BR112016028162B1 - Dispositivo filtrante para um filtro e filtro - Google Patents

Abstract

FILTRO E DISPOSITIVO FILTRANTE A presente invenção refere-se a um dispositivo filtrante (100, 200, 2100) para um filtro (10), particularmente para motores de combustão interna, para filtração de um fluido, particularmente de ar, com uma forma básica prismática, sendo que a superfície de base (240, 340) e a superfície de cobertura (242, 342), dispostas paralelamente uma à outra, apresentam uma forma básica poligonal, uma primeira área de superfície lateral (210, 310) e uma segunda área de superfície lateral (211, 311), adjacente à primeira área de superfície lateral (210, 310), sendo que a primeira área de superfície lateral (210, 310) é uma área de entrada e está posicionada de modo substancialmente perpendicular à segunda área de superfície lateral adjacente, e uma terceira área de superfície lateral (212, 312), que é uma área de saída, correspondentemente oposta à primeira e segunda área de superfície lateral (210, 310, 211, 311) e forma com a primeira área de superfície lateral um ângulo que é maior do que 10° e menor do que 80°. Fig. 6a

Description

ÁREA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um filtro, particularmente, para motores de combustão interna, para filtração de um fluido, particularmente ar, bem como um dispositivo filtrante, particularmente para um filtro desse tipo.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Especialmente em máquinas de construção e máquinas agrícolas, a filtração de ar do motor ganha crescentemente em importância. Por um lado, são usados filtros de ar cada vez mais potentes, uma vez que potências de motor mais altas e diretrizes mais rigorosas sobre emissão mais requerem um volume de ar mais alto pelo motor. Por outro lado, amplia-se o número de conjuntos que são instalados de modo padronizado, tais como, por exemplo, instalações de ar condicionado. Isso reduz o espaço de construção disponível no veículo. Finalmente, existe o objetivo de configurar os veículos de modo menor e mais leve, o que também ocorre às custas do espaço construtivo disponível.

[003] Para uso em veículos, que oferecem pouco espaço construtivo para fins de filtração, são usados, em geral, os assim chamados filtros de ar compactos ou filtros z, com canais fechados alternadamente formados por camadas onduladas e lisas de um meio de filtração, que são permeáveis inline. Isso significa que a direção de entrada e a direção saída estendem-se paralelamente e estão substancialmente alinhadas uma à outra. Muitas vezes o ar que sai do filtro d ar, dependendo do caso da aplicação, precisa ser desviado, depois da permeação do filtro. Para esse fim, pode estar disposto a jusante da carcaça de filtro um tubo curvado. Esses componentes dispostos a jusante aumentam, portanto, por sua vez, a necessidade de espaço construtivo da disposição total.

[004] É uma tarefa da invenção indicar um filtro, particularmente para motores de combustão interna, para filtração de um fluido, particularmente de ar, que a uma capacidade de filtração comparável requer menos espaço construtivo.

[005] A tarefa citada acima é solucionada, em cada caso, por diversos aspectos das modalidades de um filtro descritas a seguir, particularmente, para motores de combustão interna, para filtração de um fluido, particularmente de ar, bem como de um dispositivo filtrante, particularmente, para um filtro desse tipo. Os diversos aspectos, tal como visível dos exemplos de modalidade, podem estar contidos, vantajosamente, individualmente ou em combinação, em modalidades, sendo que na combinação, aspectos individuais reforçam as vantagens de outros aspectos e uma cooperação sinérgica leva a um produto vantajoso.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] O dispositivo filtrante daí apresenta uma forma básica prismática, sendo que a superfície de base e superfície de cobertura, dispostas paralelamente uma à outra, apresenta uma forma básica poligonal. O dispositivo filtrante apresenta de acordo com a forma básica poligonal da superfície de base e de cobertura pelo menos três, de preferência, quatro, áreas de superfície lateral. Uma primeira área de superfície lateral está adjacente a uma segunda área de superfície lateral. Tanto a primeira área de superfície lateral como, opcionalmente, também a segunda área de superfície lateral são áreas de entrada. Alternativamente, a primeira área de superfície lateral e, de preferência, adicionalmente, a segunda área de superfície lateral, são áreas de entrada. Alternativamente, a primeira área de superfície lateral e, de preferência, adicionalmente, a segunda área de superfície lateral, são áreas de saída. A primeira área de superfície lateral e a segunda área de superfície lateral estão posicionadas de modo substancialmente perpendicular uma à outra. Com substancialmente, está compreendido um âmbito angular de 80° a 100°. Uma terceira área de superfície lateral está, de preferência, substancialmente oposta à primeira área de superfície lateral ou está afastada da mesma na direção de permeação e, contrariamente à primeira e segunda área de superfície lateral é uma área de saída, quando a primeira e a segunda área de superfície lateral são áreas de entrada ou a terceira área de superfície lateral é uma área de entrada, quando a primeira e, de preferência, a segunda área de superfície lateral são áreas de saída. A terceira área de superfície lateral forma com a primeira área de superfície lateral um ângulo, que é menor do que 80° e maior do que 10° e encontra-se, particularmente, entre 70° e 20°. São particularmente preferidos ângulos tais como 45° ou 60°.

[007] A seguir, é descrita a primeira alternativa mencionada acima, na qual a primeira e, opcionalmente, também a segunda área de superfície lateral são áreas de entrada e a terceira área de superfície lateral é uma área de saída. As explicações valem correspondentemente para o caso inverso da segunda alternativa, no qual a primeira e a segunda área de superfície lateral são área de saída e a terceira área de superfície lateral é área de entrada. Na geometria de dispositivo filtrante descrita, em geral, apresenta-se uma área de superfície lateral como área de entrada, que primeiramente é afluída pela corrente de fluido principal. A segunda área de superfície lateral, opcionalmente usada adicionalmente como área de entrada, reforça a entrada do fluido no dispositivo filtrante e amplia a área de entrada. Através da terceira área de superfície lateral o fluido corre para fora. Pelo fato de que a terceira área de superfície lateral está inclinada para a primeira área de superfície lateral, apresenta-se para um filtro com um dispositivo filtrante desse tipo a possibilidade de definir a direção de saída da maneira desejada, já dentro da carcaça de filtro. Um desvio externo, fora da carcaça de filtro, por exemplo, por meio de um bocal de saída curvado, não é mais necessário. Com isso, são obtidas duas vantagens. Por um lado, apresenta-se uma área de entrada nitidamente ampliada, que, eventualmente, possibilita um melhor aproveitamento da capacidade de filtração. Ao mesmo empo, a geometria de filtro permite um desvio da direção de corrente principal dentro do dispositivo filtrante, com o que o espaço construtivo requerido pelo filtro pode ser otimizado, isto é, reduzido.

[008] Como direção de corrente principal é entendida a média da direção da corrente em uma posição do caminho pelo sistema de filtro e/ou elemento de filtração. Por exemplo, a direção de corrente principal dentro de um bloco de ciclone está definida por uma pluralidade de células de ciclone inline pela extensão axial das células de ciclone. Na incidência sobre a superfície de entrada de um elemento de filtração, a direção de corrente principal encontra-se de modo substancialmente perpendicular a essa área de entrada e, aliás, está definida pelo caminho da menor resistência, que está definido, no caso de um corpo de filtro pregueado, pelo traçado das bolsas de prega através de um elemento de filtração entre lado bruto e lado limpo e, no caso de um corpo de filtro com canais fechados alternadamente, pela extensão dos canais

[009] De acordo com uma modalidade, a forma básica poligonal é um triângulo, de preferência, um quadrado ou um pentágono. A forma prismática básica, dependendo do caso de aplicação, também pode apesentar áreas de superfície lateral ligeiramente abauladas. Além disso, também pode dar-se uma afluência ou descarga através da superfície de base e/ou da superfície de cobertura do prisma.

[0010] De preferência, a forma básica poligonal é um quadrado, de modo particularmente preferido, está prevista uma quarta área de superfície lateral, de preferência, está paralelamente oposta à segunda área de superfície lateral. De modo especialmente preferido, nesse caso, a segunda e a quarta área de superfície lateral, bem como a superfície de base e de cobertura, estão alinhadas perpendicularmente à primeira área de superfície lateral. De modo particularmente preferido, a superfície de base e de cobertura estão alinhadas perpendicularmente à terceira área de superfície lateral.

[0011] A primeira área de superfície lateral é, de preferência a única área de entrada. A terceira área de superfície lateral é, de preferência, a única área de saída.

[0012] Um aprimoramento preferido da invenção prevê que o dispositivo filtrante apresenta um corpo de filtro com um meio de filtração dobrado em forma de ziguezague. Um meio de filtração dobrado desse modo possui uma superfície alta e pode ser levado de modo relativamente barato à forma básica desejada.

[0013] Uma configuração prevê que as pregas apresentam bordas de prega externas, que estão apoiadas sobre a primeira área de superfície lateral ou formam a mesma e apresentam bordas de prega internas, opostas às bordas de prega externas, que estão apoiadas sobre a terceira área de superfície lateral ou formar a mesma. Ocorre, portanto, uma entrada no dispositivo filtrante, substancialmente, de modo perpendicular às bordas de prega. O mesmo vale para a saída, sendo que a terceira área de superfície lateral está inclinada em relação à primeira área de superfície lateral.

[0014] No dobramento do meio de filtração em forma de ziguezague descrita, as pregas apresentam pelo menos um, em geral dois, lado(s) frontal(ais), que estão formados pelas bordas estendidas em forma de ziguezague do meio de filtração dobrado e chegam a apoiar-se sobre a segunda (e quarta) área de superfície lateral ou sobre a superfície de base e de cobertura do corpo de filtro prismático. Portanto, a afluência do meio de filtração dá-se através da borda de prega e opcionalmente, também através do lado frontal da prega. Os lados frontais, nesse caso, precisam estar configurados de tal modo que não possa dar-se uma afluência direta ao lado limpo do dispositivo filtrante, por exemplo, por uma união adesiva unilateral no lado limpo.

[0015] Uma modalidade particularmente preferida da invenção prevê que a profundidade de bordas de prega ou pregas adjacentes se diferencia e, particularmente, cada segunda prega apresenta a mesma profundidade. A profundidade diferente de bordas de prega adjacentes possibilita uma obliquidade do dispositivo filtrante e, assim, a formação da geometria desejada.

[0016] Um aprimoramento particularmente preferido prevê, nesse caso, que a profundidade de pregas adjacentes se diferencia, particularmente, de tal modo que a altura de prega na segunda e na quarta área de superfície lateral se modifica continuamente, particularmente, linearmente.

[0017] Uma modalidade particularmente preferida da invenção prevê que as pregas apresentam, em cada caso, dois lados frontais. Um lado frontal das pregas apoia-se sobre a segunda área de superfície lateral. O outro lado frontal das pregas apoia-se sobre uma quarta área de superfície lateral. A segunda área de superfície lateral é maior do que a quarta área de superfície lateral. A quarta área de superfície lateral apresenta mais bordas de prega do que a segunda área de superfície lateral, particularmente, o dobro da quantidade. Pela duplicação da bordas de prega na quarta área de superfície lateral é possível formar e ajustar o ângulo entre a terceira área de superfície lateral e a primeira área de superfície lateral.

[0018] Uma modalidade alternativa preferida da invenção prevê que as pregas apresentam, em cada caso, dois lados frontais. Um lado formal das pregas apoia-se sobre a superfície de base e um outro lado frontal, sobre a superfície de cobertura. A superfície de base e superfície de cobertura são, de preferência, coincidentes. A segunda e a quarta área de superfície lateral, nesse caso, são formadas, de preferência, em cada caso, pela primeira ou última prega de um fole de pregas. De preferência, nesse caso, as alturas das pregas são diferentes na segunda e na quarta área de superfície lateral, sendo que a altura de prega entre a segunda e a quarta área de superfície lateral modifica-se continuamente, particularmente, linearmente. Desse modo, é possível produzir e ajustar o ângulo entre a terceira área de superfície lateral e a primeira área de superfície lateral. De preferência, entre a primeira área de superfície lateral, que, de modo particularmente preferido, é uma área de entrada, e tanto a segunda como também a quarta área de superfície lateral, está formado, em cada caso, um ângulo reto. Alternativamente à disposição de pregas descrita, também pode ser usada uma estrutura em camadas de camadas lisas e onduladas alternadas, entre as quais formam-se canais, que podem ser alternadamente fechadas por meio de adesivo. O ângulo formado entre primeira e terceira área de superfície lateral podem, nesse caso, dar-se por um empilhamento de camadas de comprimento diferente, sendo que o comprimento de camada entre segunda e quarta área de superfície lateral modifica-se (des)continuamente, particularmente, linearmente.

