56 for disposta voltada para o interior do dente 55, a razão entre as distâncias seguiria a relação inversa.

[0057] Na prática, a lateral do dente 55 a partir da qual a superfície de suporte 56 (ou seja, a extremidade interposta entre os mesmos) é derivada em cantiléver, é sempre alinhada - na vista em elevação - com uma porção de dita superfície oposta 57.

[0058] Cada dente 55 também compreende uma borda lateral substancial mente aguda 58 que também pode ser de ponta arredondada ou chanfrada de acordo com as necessidades, a partir da qual a superfície de acoplamento 56 e a superfície oposta 57 se separam.

[0059] Particularmente, os meios de carne são definidos pela superfície oposta 57 e pela borda lateral 58 de cada dente 55 e elas cooperam com o corpo de suporte do invólucro 20, conforme melhor observável adiante, para desacoplar o cartucho de filtragem 50 do corpo de suporte.

[0060] Em outras palavras, a superfície oposta 57, que é disposta acima da superfície de acoplamento 56, se estende - quando em vista em elevação - para além (na direção oposta ao vértice definido pela borda lateral 58), por uma distância diferente de zero (positiva), indicada com a letra d nas figuras 2, 10 e 18.

[0061] Tal distância d é substancial mente maior (estrita mente) do que zero e menor/equivalente à espessura do dente 55 (por exemplo, pretendida como a distância entre a lateral interna e a lateral externa do mesmo).

[0062] Devido à configuração da superfície oposta 57 mencionada acima, é possível configurar o cartucho de filtragem 50 de tal forma a ser facilmente desacoplado do corpo de suporte do invólucro 20, na prática, permitindo a ele servir, sem qualquer interferência, como um carne para gradualmente curvar os dentes 55 na direção oposta à da borda lateral 58.

[0063] O corpo de suporte, associado ao invólucro para suportar o cartucho de filtragem 50, compreende uma luva 42 que se projeta longitudinalmente a partir de uma superfície interna da cobertura 40 voltada, em uso, para o cartucho de filtragem 50 e derivando do mesmo. A luva 42 é dotada de ao menos dois recessos 43 perimetralmente fechados e obtidos na parede lateral da haste oca. Cada recesso 43 compreende uma superfície de contato 44 substancial mente plana, adaptada para definir um plano para suportar a superfície de acoplamento 56 do dente 55, e uma superfície de deslizamento 45, oposta à superfície de contato 44 e adaptada para vir a entrar em contato com os meios de carne do cartucho de filtragem 50, em particular, com a superfície oposta 57 do dente 55, para desengatar os dentes a partir da luva 42, após o deslizamento mútuo das duas superfícies (a superfície de deslizamento 45 e a superfície oposta 57).

[0064] A superfície de deslizamento 45 dos recessos 43 é posicionada a uma dada distância a partir da base da luva 42, definida pela superfície interna da cobertura 40 a partir da qual deriva a haste oca.

[0065] Entre a base e a superfície de deslizamento 45 dos recessos 43, a luva 42 compreende uma banda anular 46 adaptada para de forma sustentável receber a borda lateral 58 do dente 55, quando ele estiver na posição de liberação do mesmo e o cartucho de filtragem 50 for pressionado, por exemplo, para o deslocamento máximo do mesmo, contra a cobertura 40.

[0066] A banda anular 46, neste caso, corresponde a camisa interna da luva 42 na área que se estende desde a sua base até a área envolvida pelos recessos 43; de fato, os dentes 55, no exemplo representado, são adaptados para serem axialmente inseridos na haste oca, com as bordas laterais 58 adaptadas para deslizar no interior da haste oca até serem engatadas nos recessos 43, com a superfície de acoplamento 56 repousando sobre a superfície de contato 44 que limita axialmente o cartucho de filtragem 50 em relação à cobertura 40. A luva 42 também compreende uma banda anular 47 adicional, que se estende desde a extremidade livre da haste oca até a superfície de contato 44 dos recessos 43.

[0067] Entre as bandas anulares 46 e 47, a luva 42 compreende apêndices estendidos 48, os quais unem axialmente - como ponte - a banda anular 46 à banda anular 47 adicional e se desenvolvem na direção circunferencial entre uma recesso 43 e o outro.

