BR112018071725B1

BR112018071725B1 - Elemento de filtro oco para um filtro de ar

Info

Publication number: BR112018071725B1
Application number: BR112018071725-8A
Authority: BR
Inventors: Nadine DONAUER; Pedro Miguel Pereira Madeira; Christoph Wittmers; Andreas Franz; Torsten Fritzsching; Joachim-Paul Krieger; Marcel Holzwarth; Martin Gruber; Manfred Winter
Original assignee: Mann+Hummel Gmbh
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2022-11-29
Also published as: US20190060816A1; DE112017002315A5; RU2734392C2; BR112018071725A2; CN109069973A; DE102016005353A1; CN109069973B; EP3452202B1; US11338237B2; RU2018138387A; EP3452202A1; RU2018138387A3; WO2017190873A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um elemento de filtro oco, que apresenta um corpo de meio de filtragem, executado como corpo oco, o qual está coberto em um lado frontal por um disco final, sendo que, no disco final está disposto um elemento de posicionamento, que atua em conjunto para a recepção com fecho devido à forma da espada em duas direções transversais diferentes, e no elemento de posicionamento está inserido um recesso de posicionamento.

Description

Descrição Área técnica

[001] A presente invenção refere-se a um elemento de filtro oco ou elemento de filtro fechado anelar, em particular, para a filtragem de gás.

Estado da técnica

[002] Do documento de patente universal WO 2014/202358 A1 é conhecido um elemento de filtro oco com forma da seção transversal oval alongada, cujo corpo de meio de filtragem envolve um espaço de fluido que fica interno. O elemento de filtro oco está inserido em uma carcaça do filtro de recepção, e é atravessado radialmente de fora para dentro pelo ar a ser limpo. Em um lado frontal axial do elemento de filtro oco se estende um disco final fechado, o fluido limpo é desviado axialmente do espaço de fluido que fica interno através do lado frontal que fica oposto.

[003] O elemento de filtro oco é inserido na carcaça do filtro de re cepção que fica no lado longitudinal. O corpo de meio de filtragem do elemento de filtro oco é executado terminando conicamente, de tal modo que a superfície da seção transversal se reduz ao longo do comprimento axial do elemento de filtro oco. Na tampa da carcaça, que está assentada na carcaça do filtro está moldada uma lança que fica interna, a qual durante o assentamento da tampa da carcaça engata abaixo um elemento de posicionamento em forma de nó no lado frontal do elemento de filtro oco, e levanta o elemento de filtro oco nesse lado frontal. O elemento de posicionamento se projeta radialmente para fora através do contorno externo do corpo de meio de filtragem.

Divulgação da invenção

[004] À invenção cabe a tarefa de executar com medidas constru- tivas simples um elemento de filtro oco de tal forma que seja garantida uma montagem e uma recepção segura em uma carcaça do filtro.

[005] O elemento de filtro oco de acordo com a invenção é em pregado, de preferência, para a filtragem de gás, por exemplo, como filtro de ar para a filtragem do ar de combustão a ser alimentado a uma máquina de combustão interna, por exemplo, em caminhões. O elemento de filtro oco compreende um corpo de meio de filtragem, o qual é executado como corpo oco e no qual ocorre a filtragem do fluido a ser limpo. Em pelo menos um lado frontal axial o corpo de meio de filtragem está coberto por um disco final, o qual fecha vedando ao fluido o espaço de fluido que fica interno no corpo de meio de filtragem. Também no lado frontal axial que fica oposto pode ser disposto um disco final, que se estende pelo menos através da área do corpo de meio de filtragem, sendo que, eventualmente está livre uma abertura de fluxo do disco final, de tal modo que o fluido pode ser trocado entre o espaço de fluido que fica interno e o ambiente. A passagem do corpo de meio de filtragem ocorre, de preferência, na direção radial, em particular, radialmente de fora para dentro, de tal modo que o espaço de fluido que fica interno forma o lado limpo, a partir do qual o fluido limpo é desviado axialmente. Em princípio o corpo de meio de filtragem pode apresentar uma forma da seção transversal qualquer, por exemplo, forma circular, oval ou de estádio.