[0019] A ideia da invenção também recai sobre um filtro com um dispositivo filtrante de acordo com a invenção. Em um filtro desse tipo pode estar previsto que a direção de afluência principal do filtro e a direção de descarga principal do filtro formam um ângulo de mais de 30°, particularmente mais de 45°, de preferência, mais de 60°, e particularmente, 90°. Como direção de saída principal, é entendida a direção média da corrente entre área de saída do elemento de filtração principal e a área de entrada do elemento secundário, quando existente, ou da abertura de descarga da carcaça de filtro.

[0020] Alternativamente, pode estar previsto que a direção de entrada principal do filtro está paralela e deslocada à direção de saída principal. Devido à obliquidade realizada pelo dispositivo filtrante, da área de saída para a área de entrada do dispositivo filtrante, pode dar- se dentro do filtro um desvio da direção de entrada principal para a direção de saída principal, de tal modo que a direção de saída principal forma um ângulo com a direção de entrada principal ou está deslocada por um determinado comprimento. Isso pode ser realizado de modo simples e barato por aberturas de saída correspondentes no filtro.

[0021] Um aprimoramento igualmente vantajoso da invenção prevê um filtro com um elemento de filtração primário de acordo com a invenção e um elemento de filtração secundário de acordo com a invenção. Pela configuração de dispositivo filtrante primário e secundário, com uma forma básica prismática, resulta uma liberdade particularmente grande para o desvio das correntes de fluido em um filtro desse tipo.

[0022] O quadro do dispositivo filtrante, em uma modalidade preferida, apresenta na região da área de saída uma vedação para separação de um espaço interno do filtro em lado limpo e um lado não filtrado e uma estrutura distanciadora, para definição de uma distância entre o quadro de dispositivo filtrante e um outro dispositivo filtrante, particularmente, dispositivo filtrante secundário a ser disposto a jusante. Por meio da estrutura distanciadora, uma distância previamente definida entre o dispositivo filtrante, que pode ser, por exemplo, um dispositivo filtrante principal, e um outro dispositivo filtrante, disposto a jusante, que pode ser, por exemplo, um dispositivo filtrante secundário, pode ser mantida, mesmo sob condições de uso extremas, tais como, por exemplo, vibrações. Isso assegura que o outro dispositivo filtrante não possa mover-se para fora de sua posição prevista e perder, assim, sua função de vedação e função de segurança.

[0023] Em uma configuração da invenção está previsto que a estrutura distanciadora está disposta dentro da vedação, particularmente, múltiplas vezes, ao longo da vedação e, especialmente, no perímetro da área de saída. Em uma configuração desse tipo pode estar previsto que o perímetro externo acompanha, em forma e tamanho, perpendicularmente à direção da corrente principal do outro dispositivo filtrante, a vedação e, assim, oferece uma superfície de apoio para a estrutura distanciadora.

[0024] Uma modalidade vantajosa da invenção prevê que a normal da área de entrada e/ou de uma superfície de vedação da vedação forma com a direção de corrente principal, particularmente, a direção de corrente principal dentro do dispositivo filtrante, um ângulo entre 5o e 45°, particularmente, um ângulo de 24o +/- 10o e, especialmente, um angulo de 24o +/- 5o. No caso, que se apresente regularmente, de uma área de entrada (ou primeira área de superfície lateral), que está perpendicular à direção de corrente principal, isso significa que a área de saída (ou terceira área de superfície lateral) está inclinada pelo ângulo citado em relação à área de entrada. Uma área de saída de tal modo dobrada em ângulo à direção da corrente principal possui uma superfície maior do que uma área de saída não dobrada em ângulo. Em geral, a formação angular da área de saída e/ou da área de vedação oferece a possibilidade de já realizar um desvio da direção de corrente principal dentro do dispositivo filtrante ou diretamente, subsequentemente ao dispositivo filtrante. Isso economiza espaço construtivo e, devido a trajetos de corrente mais curtos, aperfeiçoa a perda de pressão dentro do filtro.

[0025] Vantajosamente, a estrutura distanciadora formada de modo inteiriço com a vedação, particularmente, moldada na vedação. Isso possibilita, por exemplo, o uso do mesmo material e a produção da estrutura distanciadora no mesmo passo de trabalho como a vedação.

[0026] Uma modalidade particularmente preferida, prevê que a estrutura distanciadora está projetada para, no estado montado do dispositivo filtrante, exercer uma força de aperto ou retenção sobre um outro dispositivo filtrante, particularmente, um dispositivo filtrante secundário, a ser disposto a jusante na direção de corrente principal, sendo que a força comprime o outro dispositivo filtrante para sua posição de montagem. Isso pode ser obtido, por exemplo, pelo fato de que a estrutura distanciadora está produzida de um material elástico. Se, depois, o dispositivo filtrante for inserido depois do outro dispositivo filtrante, pela seleção apropriada de uma geometria correspondente já a inserção pode exercer uma força sobre o outro dispositivo filtrante. Isso, por sua vez, aperfeiçoa a segurança do filtro, uma vez que o outro dispositivo filtrante está permanentemente exposto a uma força, que o retém em seu local previsto

[0027] Em uma configuração preferida da invenção, a vedação atua axialmente, em direção à direção de corrente principal. Isso significa que a força a ser aplicada para vedação estende-se paralelamente à direção de saída..

[0028] Em uma modalidade da invenção, o corpo de filtro está formado como fole de filtro, particularmente, com altura de prega variável. Por meio da altura de prega variável, pode ser realizada, por exemplo, uma área de saída estendida obliquamente à direção de corrente principal. Como altura de prega variável é entendida uma estrutura de um corpo de filtro dobrado em ziguezague, no qual a altura das pregas não é constante sobre um comprimento do fole de pregas definido pelo enfileiramento de bordas de prega, mas modifica-se continuamente ou descontinuamente em seções adjacentes. De preferência, a altura das pregas modifica-se continuamente e, de modo particularmente preferido, linearmente sobre o comprimento do fole.

[0029] Em uma modalidade vantajosa, pode ser disposto um dispositivo filtrante secundário a jusante do dispositivo filtrante principal. O quadro de dispositivo filtrante do dispositivo filtrante principal ou o dispositivo filtrante principal apresenta, de preferência, na região da área de saída uma vedação, para separação da carcaça de filtro em lado limpo e lado bruto, bem como uma estrutura distanciadora, para definição de uma distância entre o quadro de dispositivo filtrante e o dispositivo filtrante secundário.

[0030] Em uma modalidade vantajosa do filtro de acordo com a invenção está previsto que a carcaça de filtro apresente uma direção de inserção, que se situa, substancialmente, perpendicularmente à direção de corrente principal, particularmente, à direção de corrente principal dentro do dispositivo filtrante principal. Isso possibilita, depois da inserção do dispositivo filtrante secundário, uma inserção do dispositivo filtrante principal, de tal modo que o dispositivo filtrante secundário está bloqueado contra um movimento de saída de seu assento previsto.

[0031] Em uma modalidade preferida está previsto que o dispositivo filtrante secundário apresenta uma vedação, para encosto na carcaça de filtro, sendo que a vedação está projetada para atuar, particularmente, radialmente à direção de permeação do dispositivo filtrante secundário. Portanto, não é necessário prever uma superfície de vedação na carcaça de filtro no prolongamento axial da direção de corrente principal do dispositivo filtrante secundário. Mais precisamente, a vedação atua perpendicularmente à direção de permeação principal contra a carcaça de filtro, já na inserção no assento previsto.

[0032] De acordo com uma modalidade da invenção, o dispositivo filtrante secundário apresenta um corpo de filtro secundário e um quadro de dispositivo filtrante secundário, que sustenta um corpo de filtro secundário. Nesse caso, pode estar previsto que no estado inserido do dispositivo filtrante principal e do dispositivo filtrante secundário, a estrutura distanciadora do dispositivo filtrante principal entra em contato com a vedação ou com o quadro de dispositivo filtrante secundário do dispositivo filtrante secundário. Assim, no caso de vibrações que se apresentam no caso de uso, não é possível um movimento de saída do dispositivo filtrante secundário, uma vez que a estrutura distanciadora do dispositivo filtrante principal bloqueia o espaço, através do qual o dispositivo filtrante secundário foi inserido.

[0033] A terceira tarefa é solucionada de acordo com a invenção por um dispositivo filtrante para um filtro, para filtração de um fluido, particularmente, de ar, particularmente para um motor de combustão interna.

[0034] O dispositivo filtrante de acordo com a invenção apresenta, de preferência, na região da área de entrada uma proteção de borda, que circunda externamente o quadro de filtro e/ou a área de entrada e/ou a primeira área de superfície lateral. A proteção de borda conecta o corpo de filtro e o quadro de dispositivo filtrante um ao outro ou a proteção de borda encosta-se por dentro no quadro de dispositivo filtrante, particularmente por união de encaixe positivo. De acordo com a invenção apresenta-se, portanto, uma cooperação sinérgica de proteção de borda e a conexão do corpo de filtro com o quadro de dispositivo filtrante. Isso é especialmente vantajoso na prática corrente no setor de máquinas de construção de li8mpar os dispositivos filtrantes por sopro ou batidas.

[0035] Particularmente, em modalidades especialmente preferidas, está previsto que a proteção de borda forma uma conexão hermética para o fluido a ser filtrado entre corpo de filtro e quadro de dispositivo filtrante, particularmente por uma sobremoldagem por encaixe positivo do corpo de filtro e quadro de dispositivo filtrante por meio de uma massa de fundição usual no setor de filtração, tal como poliuretano. Assim, a conexão entre corpo de filtro e quadro de dispositivo filtrante forma, simultaneamente, a vedação do corpo de filtro em relação ao quadro de dispositivo filtrante.

[0036] Em um aprimoramento da invenção de acordo com a invenção está previsto que o quadro de dispositivo filtrante apresenta reentrâncias na área da proteção de borda, que estão preenchidos pela proteção de borda. Isso possibilita uma conexão mecânica especialmente boa entre a proteção de borda e o quadro de dispositivo filtrante.

[0037] De modo particularmente preferido, as reentrâncias estendem-se perpendicularmente à direção de corrente principal. Portanto, não é necessário prever no quadro de dispositivo filtrante uma inclinação para a proteção de borda. Mais precisamente, a proteção de borda pode situar-se completamente em torno das bordas no lado da entrada do quadro de dispositivo filtrante e, ao mesmo tempo, o quadro de dispositivo filtrante traspassar as reentrâncias e, assim, formar uma coenxão mecânica particularmente estável.

[0038] Em uma configuração a invenção, o quadro de dispositivo filtrante circunda o corpo de filtro. Adicionalmente, o quadro de dispositivo filtrante determina a direção de corrente principal do dispositivo filtrante.

[0039] Uma modalidade particularmente preferida da invenção prevê que a proteção de borda traspassa parcialmente o corpo de filtro. Assim, depois do endurecimento da proteção de borda, resulta uma conexão particularmente estável entre a proteção de borda e o quadro de dispositivo filtrante, por um lado, e o quadro de dispositivo filtrante e o corpo de filtro, por outo lado.

[0040] Um aprimoramento especialmente preferido da invenção prevê que a conexão entre corpo de filtro e quadro de dispositivo filtrante é uma união adesiva, que está formada em uma peça com a proteção de borda. Particularmente, a união adesiva e a proteção de borda podem estar formadas pelo mesmo material, particularmente por um poliuretano. Isso possibilita vantagens técnicas, particularmente na produção, uma vez que a união adesiva entre o quadro de dispositivo filtrante e o corpo de filtro, a vedação entre corpo de filtro e quadro de dispositivo filtrante e a proteção de borda podem ser produzidos em um passo de trabalho e, simultaneamente, é formada uma modalidade particularmente robusta.

[0041] Em uma modalidade, o dispositivo filtrante e/ou o corpo de filtro apresenta uma forma externa, formada como cunha truncada.

[0042] Um aprimoramento da invenção prevê que o corpo de filtro está formado como fole de filtro, par, com altura de prega variável. A altura de prega variável possibilita uma inclinação entre área de saída e direção de corrente principal.