[0068] Na prática, a banda anular 46 e os apêndices estendidos 48 (e possivelmente a outra banda anular 47) definem uma única superfície, substancial mente contínua (neste caso, no interior da luva 42) que delimita os recessos 43.

[0069] A borda lateral 58 de cada dente 55, quando este último não está acoplado em um dentre os recessos 43, é adaptada para deslizar ao longo da banda anular 46 - se atuado em rotação, após a translação axial que permite a saída dos mesmos a partir do recesso 43 - e ao longo dos apêndices estendidos 48 - se atuado em translação axial - mantendo ainda o dente 55 em posição de liberação (ou seja, curvado para dentro), para desacoplar o cartucho de filtragem 50 da luva 42.

[0070] Neste caso, cada dente apresenta uma altura útil, por exemplo, calculada entre a superfície de acoplamento 56 e a base do dente (ou seja, a superfície superior da placa de suporte superior 51), que deve ser maior com relação à distância entre a superfície de deslizamento 45 do recesso 43 e a extremidade livre da haste oca, de tal forma a permitir ao dente 55, acoplado no recesso 43, um deslocamento adicional de aproximação da parte inferior da luva 42, o que permite a curvatura do mesmo para dentro e o desacoplamento do mesmo a partir do recesso.

[0071] De forma concreta, quando a placa de suporte superior 51 estiver no batente, projetando-se contra a extremidade livre da luva 42, a borda lateral 58 de cada dente será substancial mente a única parte do dente que estará em contato com a haste oca, em particular, com a banda anular 46 da mesma.

[0072] As figuras 2 a 9 mostram uma primeira forma de realização da unidade de filtragem de acordo com a invenção, na qual a superfície de deslizamento 45 de cada recesso 43 apresenta uma primeira seção periférica 451 substancialmente ortogonal ao eixo longitudinal A, e uma segunda seção 452, concêntrica com a primeira seção 451, e disposta nela, inclinada por um ângulo agudo, relativamente ao plano de assentamento da primeira seção, que define um plano projetante adaptado para curvar gradualmente o dente 55 quando a superfície oposta 57 do mesmo for pressionada contra a superfície de deslizamento.

[0073] A banda anular 46, em tal forma de realização, é conformada em cilindro, com uma seção substancial mente cilíndrica, em que o diâmetro interno da banda anular 46 é menor do que o diâmetro interno da outra banda anular 47 (que apresenta um diâmetro interno substancial mente equivalente ao diâmetro da primeira seção 451) isolada.

[0074] Esta primeira forma de realização da invenção opera conforme a seguir.

[0075] O acoplamento do cartucho de filtragem 50 na cobertura 40, e, assim, na luva 42, exige apenas a inserção do dente 55 no interior da luva 42, nas ranhuras especiais, de tal forma que eles são engatados nos recessos 43 após uma translação axial e as superfícies de acoplamento 56 repousam de forma estável sobre a respectiva superfície de contato 44 (ver as figuras 2 e 3).

[0076] O desacoplamento do cartucho de filtragem 50 simplesmente requer a translação mutua de aproximação do cartucho de filtragem e da cobertura 40 (na mesma direção realizada para o acoplamento); assim, o dente 55, ou seja, a superfície oposta 57 do mesmo, entra em contato com a segunda seção 452 da superfície de deslizamento 45 (alinhada - na vista em elevação - com a superfície oposta 57 do dente 55), conforme observado na figura 3 (em adição, também pode ser previsto que a dita superfície oposta 57 e a segunda seção 452 já estejam em contato quando o dente 55 estiver na posição de acoplamento); em adição, por meio da continuação do pressiona mento do cartucho de filtragem 50 na direção da base da luva 42, a superfície oposta 57 do dente desliza sobre a segunda seção 452 da superfície de deslizamento 45 curvando simultaneamente o dente 55 para dentro, até que a borda lateral 58 de cada dente 55, após ter atravessado completamente a segunda seção 452, repouse sobre a banda anular 46 (como observado na figura 5).

