BR112016022118B1 - Montagem de filtro e componente de substituição - Google Patents

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Abstract

montagem de filtro trata-se de uma montagem de filtro (100). a montagem de filtro (100) inclui um primeiro componente (102) que tem um primeiro sulco (114). a montagem de filtro (100) inclui adicionalmente um segundo componente (104) que tem um segundo sulco (114). o primeiro sulco (114) do primeiro componente (102) e o segundo sulco (114) do segundo componente (104) definem um canal (138) entre os mesmos. além disso, a montagem de filtro (100) inclui um membro de corda (140) inserido de modo removível no canal (138) para acoplar de modo destacável o segundo componente (104) ao primeiro componente (102).

Description

Campo da técnica
[0001] A presente revelação refere-se a uma montagem de filtro para filtrar fluidos.
Antecedentes
[0002] As montagens de filtro são conhecidas na técnica para uso em diversas aplicações, por exemplo, motores de combustão interna, sistemas hidráulicos ou pneumáticos e similares. Essas montagens de filtro podem ser usadas para filtrar fluidos em sistemas de combustível, sistemas de óleo lubrificante, sistemas de óleo hidráulico, sistemas de filtragem de ar ou escape etc. Há tipos diferentes de filtros, como tipo de depósito de filtros, tipo centrífugo de filtros, etc. A manutenção de tais montagens de filtro em intervalos regulares é importante, conforme os elementos de filtro nessas montagens de filtro podem tender a ficar obstruídos por impurezas do fluido que é filtrado e podem exigir substituição.
[0003] A Patente no U.S. 5.820.646 se refere a um dispositivo de filtro que é inserido em um duto que tem passagem de fluxo de a montante para a jusante. O dispositivo de filtro inclui meio de filtro estriado que tem estrias formadas no mesmo. O filtro forma uma vedação entre a borda externa do filtro e o lado a jusante do duto. O meio de filtro pode ser laminado ou empilhado em camadas para corresponder ao formato do duto.
Sumário
[0004] Em um aspecto da presente revelação, uma montagem de filtro é fornecida. A montagem de filtro inclui um primeiro componente que tem um primeiro sulco. A montagem de filtro inclui adicionalmente um segundo componente que tem um segundo sulco. O primeiro sulco do primeiro componente e o segundo sulco do segundo componente definem um canal entre os mesmos. Além disso, a montagem de filtro inclui um membro de corda inserido de modo removível no canal para acoplar de modo destacável o segundo componente ao primeiro componente.
[0005] Em outro aspecto da presente revelação, uma montagem de filtro é fornecida. A montagem de filtro inclui uma base, um alojamento, um elemento de filtro e um membro de corda. A base inclui uma porta de entrada, uma porta de saída e um primeiro sulco. O alojamento inclui um segundo sulco. O primeiro e o segundo sulcos definem um canal entre os mesmos. O elemento de filtro é fornecido pelo menos parcialmente dentro do alojamento e está em comunicação fluida com a entrada e a porta de saída. O membro de corda é inserido de modo removível no canal para acoplar de modo destacável o alojamento à base.
[0006] Em ainda outro aspecto da presente revelação, um componente de substituição para uma montagem de filtro é fornecido. O componente de substituição inclui um alojamento e um elemento de filtro. O alojamento inclui um primeiro sulco. O elemento de filtro é fornecido pelo menos parcialmente dentro do alojamento. O sulco do alojamento é configurado para se alinhar substancialmente com outro sulco localizado em uma base da montagem de filtro para definir um canal entre os mesmos. Adicionalmente, um membro de corda é inserido de modo removível no canal para acoplar de modo destacável o alojamento à base.
[0007] Outros recursos e aspectos de desta revelação serão evidentes a partir da descrição a seguir e dos desenhos anexos.