[0043] De acordo com a invenção, a proteção de borda está configurada de tal modo que forças que se apresentam em uma batida do dispositivo filtrante podem ser absorvidas, pelo menos parcialmente, pela proteção de borda e, particularmente, pode ser impedida uma danificação do dispositivo filtrante.

[0044] O filtro de acordo com a invenção, particularmente, para motores de combustão interna, para filtração de um fluido, particularmente ar, apresenta uma carcaça de filtro com uma região de lado bruto e uma região de lado limpo. Na carcaça de filtro pode ser inserido um elemento de filtração principal, que apresenta uma área de entrada do elemento de filtração principal, uma direção de corrente de elemento de filtração principal, uma área de saída de elemento de filtração principal, bem como uma vedação disposta sobre uma superfície de vedação. Por exemplo, o elemento de filtração principal pode apresentar uma forma básica prismática, particularmente, pode dar-se uma permeação das áreas de superfície laterais. A vedação serve para a separação hermética para fluido da região do lado bruto da carcaça de filtro da região do lado limpo da carcaça de filtro. Além disso, o filtro apresenta, opcionalmente, um elemento de filtração secundário, disposto a jusante do elemento de filtração principal, com uma área de entrada de elemento de filtração secundário, uma direção de elemento de filtração secundário e uma área de saída de elemento de filtração secundário, A superfície de vedação está disposta obliquamente à direção de corrente principal do elemento de filtração principal. A superfície de vedação oblíqua cria, dentro da carcaça de filtro, a jusante do elemento de filtração principal, um espaço, no qual, por um lado, pode estar disposto o elemento de filtração secundário. Ao mesmo tempo, pela superfície de vedação, posicionada obliquamente à direção de corrente principal, já é realizado na carcaça de filtro um desvio da direção de corrente principal. Assim, a uma instalação apropriada de uma abertura de saída na carcaça de filtro, pode dar-se um desvio da corrente de fluido para a direção desejada. Podem ser dispensados os tubos curvados ou similares, de outro modo necessários, depois da carcaça.

[0045] A superfície de vedação e a direção de corrente principal podem formar, particularmente, um ângulo, que se situa entre 85° e 10°. Dentro desse âmbito angular pode ocorrer um desvio perceptível da corrente de fluido.

[0046] Uma configuração da invenção prevê que a superfície de vedação está curvada e situa-se, particularmente sobre uma área de superfície lateral cilíndrica. Por uma configuração côncava da superfície de vedação, vista a partir do elemento de filtração principal, o espaço construtivo disponível para o elemento de filtração principal pode ser otimizado e, a seleção apropriada do raio de curvatura, oferece espaço suficiente para um elemento secundário. Ao mesmo tempo, pela curvatura da superfície de vedação, a direção de saída da carcaça de filtro é especialmente fácil de ser definida, dependo da posição da abertura de saída. De preferência, o eixo do cilindro da área de superfície lateral cilíndrica situa-se perpendicularmente à direção de corrente do elemento de filtração principal e perpendicularmente à direção de corrente do elemento de filtração secundário.

[0047] Alternativamente, a superfície de vedação pode situar-se em um plano.

[0048] Uma configuração preferida da invenção prevê que a superfície de vedação e a área de saída do elemento de filtração principal se estendam paralelamente. Assim, resulta um plano de separação claramente definido entre o lado bruto e o lado limpo da carcaça de filtro. Ao mesmo tempo, a uma modalidade curvada da superfície de vedação, resulta uma configuração otimizada em espaço construtivo do espaço interno do filtro e, portanto, de todo o filtro.

[0049] De preferência, está previsto que a área de entrada do elemento secundário estende-se paralelamente e distanciada da superfície de vedação. Assim, está garantido que em uma troca do elemento de filtração secundário, o lado puro da carcaça de filtro não seja sujado. Em uma modalidade curvada da superfície de vedação, resulta uma área de entrada de elemento secundário igualmente curvada.

[0050] Em uma configuração preferida da invenção, a forma básica do elemento de filtração secundário é cuboide. Isso possibilita uma formação simples do elemento secundário, por exemplo, de um elemento plano dobrado em linha reta, no qual as bordas de prega do lado de saída formam, em cada caso, planos, que, de preferência, estão dispostos paralelamente um ao outro em uma distância definida pela altura da prega.

[0051] Alternativamente, a forma básica do elemento secundário pode ser um prisma, com uma ou mais áreas de superfície laterais curvadas, tal como, por exemplo, uma seção de área de superfície lateral cilíndrica oca. Isso pode ser realizado, por exemplo, por um fole plano curvado. Essa forma oferece a possibilidade de adaptar o elemento de filtração secundário a uma área de saída do elemento de filtração principal e, assim, otimizar adicionalmente o espaço construtivo.

[0052] Em uma modalidade preferida da invenção, a forma básica do elemento de filtração principal é um prisma. Particularmente a superfície de base e a superfície de cobertura do prisma pode ser um quadrado ou um pentágono. O quadrado ou o pentágono pode apresentar dois ou três ângulos retos, um ângulo agudo e um ângulo obtuso. Uma modalidade preferida da invenção prevê que um lado de área de superfície lateral do prisma, visto pelo exterior, está curvada convexamente, de modo que resulta uma área de saída de elemento de filtração principal formada como área de superfície lateral cilíndrica.

[0053] Uma modalidade vantajosa da invenção prevê que o elemento de filtração principal seja um fole de pregas, com pelo menos duas profundidades de prega diferentes. Por meio de duas profundidades de prega diferentes, a área de saída do elemento de filtração principal, inclinada à direção de corrente principal do elemento de filtração principal, pode ser realizada nos lados frontais das pregas. Alternativamente, por uma altura de prega continuamente ascendente, a área de saída do elemento de filtração principal, inclinado na direção de saída do elemento de filtro principal, pode ser realizada nas bordas das pregas. Os termos profundidade de prega e altura de prega são usados aqui como sinônimos.

[0054] Uma configuração vantajosa da invenção prevê que a carcaça de filtro apresente uma direção de entrada, uma direção de saída, bem como uma área de saída com uma abertura de saída. Na área de saída pode ser fixado um bocal de saída, sendo que a área de saída apresenta uma superfície de fixação para o bocal de saída e a superfície de fixação forma com a direção de corrente do elemento de filtração principal um ângulo de 45°. A superfície de fixação inclinada em 45° à direção de corrente principal encontra-se disposta de modo particularmente preferido de tal modo na carcaça de filtro, que, vista na direção de corrente do elemento de filtração principal, ela situa-se dentro da carcaça de filtro, isto é, ela não se salienta acima da mesma. Ao mesmo tempo, essa superfície de fixação, vista em uma direção perpendicular à direção de corrente principal do elemento de filtração principal, portanto, por exemplo, em uma direção de inserção do elemento de filtração principal, abaixo do elemento de filtração principal. Em resumo, resulta uma disposição, na qual o elemento de filtração principal e/ou o elemento secundário, na direção de corrente principal, particularmente, na direção e corrente principal do elemento de filtração, salientam-se, pelo menos parcialmente, de preferência, completamente, da abertura de saída da carcaça de filtro. Um bocal de saída montado nessa superfície de fixação pode, então, distribuir o fluido filtrado, que está saindo, de modo comparativamente simples em quaisquer direções desejadas.

[0055] Uma modalidade particularmente preferida da invenção prevê que o bocal de saída esteja formado de tal modo que dentro do bocal de saída resulta um desvio da direção de corrente por 45°. Isso significa que o bocal de saída está realizado, de preferência, como tubo curvado em 45°, Dessa maneira, é importante, apenas, a orientação do bocal de saída na área de saída, particularmente, na superfície de fixação, no que se refere à sua direção de saída definitivamente resultante. Isso possibilita, de modo particularmente vantajoso, a determinação da direção de saída do fluido filtrado com um único componente, a saber, o bocal de saída. Por orientação apropriada do bocal de saída na superfície de fixação, resulta a direção de saída definitiva da carcaça de filtro.

[0056] Um aprimoramento preferido da invenção prevê que o bocal de saída apresente uma região de fixação formada de modo simétrico em rotação, para fixação na superfície de fixação da carcaça de filtro. Assim, por rotação do bocal de saída, pode ser definida a determinação definitiva da direção de saída de toda a carcaça de filtro. Portanto, entre a direção de entrada da carcaça de filtro e a direção de saída da carcaça de filtro, resulta um âmbito angular entre 0o e 90° com os mesmos componentes.

[0057] Da mesma maneira, pode ser determinado que a direção de saída do bocal de saída e a superfície de fixação formam um ângulo de 45o

[0058] Um aprimoramento alternativo da ideia da invenção prevê que a superfície de fixação está situada sobre uma área de superfície lateral cilíndrica. O eixo do cilindro situa-se, nesse caso, perpendicularmente à direção de corrente principal do elemento de filtração principal. Uma superfície de fixação curvada desse modo está combinada, de preferência, com uma região de fixação curvada de modo correspondente de um bocal de saída. A posição do bocal de saída na região de saída determina, então, a direção de saída da carcaça de filtro.

[0059] De preferência, a superfície de fixação e a área de saída do elemento secundário estendem-se paralelamente. Isso possibilita uma integração extremamente alta e, com isso, otimização de espaço construtivo.

[0060] De acordo com a invenção, em uma modalidade pode estar previsto que o elemento de filtração principal pode ser inserido e retirado na/da carcaça de filtro ao longo de um eixo de inserção, sendo que o eixo de inserção forma com a direção de corrente principal um ângulo entre 90o e o ângulo, que é formado pela superfície de vedação com a direção de corrente principal, de preferência , porém, 90o. De acordo com essa modalidade, a carcaça de filtro apresenta uma tampa, que está formada de tal modo que no estado em que está fechando a carcaça de filtro, ela exerce uma força sobre o elemento de filtração principal na direção da superfície de vedação. Isso pode dar-se, por exemplo, por saliências, particularmente em forma de cunha, que se salientam da tampa, lateralmente ao elemento de filtração par dentro da carcaça de filtro, e que apresentam em seus lados estreitos, em cada caso, uma superfície de apoio. As saliências apoiam-se, nesse caso, de preferência, com uma primeira superfície de apoio na carcaça de filtro e encostam-se com uma segunda superfície de apoio, oposta à primeira, em uma superfície de encosto do elemento de filtração principal ou o quadro de suporte do mesmo e, desse modo, comprimem a vedação do elemento de filtração principal contra a superfície de vedação da carcaça. De preferência, as superfícies de apoio das saliências apresentam um ângulo um ao outro, que corresponde ao ângulo entre área de entrada e área de saída ou superfície de vedação (ou entre uma primeira e terceira área de superfície lateral). Pela posição oblíqua da superfície de vedação, a força exercida sobre a tampa é transformada, pelo menos parcialmente, em uma força axial, na direção de vedação, isto é, em uma força que parcialmente atua na direção da direção de corrente principal e, de preferência perpendicularmente à superfície de vedação e/ou área de saída. Isso resulta em uma força, que comprime o elemento de filtração principal, com sua vedação instalada na superfície de vedação, contra um assento do elemento de filtração principal na carcaça de filtro.

[0061] O dispositivo filtrante secundário está configurado para ser inserido em um filtro a jusante de um dispositivo filtrante principal. Ele apresenta uma área de saída e uma direção de saída. Além disso, o dispositivo filtrante secundário apresenta um corpo de filtro, que pode ser permeado ao longo da direção e saída e, de preferência, um quadro de dispositivo filtrante, que sustenta o corpo de filtro. O quadro de dispositivo filtrante apresenta, de modo particularmente preferido, uma vedação para separação de um espaço interno de filtro9 de um filtro em lado limpo e lado bruto, como também, de modo particularmente preferido, uma união adesiva entre o corpo de filtro e o quadro de dispositivo filtrante. A realização separada de vedação e união adesiva permite uma configuração substancialmente mais estável da união adesiva e é de importância inventiva independente.

[0062] Em uma configuração preferida da invenção a vedação está configurada para atuar radialmente à direção de corrente principal e estende-se, particularmente de modo substancialmente perpendicular à direção de saída principal em torno do dispositivo filtrante secundário. A vedação pode apresentar uma borracha expandida.