[0077] Devido ao fato da lateral externa de cada um dos dentes 55, a partir da qual a superfície de suporte 56 é derivada em forma cantilever, ser alinhada - na vista em elevação - com uma porção de dita superfície oposta 57, a superfície de suporte é a única parte do dente 55 que entra em contato, após a translação axial, com a superfície de deslizamento 45 permitindo limitar, se não mesmo eliminando, o risco do dente 55 emperrar e garantindo assim a flexão radial do dente 55, que permite o desacoplamento dos mesmos.

[0078] Quando os dentes 55 se encontram em tal posição, no batente axial, é suficiente rotacionar (indistintamente da direção) por um ângulo limitado, por 90° no exemplo representado, o cartucho de filtragem, de tal forma que a borda lateral 58, pressionada contra a banda anular 46 pela elasticidade do dente, possa deslizar sobre a banda anular 46 até que fique alinhada - na vista em elevação - com um dos apêndices estendidos 48, como observado nas figuras 7 a 9.

[0079] A partir da última posição, os dentes 55 estão livres para deslizar axialmente afastando-se da cobertura 40, conforme observado na figura 9, para remover o cartucho de filtragem 50 do acoplamento com a luva 42.

[0080] As figuras 10 a 17 mostram uma segunda forma de realização da unidade de filtragem de acordo com a invenção, na qual a superfície de deslizamento 45 de cada recesso 43 é substancial mente plana e é disposta substancial mente ortogonal ao eixo longitudinal A.

[0081] A banda anular 46, em tal forma de realização, é conformada em cilindro com a seção externa circular e a seção interna substancial mente elíptica, de tal forma a definir as áreas da haste oca com maior espessura alinhadas - na vista em elevação - com os apêndices estendidos 48 e, as áreas com menor espessura alinhadas - na vista em elevação - com os recessos 43.

[0082] Na prática, a banda anular 46 apresenta curvaturas radiais 49 alinhadas - na vista em elevação - com os apêndices estendidos 48 (também de forma análoga curvadas para apresentar uma superfície contínua que se desenvolve ao longo de toda a haste oca nos apêndices estendidos) que são aptas para curvar os dentes 55, na direção radial, adicional em relação à flexão transmitida pela superfície oposta 57 durante a translação axial de desacoplamento, quando eles estão alinhados - na vista em elevação - com os apêndices estendidos 48.

[0083] Esta segunda forma de realização da invenção opera confirme a seguir.

[0084] O acoplamento do cartucho de filtragem 50 na cobertura 40 e, portanto, na luva 42, requer apenas o encaixe dos dentes 55 no interior da luva 42 nas ranhuras especiais, de tal forma que eles são engatados no recesso 43 após uma translação axial e, as superfícies de acoplamento 56 repousam de forma estável sobre a respectiva superfície de contato 44, de uma forma inteiramente análoga à observada em relação à primeira forma de realização.

[0085] O desacoplamento do cartucho de filtragem 50 simplesmente requer a translação mutua de aproximação do cartucho de filtragem e da cobertura 40, na mesma direção realizada para o acoplamento; assim, os dentes 55, ou seja, a superfície oposta 57 dos mesmos, está em contato com a superfície de deslizamento 45 (na prática, a borda interna da mesma que se encontra alinhada - na vista em elevação - com a superfície oposta 57 do dente 55), conforme observado na figura 11 (ela pode ser alternativamente prevista para que a superfície oposta 57 e a superfície de deslizamento 45 já estejam em contato quando o dente 55 estiver na posição de acoplamento); por meio da continuação do pressiona mento do cartucho de filtragem 50 em direção à base da luva 42, a superfície oposta 57 do dente 55 desliza sobre a superfície de deslizamento 45 (a borda da mesma) e o dente 55 curva ligeiramente para dentro, até que a borda lateral 58 de cada dente 55, após ter atravessado completamente a superfície de deslizamento 45, supere a borda da superfície de deslizamento e repouse sobre a banda anular 46 (conforme observado na figura 13). Devido ao fato da lateral externa de cada um dos dentes 55, a partir da qual a superfície de suporte 56 é derivada em cantilever, estar alinhada - na vista em elevação - com uma porção de dita superfície oposta 57, a superfície oposta é a única parte do dente 55 que vem a entrar em contato, após a translação axial, com a superfície de deslizamento 45, que permite limitar, se não mesmo eliminar, o risco do dente 55 emperrar e garantindo assim a flexão radial do dente 55 que permite o desacoplamento do mesmo.