Breve descrição dos desenhos
[0008] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma montagem de filtro exemplificativa, de acordo com uma modalidade da presente revelação;
[0009] A Figura 2 ilustra uma vista em corte anterior de uma montagem de filtro desmontada da Figura 1; e
[0010] A Figura 3 ilustra uma vista em corte anterior de uma montagem de filtro montada da Figura 1.
Descrição detalhada
[0011] A presente revelação se refere a uma montagem de filtro. A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma montagem de filtro exemplificativa 100 de acordo com uma modalidade da presente revelação. A montagem de filtro 100 é incorporada como uma montagem de filtro do tipo de depósito. No entanto, em outra modalidade, a montagem de filtro 100 pode ser uma montagem de filtro do tipo de filtro centrífugo, ou qualquer outro tipo de montagem de filtro conhecida na técnica. A montagem de filtro 100 pode ser usada em equipamentos, como motores de combustão interna, sistemas pneumáticos, sistemas hidráulicos e similares. A montagem de filtro 100 pode ser usada em diversas aplicações industriais, por exemplo, construção, mineração, transporte, geração de potência, etc. A montagem de filtro 100 pode ser usada para filtrar contaminantes de fluidos em sistemas de combustível, sistemas de óleo lubrificante, sistemas de potência de fluido hidráulico, sistemas de controle de fluido hidráulico, sistemas de transmissão, sistemas de admissão de ar de motor, sistemas de escape de motor, etc. Adicionalmente, a montagem de filtro 100 pode ser usada para filtrar diesel, gasolina, óleo hidráulico ou lubrificante ou quaisquer outros líquidos. Em outras modalidades, a montagem de filtro 100 pode ser usada como um separador de água/combustível. Além disso, a montagem de filtro 100 também pode ser usada para filtrar ar, gases de escape, ou quaisquer outros fluidos gasosos.
[0012] A montagem de filtro 100 inclui um primeiro componente 102 e um segundo componente 104 acoplado de modo destacável ao primeiro componente 102. Em uma modalidade, o primeiro componente 102 é uma base, doravante referenciado como a base 102, da montagem de filtro 100. O segundo componente 104 é um alojamento, doravante referenciado como o alojamento 104. Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, a base 102 e o alojamento 104 são substancialmente cilíndricos em formato, no entanto, pode ser contemplado que os formatos da base 102 e do alojamento 104 são meramente exemplificativos e podem ser variados sem se afastar do escopo da matéria reivindicada. Por exemplo, a base 102 e o alojamento 104 podem ter formatos não circulares, como poligonal, elíptico e similares.
[0013] A Figura 2 ilustra uma vista em corte anterior de uma montagem de filtro desmontada 100 ao longo de um eixo geométrico I-I’. A Figura 3 ilustra uma vista em corte anterior de uma montagem de filtro montada 100 tomada ao longo do eixo geométrico I-I’, de acordo com as modalidades da presente revelação. Conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, a montagem de filtro 100 inclui adicionalmente um elemento de filtro 106 alojado pelo menos parcialmente dentro do alojamento 104. Em uma modalidade exemplificativa, o elemento de filtro 106 é recebido de modo removível dentro do alojamento 104, como em uma montagem de filtro do tipo de depósito. De modo alternativo, o elemento de filtro 106 é recebido de modo fixo dentro do alojamento 104, como em uma montagem de filtro do tipo centrífugo.
[0014] Conforme mostrado nas Figuras 1 a 3, a base 102 inclui uma porta de entrada 108 e uma porta de saída 110. O elemento de filtro 106 é configurado para estar em comunicação fluida com a porta de entrada 108 e a porta de saída 110. A porta de entrada 108 é configurada para facilitar admissão de fluido na montagem de filtro 100. A porta de saída 110 é configurada para facilitar descarga de fluido da montagem de filtro 100. A base 102 inclui adicionalmente uma porção escalonada 112 que tem um primeiro sulco 114 disposto no mesmo. Em uma modalidade exemplificativa, o primeiro sulco 114 pode ser um sulco anular contínuo disposto em uma superfície interna 116 da porção escalonada 112 da base 102. De modo alternativo, o primeiro sulco 114 pode ser um sulco descontínuo que forma uma cavidade localizada na superfície interna 116 da porção escalonada 112. Adicionalmente, o primeiro sulco 114 pode ter um corte transversal substancialmente retangular. De modo alternativo, o primeiro sulco 114 pode ter qualquer outro formato em corte transversal, como circular, triangular e similares. Em uma modalidade exemplificativa, o primeiro sulco 114 pode ter uma altura H1 e uma largura W1.