[0063] De modo particularmente preferido está previsto que uma seção de suporte do quadro de dispositivo filtrante circunde o corpo de filtro e a seção de suporte apresenta no lado interno uma borda interna, particularmente, uma ranhura, para recepção de um material adesivo da união adesiva. Isso possibilita uma conexão mecânica particularmente estável entre o corpo de filtro e o quadro de dispositivo filtrante. Particularmente pode estar previsto que a profundidade da ranhura se estende na direção da direção de corrente principal.

[0064] Em um aprimoramento da invenção, uma seção receptora de vedação do quadro de dispositivo filtrante circunda exteriormente o corpo de filtro. Particularmente na retirada e na montagem do dispositivo filtrante secundário, as forças de cisalhamento exercidas sobre a vedação são absorvidas pela seção receptora de vedação.

[0065] Uma modalidade prevê que a união adesiva apresente um poliuretano e, particularmente, que está espumado. Particularmente, a união adesiva pode traspassar parcialmente o corpo de filtro e, assim, assegurar uma união adesiva particularmente resistente entre corpo de filtro e quadro de dispositivo filtrante.

[0066] Em um aprimoramento da invenção pode estar previsto que o quadro de dispositivo filtrante apresente no lado da saída uma grade, que recobre a área de saída. Isso aumenta, no caso de pressões diferenciais altas, a resistência a colapso do dispositivo filtrante secundário. Particularmente, a grade pode estar formada em uma peça com o quadro de dispositivo filtrante.

[0067] O dispositivo filtrante secundário apresenta, de preferência, uma região para segurar. A região para segurar, nesse caso, está configurada, de preferência, de tal modo que é possível uma afluência do corpo de filtro através da região para segurar e uma retirada manual do dispositivo filtrante. Isso é de importância inventiva independente. Dessa maneira, é ampliada a região através da qual o corpo de filtro pode ser afluído. Uma vez que, em geral, de qualquer modo deve ser prevista uma possibilidade para o manuseio manual do dispositivo filtrante, particularmente, na montagem e desmontagem do dispositivo filtrante, pela configuração da região para segurar para uma permeação do fluido a ser filtrado, a queda de pressão ou perda de pressão causada pelo dispositivo filtrante é significativamente reduzida.

[0068] Em um aprimoramento preferido da invenção está previsto que lateralmente à área de entrada principal está prevista uma área de entrada secundária. Isso oferece à situação de afluência do dispositivo filtrante, em geral aperfeiçoada, uma outra área de entrada do dispositivo filtrante e reduz, assim, adicionalmente, a perda de pressão pelo dispositivo filtrante. Nesse caso, pode estar previsto, para, que a região par segurar possibilita uma afluência do corpo de filtro lateralmente ao lado da área de entrada principal.

[0069] De preferência, a região para segurar está formada como cava para segurar e a cava para segurar aponta para o corpo de fi8ltro. Por um lado, a cava para segurar oferece uma possiblidade particularmente simples de retirar o dispositivo filtrante de sua posição inserida. Por outro lado, a forma de uma cava possibilita uma afluência particularmente livre de turbulência do fluido ao corpo de filtro, particularmente, à área de entrada principal e área de entrada secundária.

[0070] Em uma configuração da invenção está previsto que na direção de corrente principal a região para segurar não se projeta substancialmente para além da área de entrada. O corpo de filtro também pode estar formado, substancialmente em forma de cubo.

[0071] Em uma outra configuração, o corpo de filtro está formado como fole de filtro dobrado em forma de ziguezague, e, particularmente, um dos lados frontais das pregas de fole de filtro (isto é, as superfícies laterais formadas pelo traçado em forma de ziguezague do meio de filtração dobrado) apontam na direção da região para segurar, Pela configuração de acordo com a invenção da região para segurar, que está aberta para esse lado frontal, o fluido corrente é conduzido aos lados frontais das pregas do fole de filtro. Em uma vedação unilateral dos lados frontais, só no lado limpo do meio de filtração dobrado, o lado frontal permanece aberto parcialmente nas fendas entre as pregas, não coladas do lado bruto. Assim, o fluido no lado frontal pode chegar ao interior do fole de filtro, sem que ocorra um fluxo em torno do corpo de filtro. Dessa maneira, além da área de entrada principal regular, que é formada pelas dobras das pregas, o lado frontal do fole de filtro pode servir como área de entrada secundária e, com isso, minimizar a preda de pressão.

[0072] Em uma modalidade particularmente preferida da invenção, o dispositivo filtrante está configurado como dispositivo filtrante secundário. Como, particularmente, o espaço construtivo situado depois do dispositivo filtrante principal está dimensionado de modo especialmente pequeno e nem sempre pode ser realizada no dispositivo filtrante secundário uma área de entrada equivalente à área de entrada total do dispositivo filtrante principal, uma área de entrada secundária adicional é de importância particularmente alta para a otimização de todo o sistema de filtro.

[0073] Em um aprimoramento da invenção de acordo com a invenção está previsto que o quadro de dispositivo filtrante apresente no lado da saída uma grade, que recobre a área de saída. Particularmente a diferenças de pressão altas ou em uma troca do elemento de filtração principal em serviço, é importante uma pressão de colapso especialmente alta de um dispositivo filtrante secundário. A mesma é decisivamente aperfeiçoada pela previsão de uma grade no lado de saída.

[0074] A grade pode, de preferência estar formada em uma peça com o quadro de dispositivo filtrante.

[0075] Alternativamente à modalidade em uma parte do dispositivo filtrante descrito acima, também é possível que o quadro de dispositivo filtrante seja separável do dispositivo filtrante (principal) e, com isso, na troca do dispositivo filtrante, é reutilizável. Para isso é preferido prever um quadro de dispositivo filtrante reutilizável, que pode receber o dispositivo filtrante principal. Isso é designado, a seguir, como solução em duas partes.

[0076] Na mesma está previsto, de preferência, que a vedação está disposta no dispositivo filtrante e está conectada de modo não desprendível com o mesmo. A vedação apresenta, nesse caso, de preferência, substancialmente em secção transversal uma forma pontiaguda, que termina, de preferência, em uma superfície de vedação achatada, que pode ser comprimida com vedação axial contra uma superfície de encosto de vedação da carcaça de filtro. A vedação e a superfície de vedação encontram-se, nesse caso, de modo particularmente preferido, fora, particularmente, radialmente por fora, do invólucro do corpo de filtro, que está definido, particularmente, pela superfície de base e de cobertura, bem como pela segunda e quarta área de superfície lateral.

[0077] Em um aprimoramento preferido da solução em duas partes, para reforço e apoio mecânico da vedação no quadro de filtro, está previsto na extremidade do quadro de dispositivo filtrante voltado para a vedação um suporte de vedação, que, de preferência, apresenta uma secção transversal em I ou L, sendo que a primeira nervura do quadro de dispositivo filtrante salienta-se para fora e põe à disposição uma superfície de apoio de vedação estendida paralelamente à superfície de vedação, na qual a vedação pode apoiar-se com sua superfície de apoio, oposta à superfície de vedação) e que contorna, de modo pelo menos parcialmente circundante, o corpo de filtro.

[0078] A superfície de apoio da vedação representa, nesse caso, a secção transversal em forma de I ou o primeiro lado da secção transversal em forma de L. Opcionalmente, para formação do segundo lado do L, está prevista uma segunda nervura, que se estende para fora do quadro de dispositivo filtrante e envolve a vedação externamente.

[0079] Em todas as modalidades, a vedação pode estar em contato com o copo de filtro ou, de preferência, traspassar o mesmo, de modo que resulta uma vedação hermética para fluido, por união de encaixe positivo, entre o corpo de filtro e a vedação.

[0080] O dispositivo de filtração principal da solução em duas partes apresenta em seu lado de entrada uma proteção de borda, que circunda externamente o quadro de filtro. A proteção de borda está configurada, de preferência, de tal modo que em uma batida no dispositivo filtrante principal, por exemplo, para limpeza, golpes contra o quadro de filtro são absorvidos e podem ser amortecidos, pelo menos parcialmente. Assim, pode ser evitada uma danificação do dispositivo filtrante, por exemplo, do corpo de filtro. A proteção de borda estende-se, de modo particularmente preferido, em torno da borda no lado da entrada do elemento de filtração. Na borda no lado da entrada da proteção da borda da solução em duas partes, estão previstos nos lados longos (as bordas da superfície de base e da cobertura), em cada caso, pelo menos uma reentrância (de preferência, duas), nas quais nas quais podem engatar- se nervuras de apoio do quadro de dispositivo filtrante, particularmente, por união de encaixe positivo, particularmente, para estabilização do quadro de dispositivo filtrante e/ou para fixação de posição do dispositivo filtrante. A proteção de borda da solução em duas partes apresenta, ainda, particularmente posicionada na direção de montagem (direção Z) entre as reentrâncias, nos lados longos, em cada caso, uma saliência, que se salienta lateralmente para fora, que se salienta sobre a superfície externa do corpo de filtr9o, especialmente, a superfície de base de cobertura. As saliências podem ser guiadas na inserção do dispositivo filtrante no quadro de dispositivo filtrante da solução em duas partes, em uma ranhura estendia na direção de inserção. A ranhura apresenta, de modo particularmente preferido, vista na direção de inserção, pouco antes da extremidade do lado da entrada, isso é, distanciada alguns milímetros ou centímetros da borda do lado da entrada do quadro de dispositivo filtrante, uma elevação, que reduz a profundidade da ranhura, que, particularmente tem uma altura tal, que na região da elevação, a ranhura desaparece completamente ou parcialmente e na extremidade do lado da entrada do quadro de dispositivo filtrante, forma-se novamente em uma região terminal do lado de entrada. As saliências e/ou a elevação, nesse caso, estão configurados, de preferência, de tal modo que na inserção do dispositivo filtrante no quadro de dispositivo filtrante, a elevação precisa ser superada, particularmente, sob deformação elástica do dispositivo filtrante, particularmente das saliências, antes de as saliências, de modo particularmente preferido, cheguem a situar-se na região terminal do lado da entrada da ranhura. Desse moo, pode ser produzida uma conexão por encaixe positivo, desprendível, do dispositivo filtrante com o quadro de dispositivo filtrante. Alternativamente, também é concebível transferir a elevação para extremidade do caminho de inserção, de modo que o dispositivo filtrante pode ser retido em uma posição terminal por conexão friccional por meio das saliências deformadas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[0081] A invenção é explicada agora mais detalhadamente, sob referência aos desenhos. Os termos dispositivo filtrante e elemento de filtração são usados como sinônimos. Mostram:

[0082] Fig. 1 uma vista em corte em perspectiva de uma modalidade de um filtro de acordo com a invenção, com dispositivo filtrante principal e dispositivo filtrante secundário inseridos;

[0083] Fig. 2 o filtro da Figura 1, sem dispositivo filtrante secundário inserido;

[0084] Fig. 3 o filtro da Figura 1, sem dispositivo filtrante principal inserido;

[0085] Fig. 4 o filtro da Figura 1 em uma vista em corte transversal;

[0086] Fig. 5 uma vista externa em perspectiva do filtro de acordo com a invenção da Figura 1;

[0087] Fig. 6 uma vista em perspectiva de um dispositivo filtrante secundário de acordo com a invenção com corpo de filtro;

[0088] Fig. 6a uma vista em perspectiva de um corpo de filtro de dispositivo filtrante secundário alternativo de acordo com a invenção;

[0089] Figs. 7 e 8 vistas em perspectiva do dispositivo filtrante da Fig. 6, sem corpo de filtro;

[0090] Fig. 9 uma vista em corte em perspectiva do filtro da Figura 6;

[0091] Fig. 10 uma vista em corte do filtro da Figura 7;

[0092] Fig. 11 uma vista dianteira em perspectiva de um dispositivo filtrante principal de acordo com a invenção;

[0093] Fig. 11a uma vista dianteira em perspectiva de uma segunda modalidade um dispositivo filtrante principal de acordo com a invenção;

[0094] Fig. 12 uma vista traseira em perspectiva do dispositivo filtrante principal da Figura 11;

[0095] Fig. 12a uma vista traseira em perspectiva do dispositivo filtrante principal da Figura 11a em um quadro de suporte;

[0096] Fig. 12b uma vista traseira em perspectiva do dispositivo filtrante principal da Figura 11a sem quadro de suporte;

[0097] Fig. 13 uma vista em corte em perspectiva do dispositivo filtrante da Figura 11;

[0098] Fig. 13a uma vista em corte em perspectiva do dispositivo filtrante da Figura 11a;

[0099] Fig. 13b uma vista em corte em perspectiva do quadro de suporte do dispositivo filtrante da Figura 11a;

[00100] Fig. 13c uma vista em corte em perspectiva do dispositivo filtrante da Figura 11a em um quadro de suporte, sendo que o corte se estende no centro, paralelamente à direção de corrente principal X, perpendicularmente à área de entrada e perpendicularmente à direção de montagem Z, pelo dispositivo filtrante principal;

[00101] Fig. 13d uma vista em corte em perspectiva do dispositivo filtrante da Figura 11a em um quadro de suporte, sendo que o corte se estende no centro, paralelamente à direção de corrente principal X, perpendicularmente à área de entrada e paralelamente à direção de montagem Z, pelo dispositivo filtrante principal;

[00102] Fig. 14 uma vista traseira em perspectiva do dispositivo filtrante principal da Figura 11, sem proteção da borda;

[00103] Figs. 15 e 16 vista externa em perspectiva do filtro da Figura 5, com posições diferentes do bocal de saída;

[00104] Fig. 17 uma vista lateral do filtro da Figura 5;

[00105] Fig. 18 uma vista lateral do filtro da Figura 15; e

[00106] Fig. 19 uma vista lateral do filtro da Figura 16.