[0086] Quando o dente 55 se encontra em tal posição, no batente axial, é suficiente rotacionar o cartucho de filtragem 50 por um ângulo limitado, por 90° no exemplo representado (figura 14 e 16), de tal forma que a borda lateral 58, pressionada contra a banda anular 46 pela elasticidade do dente, possa deslizar sobre a banda anular 46 até que esteja alinhada - na vista em elevação - com um dos apêndices estendidos 48 (conforme observado nas figuras 16 e 17) que atravessa a curvaturas 49 na direção circunferencial e continuando assim a curvar constantemente na direção radialmente interna.

[0087] A partir da última posição, na qual os dentes 55 estão, por exemplo, na parte superior das curvaturas 49 e alinhados - na vista em elevação - com os apêndices estendidos 48, os dentes estão livres para deslizar axialmente, afastando-se da cobertura 40, conforme é observável nas figuras 15 e 17, deslocando a parte traseira axial da curvatura 49 até à extremidade livre da luva 42, para remover o cartucho de filtragem 50 do acoplamento com a haste oca.

[0088] A invenção assim concebida pode ser submetida a numerosas modificações e variações, todas caindo dentro do conceito da invenção, por exemplo, a haste oca pode alternativamente ser obtida na parte inferior do corpo de tipo copo; em adição, a haste oca pode ser configurada alternativamente para ser instalada no interior da área (circular) definida pelos dentes, ou outra variante tecnicamente equivalente.

[0089] Em adição, todos os detalhes podem ser substituídos por outros elementos tecnicamente equivalentes.

[0090] Na prática, os materiais utilizados, bem como as formas e dimensões contingentes, podem variar dependendo dos requisitos, sem sair do escopo de proteção das reivindicações a seguir.

Claims

1. Unidade de filtragem (10) compreendendo um invólucro (20) dotado de ao menos uma entrada (32), uma saída (33) e um corpo de suporte (42) dotado de superfícies de contato (44), adaptada para suportar de forma removível um cartucho de filtragem (50) no interior do invólucro (20) e adaptada para dividir o volume interno do invólucro (20) em duas câmaras (21, 22), respectiva mente conectadas com a entrada (32) e a saída (33), de tal forma a filtrar o fluido que flui a partir de a entrada (32) na direção da saída (33), o cartucho de filtragem (50) compreendendo ao menos um elemento de acoplamento (55) configurado para ser acoplado por engate rápido ao corpo de suporte (42) após uma primeira translação axial para a aproximação mútua entre o cartucho de filtragem (50) e o corpo de suporte (42), caracterizada por compreender os meios de carne (57,58) operando entre o elemento de acoplamento (55) e o corpo de suporte (42), de tal forma a curvar radialmente o elemento de acoplamento (55) em uma posição de liberação para desengatar o elemento de acoplamento (55) a partir do elemento de suporte (42), em seqüência a uma outra translação axial mútua limitada entre o cartucho de filtragem (50) e o corpo de suporte (42), movendo na mesma direção em relação à primeira translação de aproximação, os meios de carne (57,58) sendo configurados de tal forma a manter o elemento de acoplamento (55) em uma posição de liberação após uma ligeira rotação mútua entre o cartucho de filtragem (50) e o corpo de suporte (42).

2. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o cartucho de filtragem (50) compreender um septo de filtragem toroidal (53), uma placa de suporte superior (51) e uma placa de suporte inferior (52) fixada nas extremidades opostas do septo de filtragem (53), o elemento de acoplamento compreendendo ao menos dois dentes (55), obtidos utilizando um material elasticamente deformável, que são derivados a partir da placa de suporte superior (51), cada um dentre os dentes (55) definindo uma superfície de acoplamento (56) substancialmente plana voltada para a placa de suporte superior.

3. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por cada um dentre os dentes (55) compreender: uma superfície (57) oposta em relação à superfície de acoplamento (56) definindo a parte superior do dente (55) e inclinada em relação à superfície de acoplamento por um ângulo agudo, e uma borda lateral substancialmente puntiforme (58).

4. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o corpo de suporte compreender uma luva (42) que se projeta longitudinalmente a partir de uma superfície interna do invólucro (20) de frente para, durante o uso, o cartucho de filtragem (50) e dotada de ao menos dois recessos (43) perimetralmente fechados e obtidos na parede lateral da luva (42), cada recesso (43) definindo uma superfície de contato substancialmente plana (44), adaptada para definir um plano para suportar a superfície de acoplamento (56) do dente (55), e uma superfície de deslizamento (45,451, 452), oposta à superfície de contato (44) e adaptada para vir a entrar em contato ao menos com a superfície oposta (57) do cartucho de filtragem (50) para o desengate do elemento de acoplamento (55) a partir do corpo de suporte (42), a dita superfície de deslizamento (45,451, 452) e a dita superfície oposta (57) definindo os ditos meios de carne.

5. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a luva (42) compreender uma banda anular (46) interposta entre a superfície interna do invólucro (20) e os recessos (43) e, adaptada para receber de forma sustentável a borda lateral (58) dos dentes (55) na posição de liberação, a dita banda anular (46) compreendendo os apêndices estendidos (48) que se desenvolvem, um, entre um recesso e o outro até a extremidade livre da luva (42), a dita borda lateral (58) sendo adaptada para deslizar ao longo da banda anular (46) e os apêndices estendidos (48), mantendo os dentes (55) na posição de liberação, para desacoplar o cartucho de filtragem (50) do corpo de suporte (42), a dita banda anular (46) e a borda lateral (58) definindo ainda mais os meios de carne.

6. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por ao menos a banda anular (46) apresentar as curvaturas radiais (49) alinhadas - na vista em elevação - com os apêndices estendidos, de tal forma a curvar mais os dentes (55) na direção radial quando eles estiverem alinhados - na vista em elevação - com os apêndices estendidos (48) em relação a quando eles estiverem alinhados - na vista em elevação - com os recessos (43).

7. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o cartucho de filtragem (50) compreender um septo de filtragem toroidal (53) e ao menos uma placa de suporte (51) fixada a uma extremidade do septo de filtragem (53), sendo que o elemento de acoplamento compreende ao menos dois dentes (55) obtidos por meio do uso de um material elasticamente deformável, os quais são derivados a partir da placa de suporte superior (51), cada um dos quais define uma superfície de acoplamento (56) voltada para a placa de suporte e a qual é inclinada em relação à direção de desenvolvimento longitudinal do dente por um ângulo compreendido entre 0o e 90°, sendo que cada dente (55) compreende: uma superfície (57) oposta em relação à superfície de acoplamento (56), definindo a parte superior do dente (55) e sendo inclinada em relação à superfície de acoplamento (56) por um ângulo agudo, e uma borda lateral de conformação puntiforme (58), sendo que a superfície oposta (57) se estende, na vista em elevação, para além da superfície de acoplamento (56), na direção oposta à borda lateral de conformação puntiforme (58), por uma distância positiva e diferente de zero.

8. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a superfície oposta (57) do dente (55) ser é inclinada por um ângulo agudo em relação à placa de suporte.

9. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a lateral de cada dente (55) a partir da qual deriva a superfície de suporte (56) ser alinhada - na vista em elevação - com a porção de dita superfície oposta (57).

10. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a superfície oposta (57) e a borda lateral (58) definir os meios de carne para curvar o dente (55) na direção radial após um impulso do mesmo na direção axial contra uma superfície batente (45, 451,452) fornecida no dito invólucro.

11. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por cada dente (55) é adaptado para ser acoplado por engate rápido em ao menos um recesso (43) previsto no corpo de suporte (42), derivado no interior do invólucro (20), o dito recesso (43) compreendendo uma superfície de contato substancialmente plana (44), adaptada para definir uma superfície para suportar as superfícies de acoplamento (56) do dente (55), e uma superfície (45), oposta à superfície de contato (44), sendo que cada dente (55) apresenta uma altura, entre a superfície de acoplamento (56) e a base do dente, maior em relação à distância entre a superfície oposta (45) do corpo de suporte (42) e a extremidade livre do mesmo.

12. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por a distância entre a superfície de acoplamento (56) do dente (55) e a parte superior do mesmo ser menor do que a distância entre a superfície oposta (45) do corpo de suporte (42) e a base do mesmo.

13. Unidade (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a placa de suporte (51) encerrar axialmente a extremidade do septo de filtragem (53).