[0015] Adicionalmente, o alojamento 104 inclui uma extremidade de topo 118 e uma extremidade de fundo 120. A extremidade de topo 118 inclui uma porção escalonada 122 configurada para ser fixada à base 102. A porção escalonada 122 do alojamento 104 inclui um segundo sulco 124 disposto no mesmo. O segundo sulco 124 está localizado em uma superfície externa 125 do alojamento 104. Em uma modalidade exemplificativa, o segundo sulco 124 pode ser um sulco anular contínuo localizado na superfície externa 125 do alojamento 104. De modo alternativo, o segundo sulco 124 também pode ser um sulco descontínuo que forma uma cavidade similar àquela formada pelo primeiro sulco 114 conforme explicado acima. Em uma modalidade exemplificativa, o segundo sulco 124 pode ter uma altura H2 e uma largura W2.
[0016] Em uma modalidade, o primeiro e o segundo sulcos 114, 124 têm cortes transversais substancialmente similares. Por exemplo, similar ao primeiro sulco 114, o segundo sulco 124 também pode ter um corte transversal substancialmente retangular. De modo alternativo, o segundo sulco 124 pode ter qualquer outro formato em corte transversal, como circular, triangular e similares. Em uma modalidade exemplificativa, a altura H2 do segundo sulco 124 também pode ser igual à altura H1 do primeiro sulco 114.
[0017] O elemento de filtro 106 inclui um meio de filtro disposto de modo anular 126 que envolve de modo circunferencial um reservatório central definido por um tubo central 128. As extremidades axiais do meio de filtro 126 são vedadas por um tampão de extremidade de topo 130 e um tampão de extremidade de fundo 132. O tampão de extremidade de topo 130 define uma extremidade aberta axial do elemento de filtro 106. O tampão de extremidade de fundo 132 define uma extremidade fechada axial do elemento de filtro 106. O tampão de extremidade de topo 130 inclui uma abertura (não mostrada) configurada para facilitar a passagem de fluido para a porta de saída 110 do tubo central 128. O tampão de extremidade de fundo 132 é configurado para impedir que qualquer fluido do lado de fora do elemento de filtro 106, adjacente à extremidade axial do meio de filtro 126, flua não filtrado no interior do tubo central 128. Os tampões de extremidade de fundo e de topo 130, 132 podem ser unidos ao tubo central 128 por soldagem, adesivos, acoplamento mecânico, etc. De modo alternativo, alguns ou todos dentre o tubo central 128, o tampão de extremidade de topo 130 e o tampão de extremidade de fundo 132 podem ser construídos como componentes unitários.
[0018] O fluido a ser filtrado entra na porta de entrada 108 e flui para uma cavidade anular 134 entre o alojamento 104 e o meio de filtro 126. O fluido passa no interior e através do meio de filtro 126 e, então, no interior do tubo central 128 por meio de perfurações 135 fornecidas no tubo central 128. O fluido sai do tubo central 128 através do tampão de extremidade de topo 130 e da abertura na porta de saída 110. Conforme mostrado na Figura 3, o tampão de extremidade de topo 130 e o tampão de extremidade de fundo 132 são configurados para definir uma trajetória de fluido para fluxo do fluido para dentro e para fora do meio de filtro 126 impedindo, através disso, que qualquer fluido flua diretamente para a porta de saída 110 e contorne o meio de filtro 126.