[00107] Os exemplos de modalidade descritos por meio das figuras acima, representam detalhes e aprimoramentos das modalidades descias por meio das Figuras 20 a 36, sendo que as características adicionadas pelo aprimoramento são vantajosas, mas não forçosamente necessárias, e também podem ser adicionadas individualmente a uma modalidade de acordo com as figuras mostradas abaixo. Ali mostram

[00108] Figura 20 uma vista dianteira em perspectiva;

[00109] Figura 21 uma visa traseira em perspectiva;

[00110] Figura 22 uma vista em explosão; e

[00111] Figura 23 uma vista em corte de um filtro de acordo com a invenção;

[00112] Figura 24 uma visa dianteira; e

[00113] Figura 25 uma vista traseira de um elemento de filtração principal de acordo com a invenção;

[00114] Figura 26 um primeiro tipo de dobramento como esboço;

[00115] Figura 27 um tipo de dobramento alternativo como esboço;

[00116] Figura 28 uma vista dianteira e

[00117] Figura 29 uma vista traseira de um elemento de filtração secundário de acordo com a invenção;

[00118] Figura 30 o filtro da Figura 20 de acordo com a invenção em uma segunda configuração; e

[00119] Figura 31 o filtro da Figura 20 de acordo com a invenção em uma terceira configuração;

[00120] Figura 32 uma vista dianteira de uma modalidade alternativa de um filtro de acordo com a invenção;

[00121] Figura 33 uma vista traseira;

[00122] Figura 34 uma vista em explosão; e

[00123] Figura 35 uma vista em corte do filtro da Figura 32;

[00124] Figura 36 uma vista em corte de um elemento de filtração principal e elemento de filtração secundário alternativo do filtro da Figura 32.

MODALIDADE(S) DA INVENÇÃO

[00125] Sob referência às Figuras 1 a 5, é descrita agora uma modalidade de um filtro 10 de acordo com a invenção. Um filtro 10 desse tipo pode ser inserido em um sistema de aspiração de ar de uma máquina de construção ou agrícola, de um compressor ou outro aparelho com um motor de combustão interna, para filtração de um fluido, particularmente de ar. O filtro 10 apresenta uma carcaça de filtro 12, que, a grosso modo, pode ser dividida em uma região de lado bruto 14 e uma região de lado limpo 16.

[00126] O filtro 100 é permeado ao longo de uma direção de corrente de entrada principal X. Em um lado de entrada 16 o fluido a ser filtrado incide sobe um módulo de separação grosseira ou prévia 18, que no presente está formado como bloco de ciclone. No bloco de ciclone 18 está disposta em paralelo uma pluralidade de células de separador prévio 20 em um assim chamado bloco de multiciclones. O pó e/ou água separado no bloco de ciclone 18 é removido por um bocal de descarga 22 da carcaça de filtro 12.

[00127] Depois do bloco de ciclone 18, o fluido a ser filtrado chega ao dispositivo filtrante principal 100. O dispositivo filtrante principal 100 está formado, no presente, prismaticamente. Uma área de entrada 110 do dispositivo filtrante principal 100 não está situada paralelamente a uma área de saída 112 do dispositivo filtrante principal 100. Mais precisamente, a área de entrada 10 e a área de saída do dispositivo filtrante principal 100 formam um ângulo. No presente, a área de entrada 110 do dispositivo filtrante principal 100, no que se refere à sua área visada, é menor do que a área de saída 112 do dispositivo filtrante principal 100. No lado da saída do dispositivo filtrante principal 100 está previsto um dispositivo filtrante secundário 200 n carcaça de filtro 12. Uma superfície de entrada principal 210 do elemento de filtração secundário 200 está alinhada à área de saída 11 do dispositivo filtrante principal 100 e, particularmente, disposta paralelamente ao mesmo. Uma área de saída 212 está alinhada nessa modalidade paralelamente à superfície de entrada principal 210 do dispositivo filtrante secundário 200. Devido à inclinação da área de superfície de saída 112 do dispositivo filtrante principal 100, já na entrada do fluido do dispositivo filtrante principal 100, mas também na entrada do dispositivo filtrante secundário 200, ocorre um desvio da direção de corrente principal X. Pela geometria de saída da carcaça de filtro 12, na área de saída 24, o fluido corrente é guiado para a direção de saída Y, em torno de e para um bocal de saída 26. No presente, a direção de saída principal Y está substancialmente perpendicular à direção de entrada principal X. Mas também são concebíveis outras direções de saída. Isso é explicado mais detalhadamente, particularmente em conexão com as Figuras 15 a 19.

[00128] O dispositivo filtrante principal 100 apresenta uma área de entrada do dispositivo filtrante principal 110, uma direção de corrente do dispositivo filtrante principal X1, uma área de saída do dispositivo filtrante principal 112, bem como uma vedação 116, disposta sobre uma superfície de vedação 114, para a separação hermética para líquidos da região do lado bruto 14 e da região de lado limpo 16 da carcaça de filtro 12. A jusante do dispositivo filtrante principal 100 está disposto um dispositivo filtrante secundário 200, com uma área de entrada do dispositivo filtrante secundário 210 uma direção de corrente de dispositivo filtrante secundário Y1 e uma área de saída de dispositivo filtrante secundário 212. A superfície de vedação 114 do dispositivo filtrante principal 100 está disposta obliquamente à direção de corrente principal Y1 do dispositivo filtrante principal 100, particularmente, a superfície de vedação 114 está disposta sob um ângulo a, que perfaz, de preferência, entre 5o e 45° (veja Figura 4), particularmente, o ângulo perfaz 24 +/- 10 e 24° +/- 5°. Na presente modalidade, o ângulo α perfaz 24o (veja Figura 4)

[00129] A área de entrada do dispositivo filtrante secundário 210 estende-se, substancialmente, de modo paralelo e distanciado da superfície de vedação 114 do dispositivo filtrante principal 100. A distância perfaz menos de 2 cm, na presente modalidade, a distância perfaz 1 cm.

[00130] As Figuras 11 a 14 mostram o dispositivo filtrante principal 100. O dispositivo filtrante principal 100 apresenta uma área de entrada 110 (primeira área de superfície lateral) e uma área de saída 112 (terceira área de superfície lateral). A seta para a direção de inserção Z aponta na Fig. 1 para a segunda área de superfície lateral, que está oposta à quarta área de superfície lateral menor. A superfície de cobertura é visível na Fig. 11 e 12 como a área sobre a qual está disposta a marcação para a direção de corrente de permeação principal X1. A mesma está oposta, paralelamente e coincidentemente, a superfície de base. A superfície de base e de cobertura, bem como a segunda e quarta área de superfície lateral estão alinhadas perpendicularmente à primeira área de superfície lateral (área de entrada 110). O dispositivo filtrante principal 100 é afluído ao longo de uma direção de afluência principal X e permeado ao longo de uma direção de permeação principal X1. O dispositivo filtrante principal 100 apresenta um quadro de dispositivo filtrante 118, que recebe um corpo de filtro 120. O corpo de filtro 120 está formado, no presente, como fole de pregas. Bordas de prega no lado da entrada 122 estão opostas a bordas de prega no lado da saída 124. Bordas de prega no lado da entrada 122 e bordas de prega no lado da saída124 estão situadas paralelamente, substancialmente, de modo perpendicular à direção de permeação principal X1 e nas Figuras 11 a 14, substancialmente, de modo horizontal. Essa orientação das bordas de prega 122, 124 permite uma variação da profundidade das pregas na direção de uma direção de inserção Z. Ao longo da direção da inserção Z, pode ser inserido o dispositivo filtrante principal 100 na carcaça de filtro 12 do filtro 10. No presente exemplo de modalidade, a altura de prega diminui ao longo da direção de inserção Z Isso causa uma inclinação da área de entrada 110 em relação à área de saída 112.

[00131] Na região da área de saída 110, o quadro de filtro 118 apresenta uma superfície de vedação 114, ao longo da qual está prevista uma vedação 116 circundante. A vedação serve para separação da região do lado bruto 14 da região do lado limpo 16 na carcaça de filtro 12 do filtro 10, quando o dispositivo filtrante principal 100 está inserido no filtro 10. A vedação 112 apresenta, substancialmente em corte transversal, uma forma em U.

[00132] Para reforço e ligação mecânica melhor da vedação 116 no quadro de filtro 118, está prevista uma nervura 126, que se engata na forma de um U da vedação 116. Ao mesmo tempo, a vedação 116 pode contatar ou traspassar o corpo de filtro 120, de modo que, ao mesmo tempo é formada uma união adesiva do corpo de filtro 120 com o quadro de dispositivo filtrante 118 e uma vedação hermética para líquido entre o corpo de filtro e quadro de dispositivo filtrante 118.

[00133] Além disso, a vedação 116 apresente, uma estrutura distanciadora, formada no presente como saliência de apoio 128. As saliências de apoio são componentes do material de vedação da vedação 116. Tal como pode ser visto da vista em corte transversal da Figura 4, as saliências de apoio 128 contatam o dispositivo filtrante secundário 200, particularmente, um quadro de dispositivo filtrante secundário, quando o dispositivo filtrante principal 100 e o dispositivo filtrante secundário 200 estão inseridos na carcaça de filtro 12 do filtro 10. Nesse estado, o dispositivo filtrante secundário 200 não pode mais mover-se para fora de um assento hermético na carcaça de filtro 12, mesmo em uma excitação de vibração, que pode, por exemplo, ser transmitida pela carcaça de filtro 12. Além disso, pelas saliências de apoio 128 fica garantido que o dispositivo filtrante secundário 200, depois da montagem do dispositivo filtrante principal 100 e do fechamento da tampa 13, está ajustado na posição correta na carcaça de filtro 12.

[00134] As saliências de apoio 128 estão dispostas múltiplas vezes ao longo da vedação 116 no lado voltado para a área de saída 112. Elas podem ser produzidas, por exemplo, em uma peça com a vedação 116, na produção da vedação 116.

[00135] A vedação 116 encontra-se na área de saída 11 do dispositivo filtrante principal 100 e atua em uma direção, que está situada perpendicularmente à área de saída 112, portanto, de modo substancialmente axial ao longo da direção de permeação principal X1.

[00136] O dispositivo de filtração principal 100 apresenta em seu lado de entrada 100 uma proteção de borda 130, circundante em torno do quadro de filtro 118. A proteção de borda 130 está configurada de tal modo que em uma batida no dispositivo filtrante principal 100, por exemplo, para limpeza, golpes contra o quadro de filtro são absorvidos e podem ser amortecidos, pelo menos parcialmente. Assim, pode ser evitada uma ruptura do quadro de filtro 118 ou uma danificação em outro local do dispositivo filtrante 100, por exemplo, do corpo de filtro 120. A proteção de borda 130 circunda a borda no lado da entrada do elemento de filtro 118. Nesse caso, podem estar previstas interrupções individuais, tais como, por exemplo, os entalhes 134. Os entalhes 134 são formados na produção da proteção de borda 130. Nesse caso, o quadro de filtro 118, junto com o corpo de filtro 120, está situado em uma coquilha de fundição. Nervuras mantêm, nesse caso, uma distância entre o fundo da coquilha de fundição. As nervuras mantêm, nesse caso, uma distância entre o fundo da coquilha de fundição e o corpo de filtro 118 e, nesse caso, deixam que se formam os entalhes 134 durante o processo de fundição.

[00137] Na borda 132 no lado da entrada, estão previstas reentrâncias 136. As reentrâncias 126 rompem as paredes laterais do quadro de filtro 118 e estendem-se, portanto, perpendicularmente à direção de permeação principal. Durante o processo de fundição já mencionado, o material de fundição para a proteção de borda 130 traspassa as reentrâncias 136, contata as partes internas do quadro de dispositivo filtrante 118 e, particularmente, o corpo de filtro 120. Resulta, portanto, uma vedação hermética para fluido entre o corpo de filtro 120 e o quadro de dispositivo filtrante 118 e, ao mesmo tempo, uma união adesiva dos dois componentes. Assim, a proteção de borda 130 está produzida em uma peça com a união adesiva entre o corpo de filtro 120 e o quadro de dispositivo filtrante 118 e uma vedação igualmente necessária entre os dois componentes. A proteção de borda 130 pode estar produzida de um poliuretano espumante. Mas, também são concebíveis sistemas de material baseado em silicone.

[00138] O dispositivo filtrante 100 apresenta um dispositivo para segurar 138. O dispositivo para segurar 138 coopera com a tampa 13 do filtro 10 e cuida para um ajuste seguro do dispositivo filtrante principal 100 na carcaça de filtro 12 e, simultaneamente, exerce uma pressão dirigida axialmente na direção da direção de corrente principal X1 sobre a vedação 116 e assegura, portanto, um ajuste de vedação fixo do dispositivo filtrante principal 100 na carcaça de filtro 12..

[00139] As Figuras 11a, 12a, 12b e 13a a 13d mostram uma variante 2100 do dispositivo filtrante principal 100, na qual o quadro de dispositivo filtrante 2218 está conectado de modo desprendível e reutilizável com o dispositivo filtrante 2100. A forma externa, visível como cunha truncada, corresponde à forma da modalidade em uma peça das Figuras 11 a 14. A diferença fundamental em relação à modalidade em uma peça é que o quadro de dispositivo filtrante 2118 pode ser separado do dispositivo filtrante (principal) 2100 e, assim, na troca do dispositivo filtrante 2100 é reutilizável. O dispositivo filtrante principal 2100 apresenta uma área de entrada 210 e uma área de saída 21212. O dispositivo filtrante principal 2100 é afluído ao longo do uma direção de entrada principal e permeado ao longo de uma direção de permeação principal X1. O dispositivo filtrante principal 2100 apresenta um quadro de dispositivo filtrante 2118, que recebe o dispositivo filtrante principal 2100. O corpo de filtro 2120 está formado no presente como fole de pregas. Bordas de prega no lado da entrada 2112 estão opostas a bordas de prega 2124 no lado da saída. Bordas de prega no lado da entrada 2122 e bordas de prega 2124 do lado da saída estão situadas paralelamente, substancialmente de modo perpendicular, à direção de permeação principal X1 e nas Figuras 11a, 12a, 12b e 13a a 13d, substancialmente, de modo horizontal. Essa orientação das bordas de prega 2122, 2124 permite uma variação da profundidade de prega na direção de uma direção de inserção Z. Ao longo da direção e inserção Z, o dispositivo filtrante principal 2100 pode ser inserido, alternativamente ao dispositivo filtrante 100, da mesma maneira, na carcaça de filtro 12 do filtro (veja Fig. 1 a 5). No presente exemplo de modalidade a altura de prega também diminui ao longo do dispositivo de inserção Z. Isso causa uma inclinação da área de entrada 2110 em relação à área de saída 2112 pelo ângulo α (Fig. 13d).

[00140] Na região da área de saída 2110, o dispositivo filtrante 2100 apresenta uma superfície de vedação 14, que está prevista ao longo de uma vedação 2116 circundante. A vedação serve para separação da região do lado bruto 14 da região do lado limpo 16 na carcaça de filtro 12 do filtro 10, quando o dispositivo filtrante principal 2100 está inserido no filtro 10. A vedação 2116 apresenta, substancialmente, em secção transversal uma forma pontiaguda, que termina, de preferência, em uma superfície de vedação 2114 achatada, que pode ser comprimida com vedação axial contra uma superfície de encosto de vedação da carcaça de filtro 12. A vedação 2116 e a superfície de vedação 2114 encontram- se fora, particularmente, radialmente fora, do invólucro do corpo de filtro 2115, que está definido pela superfície de base e superfície de cobertura, bem como pela segunda e quarta área de superfície lateral. Desse modo fica assegurado que mesmo no desvio de corrente a jusante do dispositivo filtrante principal 2100, não ocorre nenhum impedimento da corrente pela vedação 2116.

[00141] Para reforço e apoio mecânico melhor da vedação 2116, no quadro de filtro 2118 está previsto na extremidade do quadro de dispositivo filtrante 2118, voltada para a vedação, um suporte de vedação, que, de preferência, apresenta uma secção transversal em forma de L, sendo que a primeira nervura do quadro de dispositivo filtrante 2118 salienta-se para fora e põe à disposição uma superfície de apoio de vedação estendida paralelamente à superfície de vedação 2114, na qual a vedação pode apoiar-se com sua superfície de apoio 2115, oposta à superfície de vedação e que contorna, de modo pelo menos parcialmente circundante, o corpo de filtro 2120.A superfície de apoio da vedação 2113 representa, nesse caso, o primeiro lado da secção transversal em forma de L. Além disso, para formação do segundo lado do L, está prevista uma segunda nervura2126, que se estende para fora do quadro de dispositivo filtrante 2118 e envolve a vedação 2116 externamente. Ao mesmo tempo, a vedação 2116 pode contatar ou traspassar o corpo de filtro 2120, de modo que é formada uma vedação hermética para fluido entre corpo de filtro 2120 e a vedação 2116.

[00142] Além disso, a vedação 2116 também apresenta, analogamente à primeira modalidade, uma estrutura distanciadora, no presente formada como saliências de apoio 2128. As saliências de apoio 2128 são componente do material de vedação da vedação 2116. Analogamente à vista em corte transversal da Figura 4, também as saliências de apoio 2128 contatam o dispositivo filtrante secundário 200, particularmente, um quadro de dispositivo filtrante secundário, quando o dispositivo filtrante principal 2100 e o dispositivo filtrante secundário 200 estão inseridos na carcaça de filtro 12 do filtro 10. Nesse estado, o dispositivo filtrante secundário 200, mesmo em uma excitação por vibrações, que pode, por exemplo, ser transmitida pela carcaça de filtro 12, não pode mover-se para fora do assento hermético na carcaça de filtro 12. Além disso, pelas saliências de apoio 2128, fica assegurado que o dispositivo filtrante secundário 200, depois da montagem do dispositivo filtrante principal 100 e do fechamento da tampa 13, está assentado na posição correta na carcaça de filtro 12.

[00143] As saliências de apoio 2128 estão dispostas múltiplas vezes ao longo da vedação 2116, no lado voltado para a área de saída 2112. Elas podem ser produzidas, por exemplo, de modo inteiriço com a vedação 2116, na produção da vedação 2116.

[00144] A vedação 2116 encontra-se na área de saída 2112 do dispositivo filtrante principal 2100 e atua em uma direção, que se situa perpendicularmente à área de saída 2112, portanto, substancialmente, axialmente ao longo da direção de permeação principal X1 e/ou de acordo com a posição angular da área de saída.

[00145] O dispositivo filtrante principal 2100 apresenta em seu lado de entrada 2110 uma proteção de borda 2130, que circunda externamente o corpo de filtro 2120. A proteção de borda 2130 está configurada de tal modo que na batida do dispositivo filtrante principal 2100, por exemplo, para limpeza, impactos contra o dispositivo filtrante 2100 podem ser absorvidos e pelo menos parcialmente amortizados. Assim, pode ser evitada uma danificação do dispositivo filtrante 2100, por exemplo, do corpo de filtro 2120. A proteção de borda 2130 estende- se em torno da borda no lado da entrada do elemento de filtração 2100. Nesse caso, analogamente ao exemplo de modalidade precedente, podem estar previstas algumas interrupções, tais como, por exemplo, os entalhes 134 (não mostrados aqui). Os entalhes 134 são formados na produção da proteção de borda 2130. Nesse caso, o corpo de filtro 2120 está situado em um casquilho de fundição. As nervuras mantêm nesse caso, uma distância entre o fundo do casquilho de fundição e o corpo de filtro 2120 e, nesse caso, deixam que os entalhes 134 se formem durante o processo de fundição.

[00146] Na borda 2132 no lado da entrada da proteção de borda está prevista sobre os lados longos (as bordas para a superfície de base e de cobertura), em cada caso, pelo menos uma reentrância 2131 (de preferência, duas, tal como mostrado), nas quais se engatam, particularmente por encaixe positivo, nervuras de apoio 2133 do quadro de dispositivo filtrante, particularmente, para estabilização do quadro de dispositivo filtrante e/ou fixação de posição do dispositivo filtrante 2100. A proteção de borda 2130 apresenta, ainda, particularmente, posicionada na direção de montagem (direção Z), entre as reentrâncias 2131, nos lados longos, em cada caso, uma saliência 2135, que se salienta lateralmente para fora, que se projetam sobre a superfície ex5erna do corpo de filtro 2120, particularmente, a superfície de base e de cobertura. As saliências, na inserção do dispositivo filtrante 2100 no quadro de dispositivo filtrante 2118, podem ser guiadas em uma ranhura 2137 na direção de inserção, isto é, oposta à direção de permeação X. A ranhura 2137 apresenta, vista na direção de inserção, pouco antes da extremidade do lado de entrada, isto é, distanciada alguns milímetros ou centímetros da borda no lado de entrada do quadro de dispositivo filtrante, uma elevação 2117, que reduz a profundidade da ranhura 2137, que, particularmente, tem uma altura tal que na região da elevação 2117, a ranhura 2137 desaparece completamente ou parcialmente e em direção à extremidade no lado da entrada do quadro de dispositivo filtrante, forma-se, novamente em uma região terminal 2119 no lado da entrada. Na inserção do dispositivo filtrante 2100 no quadro de dispositivo filtrante, essa elevação 2117 precisa ser superada, particularmente, sob deformação elástica do dispositivo filtrante 2100, particularmente, das saliências 2135, antes de as saliências 2135 chegarem a posicionar-se na região terminal 2119 no lado da entrada. Desse modo, pode ser produzida uma conexão desprendível, por encaixe positivo do dispositivo filtrante 2100 com o quadro de dispositivo filtrante 2118.

[00147] O quadro de dispositivo filtrante 2118 apresenta, também analogamente à primeira modalidade, um dispositivo para segurar 2138. O dispositivo para segurar 2138 coopera, de preferência, com a tampa 13 do filtro 10 e assegura um assento seguro do dispositivo filtrante principal 100 na carcaça de filtro 12 e, ao mesmo tempo, exerce uma pressão dirigida axialmente na direção da direção de corrente principal X1 sobre a vedação 116 e assegura, assim, um ajuste hermético do dispositivo filtrante principal 100 na carcaça de filtro 12.

[00148] Nas duas modalidades, porém, é preferido que saliências particularmente em forma de cunha, que se projetam da tampa 13, lateralmente ao elemento de filtração principal 2100, 100, na carcaça de filtro 12, no estado fechado exercem sobre o elemento de filtração principal 2100, 100 uma força na direção da superfície de vedação 114, 2114. Isso pode dar-se, de preferência, pelo fato de que as saliências apresentam em seus lados estreitos, em cada caso, uma superfície de apoio. As saliências apoiam-se, nesse caso, de preferência, com uma primeira superfície de apoio na carcaça de filtro e encostam-se com uma segunda superfície de apoio, oposta à primeira, em uma superfície de encosto 2121 do elemento de filtração principal 100 ou o quadro de suporte 2118 do mesmo e, desse modo, comprimem a vedação 116, 2116 do elemento de filtração principal 100, 2100 contra a superfície de vedação da carcaça12. No caso da primeira modalidade, a força é transmitida, nesse caso, pelo quadro de suporte 118 diretamente, devido à conexão por encaixe positivo, sobre vedação 116.Nocaso da modalidade em duas partes, a força de apoio da saliência atua contra a superfície de encosto 2121 e, assim, é introduzia no quadro de suporte 2118, que, por sua vez, se apoia da superfície de apoio da vedação 2113 na vedação 2116, particularmente, sua superfície de apoio 2115, e assim, introduz a força na vedação 2116, na qual se dá, depois, a compressão da superfície de vedação 2114, com a superfície de encosto correspondente da carcaça 12.