[0019] Além disso, a montagem de filtro 100 inclui um dreno 136 acoplado de modo liberável à extremidade de fundo 120 do alojamento 104. O dreno 136 fornece um canal para remover o fluido de dentro do alojamento 104. Uma extremidade de entrada (não mostrada) do dreno 136 é posicionada dentro do alojamento 104 e uma extremidade de saída 139 do dreno 136 é posicionada do lado de fora do alojamento 104. O dreno 136 pode ser movido entre uma posição aberta e uma posição fechada. Pode ser contemplado que na posição aberta, o fluido dentro do alojamento 104 pode ser drenado por meio da extremidade de saída 139 do dreno 136.
[0020] Conforme ilustrado nas Figuras 2 e 3, a base 102 e o alojamento 104 são acoplados de modo destacável um ao outro nas respectivas porções escalonadas 112 e 122. A base 102 recebe pelo menos parcialmente o alojamento 104. Em uma modalidade exemplificativa, a porção escalonada 112 da base 102 está em contiguidade com a porção escalonada 122 do alojamento 104, de modo que o primeiro e o segundo sulcos 114 e 124 estejam substancialmente alinhados para formar um canal 138 entre os mesmos. Em uma modalidade, o canal 138 pode ser um canal contínuo formado pelos sulcos 114, 124 entre a base 102 e o alojamento 104. De modo alternativo, o canal 138 pode ser um canal descontínuo formado pelos sulcos 114, 124 quando a base 102 e o alojamento 104 são acoplados. Pode ser contemplado que o corte transversal do canal 138 depende do corte transversal do primeiro e do segundo sulcos 114, 124. Por exemplo, o corte transversal do canal 138 pode ser substancialmente retangular, quadrado, circular ou triangular e similares. A altura H3 do canal 138 pode ser igual à altura H1 e H2 do primeiro e do segundo sulcos 114, 124, respectivamente.
[0021] Em uma modalidade, a montagem de filtro 100 inclui um membro de corda 140 configurado para ser inserido de modo removível no canal 138 entre o primeiro e o segundo sulco 114, 124. Uma borda anterior 141 do membro de corda 140 é inserida e/ou removida para travar e/ou destravar, respectivamente, o alojamento 104 com a base 102. Em uma modalidade exemplificativa, o membro de corda 140 pode ser inserido por meio de uma passagem de acesso 142 que se estende do primeiro sulco 114 para uma superfície externa 144 da base 102.
[0022] Em uma modalidade exemplificativa, o membro de corda 140 pode ser uma ranhura produzida a partir de um material deformável, como borracha, de modo que quando inserido no canal 138, o membro de corda 140 possa ser deformado para se encaixar no canal 138. Portanto, nessa modalidade, uma largura W e/ou uma altura H do membro de corda 140 pode ser substancialmente igual a uma largura W3 e/ou à altura H3 do canal 138 (mostrado na Figura 3). Pode ser contemplado que a largura W1 e W2 dos sulcos 114, 124 pode ser a mesma ou diferente de modo a ser somada para formar o canal 138 da largura W3 (W1+W2=W3). Em diversas outras modalidades, o membro de corda 140 pode ser produzido a partir de plástico, metal ou fio entrelaçado, etc. Portanto, nas modalidades alternativas, a largura W e a altura H do membro de corda 140 podem ser menores que ou iguais à largura W3 e à altura H3 do canal 138.
[0023] O corte transversal do membro de corda 140 é substancialmente similar ao corte transversal do canal 138, ao primeiro sulco 114 e ao segundo sulco 124. Por exemplo, o corte transversal do membro de corda 140 pode ser substancialmente retangular, circular, etc. Adicionalmente, o membro de corda 140 inclui uma porção de preensão 146. Conforme mostrado na Figura 1, a porção de preensão 146 se projeta a partir da passagem de acesso 142 e é configurada para facilitar que um usuário segure o membro de corda 140 enquanto insere e remove o mesmo do canal 138. A base 102 e o alojamento 104 podem ser adicionalmente acoplados usando-se mecanismo de travamento liberável para as porções escalonadas 112, 122 da base 102 e do alojamento 104 respectivamente, como mecanismos de encaixe por pressão, mecanismo rosqueado e/ou qualquer outro mecanismo conhecido na técnica.