[00149] As Figuras 6 a 10 mostram uma modalidade de um dispositivo filtrante secundário 200. O dispositivo filtrante secundário 200 apresenta uma área de entrada principal 210, uma área de saída 212, bem como uma direção9 de permeação principal Y1. Além disso, o dispositivo filtrante secundário 200 apresenta um corpo de filtro 214, que é sustentado por um quadro de dispositivo filtrante 216. No lado da entrada, o quadro de dispositivo filtrante 216 com uma região de quadro 218 circundando em torno do corpo de filtro 214, está substancialmente alinhado com o corpo de filtro 214. A região de quadro 218 pode servir, por exemplo como apoio para as saliências de apoio 128 do dispositivo filtrante principal 100 no estado montado dos dois dispositivos filtrantes 100, 200.

[00150] Na presente modalidade, o corpo de filtro 214 é substancialmente cuboide. Mas também são concebíveis outras formas básicas, tal como, por exemplo um prisma. No lado da saída, portanto, na região da área de saída, o quadro de dispositivo filtrante 216 está dotado de uma estrutura de grade 220. A estrutura de grade 220 recobre a área de saída 212, pelo menos parcialmente. A uma pressão diferencial alta entre o lado de entrada 210 e o lado de saída 212, a estrutura de grade impede uma flexão ou até mesmo uma queda do corpo de filtro 214.

[00151] Em um lado estreito do corpo de filtro 214 cuboide, o quadro de dispositivo filtrante 216 está dotado de uma cava para segurar 222. Para possibilitar um manuseio confortável na cava para segurar 222 para a mão de uma pessoa, que deseja trocar o dispositivo filtrante secundário 200, a região de quadro 218 está alargada da região da cava para segurar 222 para uma nervura para segurar 224. A largura da nervura para segurar 22 está selecionada, nesse caso, de tal modo que é possível uma entrada direta de um fluido que deixa a área de saída do dispositivo filtrante principal 112 para o corpo de filtro 214, particularmente, no lado voltado para a cava para segurar 222. Isso também é bem visível, particularmente da vista em corte transversal da Figura 4. Também da borda superior 113 da área de saída do elemento de filtração principal 112 um fluido que está saindo pode correr diretamente para o corpo de filtro 214 do dispositivo filtrante secundário 200. Nesse caso, o fluido pode entrar, particularmente através da área de corrente secundária 211, no corpo de filtro 214.

[00152] Nesse exemplo de modalidade, o corpo de filtro 214 está formado como fole de filtro. As bordas de dobra estendem-se, nesse caso, paralelamente ao eixo longitudinal do dispositivo filtrante secundário 200, de modo que os lados frontais das pregas formam a superfície de entrada secundária 211. As bordas de dobra das pregas formam a superfície de entrada principal 210 e a área de saída 212. Pela combinação de cava para segurar 2222 e fole de filtro 214, que pode ser afluído lateralmente através da superfície de entrada secundária 211 podem ser diminuída as perdas de pressão no dispositivo filtrante secundário 200, uma vez que o dispositivo filtrante secundário 200 está adaptado nitidamente melhor à condução de corrente do dispositivo filtrante principal 100 para o bocal de saída na carcaça de filtro 12.Ao mesmo tempo, a estrutura de grade aumenta no lado de saída 212 a resistência ao colapso do dispositivo filtrante secundário 200. Além disso, através do dispositivo para segurar integrado na cava para segurar 222, é possível uma desmontagem fácil do dispositivo filtrante 200.

[00153] O dispositivo filtrante secundário 200 apresenta um quadro de filtro 216, que prevê uma ranhura 226 circundante em torno da borda no lado de saída do corpo de filtro 214. Ao mesmo tempo, no lado voltado para a cava para segurar do quadro de dispositivo filtrante 216 está prevista uma nervura 228la} ranhura 226 serve como molde de fundição para uma união adesiva circundante e vedação do corpo de filtro 214 com o quadro de dispositivo filtrante 216. A vedação e união adesiva é causada pelo material de vedação 230 (veja a Figura 9). O material de vedação 230 pode ser, por exemplo um poliuretano espumante. Mas, também são concebíveis sistemas de material baseados em silicone.

[00154] A ranhura 226 e, adicionalmente, a nervura 228 cuidam para que haja um bom acoplamento mecânico do material de vedação 230 no quadro de dispositivo filtrante. Essa configuração, além disso, tem a vantagem de que depois da introdução do material de vedação 230 na ranhura 226 e da inserção do corpo de filtro 214 no quadro de dispositivo filtrante 216 e uma subsequente espumação e endurecimento, não são necessários outros passos de processamento, tal como um corte do material de vedação 230. Material excedente pode ser parcialmente absorvido pelo corpo de filtro 214 ou chegar à região intermediária entre corpo de filtro 214 e quadro de dispositivo filtrante 216, sem que isso seja desvantajoso.

[00155] A profundidade da ranhura 26 estende-se, substancialmente, ao longo da direção de permeação principal Y1 do dispositivo filtrante secundário 200. A estrutura de grade 222 no lado da saída pode estar formada em uma peça com o quadro de dispositivo filtrante 216. Em seu perímetro no lado da entrada, o quadro de dispositivo filtrante 216 apresenta uma ranhura receptora de vedação 232. Nessa ranhura de recepção de vedação 232 pode ser inserida uma vedação produzida, por exemplo, de uma borracha expandida. A vedação 234 atua, portanto, radialmente, isto é, perpendicularmente à direção de permeação principal Y1 do dispositivo filtrante secundário 200.

[00156] As Figuras 15 a 19 mostram o filtro 10 com diversas orientações do bocal de saída 26. A carcaça de filtro 12 do filtro 10 apresenta na área de saída 24 uma região de fixação 25. A região de fixação 25 forma om a direção de entrada principal X da carcaça de filtro 12 um ângulo de aproximadamente 45°. Na região de fixação 25 deve ser fixado o bocal de saída 26. O bocal de saída 26 está formado de tal modo que um fluido que corre pelo bocal d saída 28 sofre um desvio de 45°. O bocal de saída 46, antes de uma fixação definitiva na região de fixação 25, pode ser montado de modo rotativo. Portanto, só em um momento posterior, na produção do filtro 10, pode ser definida a direção de desvio definitiva ou direção de saída Y do filtro 10. Na geometria mostrada nessa modalidade, são possíveis uma permeação inline (Figura 15, Figura 18), um desvio por 90° (Figura 17), bem como âmbitos angulares situados intermediariamente. Nos âmbitos angulares extremos, ocorre um desvio lateral adicional.

[00157] Os exemplos de modalidade descritos acima por meio das figuras 1 a 19 representam detalhamentos e aprimoramentos das modalidades descritas a seguir, por meio das Figuras 20 a 36, sendo que as características adicionadas pelo aprimoramento, são vantajosamente mas não forçosamente necessárias e também individualmente podem ser adicionadas a uma modalidade de acordo com as figuras mostradas em anexo.

[00158] É descrita agora, sob referência às Figuras 20 a 23, uma primeira modalidade de um filtro 1010 de acordo com a invenção. O filtro pode ser inserido, particularmente, em um sistema de aspiração de ar de máquinas de construção ou agrícolas, de um compressor ou outro aparelho com um motor de combustão interna, para filtração de um fluido, particularmente de ar. O filtro 1010 apresenta uma carcaça de filtro 1011, que, a grosso modo, pode ser dividido em uma região de lado bruto 1012 e uma região de lado limpo 1013. Nessa região do lado limpo 1012 pode ser inserido um elemento de filtração principal 1020 na carcaça de filtro 1011.O elemento de filtração principal 1020 apresenta uma área de entrada de elemento de filtração principal, bem como uma área de saída de elemento de filtração principal 1022, e é permeado ao longo de uma direção de corrente de elemento de filtração principal X1. A direção de corrente de elemento de filtração principal X coincide aqui, na modalidade descrita, substancialmente, com a direção de entrada X0 da carcaça de filtro 1011. Mas, também são concebíveis outras constelações, nas quais a direção de corrente de elemento de filtração principal X1 e a direção de entrada X0 da carcaça de filtro 1011 formam um ângulo. Está disposto a montante do elemento de filtração 1020 u módulo de separação grosseira ou prévia, que no presente está formado como bloco de ciclone1040. No bloco de ciclone 1040 está disposta em paralelo uma pluralidade de células individuais de separador prévio 1041 em um assim chamado bloco de multiciclones. O pó e/ou água separado previamente no bloco de ciclone 1040 e/ou água é removido por um bocal de descarga 1042 da carcaça.

[00159] A jusante do elemento de filtração principal 1020 está disposto um elemento de filtração secundário 1030. A área de entrada do elemento secundário 1031 do elemento de filtração secundário 1030 está voltada para a área de saída do elemento de filtração principal 1022, a área de saída 1032 do elemento de filtração secundário 1030 está orientada na direção de uma abertura da saída 1017 da carcaça de filtro 1011. O elemento de filtração secundário 1030, visto a partir do elemento de filtração principal 1020, está disposto em uma região do lado limpo 1013 da carcaça de filtro 1011, e oferece uma proteção contra a penetração de impurezas no sistema de aspiração disposto a jusante do filtro, particularmente em uma troca do elemento de filtração principal 1020.

[00160] O elemento de filtração principal 1020, mostrado como componente separado na Figura 24, apresenta em sua área de saída 1022 uma superfície de vedação 1026, na qual está prevista uma vedação 1024 para a separação hermética para fluido da região do lado bruto 1012 e da região do lado limpo 1012 da carcaça de filtro 1011. A superfície de vedação 1026 está disposta obliquamente à direção de corrente principal X1 do elemento de filtração principal 1020. O ângulo α, selecionado neste exemplo de modalidade, perfaz 60°. O valor angular é apenas um exemplo de modalidade. De acordo com a invenção, o ângulo α pode ser variado entre 10 e 80°. De modo particularmente preferido, o âmbito angular está entre 70 e 30°.

[00161] A vedação 1024 da superfície de vedação 1026 encosta-se em uma estrutura de carcaça 1028 correspondente e é comprimida por uma tampa 1014 da carcaça 1011 contra o assento hermético formado pela estrutura de carcaça 1028. A tampa 1014, que fecha a carcaça, pode ser removida da carcaça, perpendicularmente à direção de corrente principal X1 do elemento de filtração principal 1020, e apresenta um elemento termoplástico de compressão 1050, 1051 em forma de saliência, disposta em pares na tampa 1014. A referida estrutura de compressão está adaptada em sua forma à obliquidade da superfície de vedação 1026 e no estado fechado, exerce sobre o elemento de filtração principal 1020 uma força, que está orientada, substancialmente, à direção de corrente principal X1. Pela obliquidade da superfície de vedação 1026, a força, que se estende perpendicularmente à direção de corrente principal X1, é desviada para uma força estendida, pelo menos parcialmente, na direção da corrente principal e leva, assim, a uma compressão confiável do elemento de filtração principal 1020, coma carcaça. Particularmente, é gerada, assim, uma força de compressão axial, que obtém um efeito de vedação par alto. Ao mesmo tempo, é obtido um encaixe particularmente bom da vedação 1026 na estrutura de carcaça correspondente, uma vez que na compressão pela tampa de carcaça, a vedação desliza um pouco e, assim, irregularidades são bem moldadas na massa de vedação.

[00162] O elemento de filtração principal 1020 pode compreender um fole de pregas como estrutura básica. Para obtenção da obliquidade desejada da superfície de vedação, a altura ou profundidade de prega pode estar gradualmente reduzido, perpendicularmente ao eixo da corrente principal X1. Em uma estrutura desse tipo, as bordas de prega são afluídas. Os lados frontais das pregas precisam ser colados em uma estrutura desse tipo, pelo menos parcialmente, ou em toda a superfície ou em cada segundo lado frontal, de modo que lado bruto e lado limpo permanecem separados. Na vista em corte da Figura 23, na modalidade descrita, as bordas de prega estendem-se perpendicularmente ao plano de desenho, o lado frontal das pregas situa-se no plano do desenho. Isso significa que a direção de corrente principal 1 estende-se paralelamente aos planos formados pelos lados frontais das bordas de prega e perpendicularmente a cada borda de prega.

[00163] Alternativamente, em um fole de pregas de acordo com a invenção também a orientação das pregas individuais pode ser de tal modo que o lado frontal das pregas estende perpendicularmente ao plano de desenho da Figura 23, isto é, a tampa 1014 estende-se paralelamente ao lado frontal das pregas do elemento de filtração principal 1020. A área de entrada do elemento de filtração principal 1021 está formada, então, por bordas de prega estendidas perpendicularmente à direção de corrente principal X1. As bordas de prega estendem-se na Figura 20 perpendicularmente de cima para baixo. A área de saída do elemento de filtração1022 também é formada por dobras de pregas, que se estendem ao logo da linha oblíqua de acordo com o ângulo α. Em um dobramento desse tipo varia a altura de prega na extensão da borda de prega.

[00164] As Figuras 24 e 25 representam o elemento de filtração principal 1020 como elemento retirado. As Figuras 26 e 27 ilustram os tipos de dobramento alternativo, acabados de ser mencionados, como esboço. Nos esboços, em cada caso, um lado frontal das pregas está designado com o sinal de referência 1023 e uma borda de prega, com o sinal de referência 1025.

[00165] O elemento secundário 1030, que nas Figuras 28 e 29 está representado como elemento retirado, na presente modalidade pode estar realizado como elemento plano acabado de ser dobrado. Agora, sob referência às Figuras 23, 30 e 31, o filtro 1010 é explicado mais detalhadamente no que se refere à situação de saída. A carcaça de filtro 1011 apresenta na região do lado limpo 1013 uma área de saída 1015. A área de saída 1015 está dotada de uma superfície de fixação 1016. A superfície de fixação 1016 forma tanto com a direção de entrada X0 da carcaça de filtro como também com a direção de corrente principal X1 do elemento de filtração principal 1020 um ângulo de 45°. N superfície de fixação 1016 pode ser fixado um bocal de saída 1018. A geometria do bocal de saída 1018 está selecionada de tal modo que uma região de fixação 1019 prevista para fixação na superfície de fixação 1016, também está inclinada em 45° em relação à direção de saída definida pelo bocal de saída 1018. Além disso, a região de fixação 1019 do bocal de saída 1018 está formada de modo simétrico em rotação, isto é, ela forma um disco circular, no qual está prevista uma perfuração para a abertura de saída 1017 da carcaça 1011.Devdio à simetria de rotação, o bocal de saída 1018, antes da fixação definitiva da região de fixação 1019 na superfície de fixação 1016 da região de saída 1015 pode ser girado e, assim, ser definida a direção de saída Y0 da carcaça de filtro 1011. Dependendo da orientação do bocal de saída 1018, o ângulo entre a direção de entrada X0 e a direção de saída Y0 pode ser variado entre 0o (permeação inline) e 90° (saída em ângulo reto). Nas Figuras 20 e 23 está mostrado um desvio da direção de entrada X0 em 90° à ‘direção de saída Y0. Na Figura 30 está mostrada uma permeação inline, isto é, direção de entrada X0 e direção de saída Y0 estão paralelas uma à outra. A Figura 31 mostra um ângulo intermediário de aproximadamente 45° entre direção de entrada X0 e direção de saída Y0.

[00166] Nas Figuras 32 a 36 é mostrada uma modalidade alternativa do filtro 1010, nhoque se refere à superfície de fixação 1016 da região de saída 1015. Na Figura 36, nessa modalidade alternativa, está modificada adicionalmente a geometria do elemento de filtração principal e elemento de filtração secundário.

[00167] Nas Figuras 32 a 35 o elemento de filtração 1010 está modificado no sentido de que está prevista uma superfície de fixação 1016 da região de saída 1015, que está situada sobre uma área de superfície lateral cilíndrica. O eixo dessa área de superfície lateral cilíndrica está posicionado perpendicularmente ao plano de desenho, isso é, também perpendicularmente à direção de corrente principal X1 do elemento de filtração principal 1020. De acordo com a superfície de fixação 1116, convexa vista de fora, está previsto um bocal de saída 1118, que apresenta uma região de fixação 1119 formada de modo correspondentemente côncavo. Dependendo do local de fixação do bocal de saída 1118 na superfície de fixação 1116 convexa, a direção de saída Y0 da carcaça de filtro 1011 pode ser variada.

[00168] A Figura 36 mostra uma modalidade, na qual a carcaça de filtro 1011 está realizada de modo substancialmente comparável à modalidade das Figuras 32 a 35, mas a geometria do elemento de filtração está modificada. Para evitar repetições, é dispensada a descrição de características, que nas figuras estão dotadas dos mesmos sinais de referência.

[00169] O filtro 1110 da Figura 36 apresenta um elemento de filtração principal 1120, que apresenta uma área de entrada 1121, substancialmente plana, e uma área de saída 1122, formada de modo convexo, quando vista por fora do elemento de filtração. A área de saída 1122 é na presente modalidade, substancialmente uma área de superfície lateral cilíndrica, mas, dependendo do caso de aplicação, pode estar dotada de outras curvaturas, particularmente, também não uniformes. De acordo com a curvatura da área de saída 1122, está previsto um elemento secundário 1130, que também apresenta uma área de entrada 1131 curvada e uma área de saída 132 curvada. O elemento de filtração secundário 1130 pode apresentar duas áreas de entrada e saída curvadas de modo diferente. Na presente modalidade, a área de saída 1132 está adaptada à curvatura da região de fixação 1116. Essa modalidade representa uma modalidade particularmente otimizada em espapaço construtivo.

[00170] A instalação do bocal de saída 1018, 1118 pode dar-se, por exemplo, por solda. A abertura de saída 1017 na região de saída 1015 pode ser introduzida de modo flexível, dependendo do caso de aplicação, antes da instalação do bocal de saída 1016, 1118, por exemplo, por estampagem.

[00171] O elemento de filtração secundário 1130 pode ser realizado, por exemplo, como fole plano curvado. Na produção, poderia ser usado um elemento plano convencional, que durante a montagem é introduzido em um quadro de plástico correspondentemente curvado e moldado.

[00172] Em cada uma das variantes mostradas, o elemento de filtração secundário pode apresentar um dispositivo para segurar integrado, para desmontagem do elemento de filtração secundário.

Claims (14)

1. Dispositivo filtrante (100, 200, 2100) para um filtro (10), para motores de combustão interna, para filtração de ar, caracterizado por uma forma básica prismática, sendo que a superfície de base (240, 340) e a superfície de cobertura (242, 342), que são paralelas uma a outra, apresentam uma forma básica poligonal quadrada, com uma primeira área de superfície lateral (210, 310) e uma segunda área de superfície lateral (211, 31) adjacente à primeira área de superfície lateral (210, 310),sendo que a primeira área de superfície lateral (210, 310) é uma área de entrada e está posicionada de modo perpendicular à segunda área de superfície lateral adjacente e à direção principal de fluxo dentro do dispositivo filtrante principal, e uma terceira área de superfície lateral (212, 312), que é uma área de saída (112) e forma um ângulo com a primeira área de superfície lateral, que é maior que 10° e menor que 80°, e uma quarta área de superfície lateral (313), que é paralela à segunda área de superfície lateral (211), sendo que o dispositivo filtrante na região da área de saída (112, 312) apresenta uma vedação (116, 2116) para a separação de um compartimento interno de filtro em lado limpo e lado bruto e a superfície de vedação (114, 2114) e a área de saída (112, 312) do elemento filtrante principal transcorrem de modo paralelo.

2. Dispositivo filtrante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um meio de filtração dobrado em pregas (214) em ziguezague, sendo que as pregas apresentam bordas de prega externas, que se apoiam sobre a primeira área de superfície lateral (210, 310, 2120) e bordas de prega internas, opostas às bordas de prega externas, e que estão apoiadas sobre a terceira área de superfície lateral (212, 312, 2112).

3. Dispositivo filtrante de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as alturas de pregas adjacentes se diferenciam, particularmente de tal modo que as alturas de pregas na segunda e quarta área de superfície lateral são diferentes, sendo que a altura de prega entre segunda e quarta área de superfície lateral se modifica continuamente, particularmente, linearmente.

4. Dispositivo filtrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que um lado frontal das pregas se apoia sobre a superfície de base (240, 340) e o outro lado frontal das pregas apoia-se sobre a superfície de cobertura (242, 340).

5. Dispositivo filtrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo filtrante apresenta na região da área de saída (112, 312) apresenta uma estrutura distanciadora (128,2128), para definição de uma distância entre o quadro de dispositivo filtrante e um outro dispositivo filtrante (200), a ser disposto a jusante.

6. Dispositivo filtrante de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a estrutura distanciadora (128, 2128) está formada de modo inteiriço com a vedação (116, 2116), particularmente, está moldada na vedação.

7. Dispositivo filtrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreender um quadro de dispositivo filtrante, que sustenta o corpo de filtro (120), sendo que o quadro de dispositivo filtrante (118) apresenta na região da área de entrada (110) uma proteção de borda (130), que circunda externamente o corpo de filtro (120), sendo que a proteção de borda (130) conecta o corpo de filtro (120) e o quadro de dispositivo filtrante (118) de modo desprendível ou não desprendível.

8. Filtro (10) com um dispositivo filtrante principal (100, 2100) e um dispositivo filtrante secundário (200), caracterizado pelo fato de que o dispositivo filtrante principal (100, 2100) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. Filtro, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de apresentar uma carcaça de filtro (12) com uma região de lado bruto (14) e uma região de lado limpo (15), um dispositivo filtrante principal (100), inserível na carcaça de filtro (12), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, com uma área de entrada de dispositivo filtrante principal (110), uma direção de corrente de dispositivo filtrante principal (X1), uma área de saída de dispositivo filtrante principal (112), bem como uma vedação (116) disposta sobre uma superfície de vedação (114), para a separação hermética para fluido da região de lado bruto (14) e da região do lado limpo (15) da carcaça de filtro (12), bem como um dispositivo filtrante secundário (200), disposto a jusante do dispositivo filtrante principal (100), com uma área de entrada de dispositivo filtrante secundário (210), uma direção de corrente de dispositivo filtrante principal (Y1), uma área de saída de dispositivo filtrante secundário (212), sendo que a superfície de vedação (114) está disposta obliquamente à direção de corrente de dispositivo filtrante principal (X1) do dispositivo filtrante principal (100).

10. Filtro de acordo coma reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a carcaça de filtro (12) apresenta uma abertura de saída, que vista na direção de introdução está posicionada abaixo do do dispositivo filtrante principal (100), sendo que o dispositivo filtrante principal (100) sobrepassa a abertura de saída na direção do fluxo principal do dispositivo filtrante principal (100).

11. Filtro de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a superfície de vedação (114) e a direção de corrente principal (X1) formam um ângulo, que se situa entre 80° e 10°.

12. Filtro de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a superfície de vedação (114) e a área de saída de dispositivo filtrante principal (112) situam-se em um plano.

13. Filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 10 a 12, caracterizado pelo fato de que a carcaça de filtro (12) apresenta uma direção de entrada (X), uma direção de saída (Y), bem como uma região de saída (24), com uma abertura de saída e que na região de saída (24) pode ser fixado um bocal de saída (26), sendo que a região de saída (24) apresenta uma superfície de fixação (25) para o bocal de saída (26) e superfície de fixação (25) forma um ângulo de 45° com a direção de corrente de dispositivo filtrante principal (XI).

14. Filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtração principal (100) pode ser inserido e retirado ao longo de um eixo de inserção (Z) na/da carcaça de filtro (12), que forma com a direção de corrente principal (X1) um ângulo entre 90° e o ângulo, que é formado pela superfície de vedação (114) e a direção de corrente principal (X1), a carcaça de filtro (12) apresenta uma tampa (13), que está formada de tal modo que no estado em que ela fecha a carcaça de filtro (12), ela exerce sobre o elemento de filtração principal (100) uma força na direção da superfície de vedação (114).

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