Aplicabilidade industrial
[0024] A aplicabilidade industrial da montagem de filtro 100 para filtrar fluidos e o membro de corda 140 será prontamente entendida a partir da discussão supracitada. O membro de corda 140 permite que o usuário instale, monte e realize manutenção facilmente da montagem de filtro 100. A base 102, o alojamento 104 e o elemento de filtro 106 podem ser facilmente desmontados removendo-se o membro de corda 140, por exemplo, para limpar ou alterar o elemento de filtro 106. A configuração e os componentes da montagem de filtro 100 conforme revelados no presente documento podem ser usados em qualquer tipo de filtros, como tipo de depósito ou tipo centrífugo de filtros. O alojamento 104 e o elemento de filtro 106 podem, coletivamente, ser chamados de um componente de substituição da montagem de filtro 100, em que o componente de substituição pode ser substituído ou pelo menos desafixado da base 102 para substituir os um ou componentes dos mesmos.
[0025] Adicionalmente, a porção escalonada 112 da base 102 e a porção escalonada 122 do alojamento 104 podem ser travadas usando-se qualquer mecanismo de travamento liberável conhecido e o membro de corda 140 reforça o travamento dos dois componentes impedindo, desse modo, giro desnecessário da montagem de filtro 100 durante a operação. Além disso, a montagem de filtro 100 é fácil de ser fabricada, e também é econômica. Além disso, a montagem de filtro 100 conforme revelado no presente documento pode ser utilizada em qualquer formato e tamanho da montagem de filtro 100, como para montagens de filtro circulares e não circulares 100.
[0026] Embora os aspectos da presente revelação tenham sido particularmente mostrados e descritos em referência às modalidades acima, será entendido por aqueles versados na técnica que diversas modalidades adicionais podem ser contempladas pela modificação das máquinas, sistemas e métodos revelados sem se afastar do espírito e do escopo do que é revelado. Tais modalidades devem ser entendidas como sendo abrangidas dentro do escopo da presente revelação conforme determinado com base nas reivindicações e quaisquer equivalentes das mesmas.

Claims (20)

1. Montagem de filtro, caracterizada pelo fato de compreender: - um primeiro componente (102) compreendendo um primeiro sulco (114), o primeiro sulco (114) sendo um primeiro sulco descontínuo formando uma primeira cavidade sobre uma primeira superfície do primeiro componente (102); - um segundo componente (104) compreendendo um segundo sulco (114), o segundo sulco (104) sendo um segundo sulco descontínuo formando uma segunda cavidade sobre uma segunda superfície do segundo componente (104), sendo que a primeira cavidade e a segunda cavidade definem um canal descontínuo (138) entre as mesmas; e - um membro de corda (140) inserido de modo removível no canal descontínuo (138) definido entre o primeiro sulco (114) e o segundo sulco (114) para acoplar de modo destacável o segundo componente (104) ao primeiro componente (102).
2. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o primeiro componente (102) receber pelo menos parcialmente o segundo componente (104) no mesmo, sendo que o primeiro sulco (114) está localizado em uma superfície interna do primeiro componente (102), e sendo que o segundo sulco (114) está localizado em uma superfície externa do segundo componente (104).
3. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o primeiro componente (102) compreender uma porção escalonada (112), e sendo que a porção escalonada (112) está em contiguidade com o segundo componente (104) de modo que o primeiro sulco (114) e o segundo sulco (114) estejam alinhados para formar o canal (138) entre os mesmos.
4. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o primeiro componente (102) compreender adicionalmente uma passagem de acesso (142) que se estende do primeiro sulco (114) para uma superfície externa (125) do mesmo.
5. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de o membro de corda (140) compreender uma porção de preensão (146) configurada para se projetar a partir da passagem de acesso (142).
6. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de uma altura do primeiro sulco (114) e do segundo sulco (114) ser igual a uma altura do canal descontínuo (138).
7. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de uma largura do canal descontínuo (138) ser igual a uma soma de uma largura do primeiro sulco (114) e uma largura do segundo sulco (114).
8. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o canal (138) definido entre o primeiro sulco (114) e o segundo sulco (114), e o membro de corda (140) ter seções transversais similares.
9. Montagem de filtro, caracterizada pelo fato de compreender: - uma base (102) compreendendo uma porta de entrada (108), uma porta de saída (110) e um primeiro sulco (114), o primeiro sulco (114) sendo um primeiro sulco descontínuo formando uma primeira cavidade sobre uma primeira superfície da base (102); - um alojamento (104) compreendendo um segundo sulco (114), o segundo sulco (104) sendo um segundo sulco descontínuo formando uma segunda cavidade sobre uma segunda superfície do alojamento, sendo que a segunda cavidade e a primeira cavidade definem um canal descontínuo (138) entre as mesmas; - um elemento de filtro (106) fornecido pelo menos parcialmente dentro do alojamento (104), sendo que o elemento de filtro (106) está em comunicação fluida com a porta de entrada (108) e a porta de saída (110); e - um membro de corda (140) inserido de modo removível no canal descontínuo (138) definido entre a primeira cavidade e a segunda cavidade para acoplar de modo destacável o alojamento (104) à base (102).
10. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a base (102) receber pelo menos parcialmente o alojamento (104) no mesma, sendo que o primeiro sulco (114) está localizado em uma superfície interna da base (102), e sendo que o segundo sulco (114) está localizado em uma superfície externa do alojamento (104).
11. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de a base (102) compreender uma porção escalonada (112), e sendo que a porção escalonada (112) está em contiguidade com o alojamento (104) de modo que o primeiro sulco (114) e o segundo sulco (114) estejam alinhados para formar o canal descontínuo (138) entre os mesmos.
12. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a base (102) compreender adicionalmente uma passagem de acesso (142) que se estende do primeiro sulco (114) para uma superfície externa (125) do mesmo.
13. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o membro de corda (140) compreender uma porção de preensão (146) configurada para se projetar a partir da passagem de acesso (142).
14. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de uma altura do primeiro sulco (114) e do segundo sulco (114) ser igual a uma altura do canal descontínuo (138).
15. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de uma largura do canal descontínuo (138) ser igual a uma soma de uma largura do primeiro sulco (114) e uma largura do segundo sulco (114).
16. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de o canal descontínuo (138) definido entre o primeiro sulco (114) e o segundo sulco (114), e o membro de corda (140) ter seções transversais similares.
17. Montagem de filtro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de o elemento de filtro (106) ser recebido de modo removível ou fixo dentro do alojamento (104).
18. Componente de substituição para uma montagem de filtro, o componente de substituição sendo caracterizado pelo fato de compreender: - um alojamento (104) compreendendo um sulco, o sulco sendo um sulco descontínuo formando uma cavidade sobre uma superfície do alojamento (104); e - um elemento de filtro (106) fornecido pelo menos parcialmente dentro do alojamento (104); sendo que a cavidade sobre a superfície do alojamento (104) é configurada para se alinhar com outra cavidade localizada em uma base (102) da montagem de filtro (100) para definir um canal descontínuo (138) entre os mesmos; e sendo que um membro de corda (140) é inserido de modo removível no canal descontínuo (138) definido entre as cavidades para acoplar de modo destacável o alojamento (104) à base (102).
19. Componente de substituição, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a base (102) receber pelo menos parcialmente o alojamento (104) na mesma, sendo que o primeiro sulco (114) está localizado em uma superfície interna da base (102), e sendo que o segundo sulco (114) está localizado em uma superfície externa do alojamento (104).
20. Componente de substituição, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o elemento de filtro (106) ser recebido de modo removível ou fixo dentro do alojamento (104).
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