[006] Em um disco final se encontra um elemento de posiciona mento, o qual durante o fechamento da tampa da carcaça e no estado montado do elemento de filtro atua em conjunto com uma lança no lado da carcaça, a qual apoia o elemento de filtro no elemento de posicionamento. Com a inserção do elemento de filtro na carcaça do filtro ou com o assentamento e fechamento da tampa da carcaça a lança no lado da carcaça consegue entrar em contato com o elemento de posicionamento, eventualmente levanta o elemento de filtro para alcançar sua posição de montagem definitiva, e apoia o elemento de filtro. No elemento de posicionamento está colocado um recesso de posicionamento de acordo com a invenção.

[007] A fim de garantir um assento com posição correta do ele mento de filtro na carcaça do filtro, o elemento de posicionamento é executado no disco final do elemento de filtro oco, de tal forma que é garantido um recesso com fecho devido à forma da lança dentro ou ao lado do elemento de posicionamento em duas diferentes direções transversal ou radial - referente ao eixo longitudinal do elemento de filtro. Em consequência disso, entre a lança no lado da carcaça e o elemento de posicionamento no elemento de filtro oco surge uma ligação com fecho devido à forma nas duas direções transversais, que estendem o plano do disco final, e cujas direções passam radialmente em relação ao eixo longitudinal do elemento de filtro oco.

[008] Se o elemento de filtro oco na posição de montagem assu mir, por exemplo, uma posição deitada, na qual o eixo longitudinal do elemento de filtro oco passa ortogonalmente em relação ao vetor de força da gravidade, então através da ligação entre o elemento de posicionamento no lado do elemento de filtro e a lança no lado da carcaça pode ser obtido um suporte com posição correta do elemento de filtro oco na direção vertical, bem como na direção transversal.

[009] De forma vantajosa, o elemento de posicionamento é exe cutado em uma só peça com o disco final. Esse disco é constituído, por exemplo, de poliuretano, de tal modo que também o elemento de posicionamento é produzido desse material, contudo também podem ser considerados outros materiais para o disco final e para o elemento de posicionamento, por exemplo, material sintético ou metal. Além disso, é possível que o disco final e o elemento de posicionamento sejam produzidos de materiais diferentes, no entanto o elemento de posicionamento está disposto fixo no disco final.

[010] De acordo com uma outra execução apropriada, o elemento de posicionamento se projeta radialmente através do disco final. O elemento de posicionamento pode se projetar de modo adicional ou alternativo também na direção axial através da área de borda do disco final. No caso da disposição do elemento de posicionamento que se projeta axialmente e/ou radialmente no disco final, de forma simplificada o elemento de posicionamento pode ser apanhado pela lança no lado da carcaça e o elemento de filtro oco pode ser fixado na forma desejada.

[011] Na posição montada, a lança no lado da carcaça se projeta para dentro do recesso de posicionamento. Deste modo a recepção da lança com fecho devido à forma no elemento de posicionamento está garantida de modo seguro em duas direções transversais diferentes. O recesso de posicionamento ou é executado fechado no verso ou aberto no lado de borda e realizado, por exemplo, em forma de U. A execução aberta no lado de borda tem a vantagem que a lança pode ser introduzida no recesso de posicionamento na direção radial. No caso do recesso de posicionamento fechado no verso a lança é introduzida no recesso de posicionamento na direção axial.

[012] De acordo com mais uma execução apropriada, o elemento de filtro oco apresenta uma forma da seção transversal oval ou apro-ximadamente oval. Pode ser apropriado, por exemplo, executar a forma da seção transversal do elemento de filtro oco como forma oval alongada, a qual possui lados longitudinais executados relativamente longos e lados estreitos executados curtos. No caso da forma da seção transversal oval ou aproximadamente oval, o elemento de posicionamento está assentado, de forma vantajosa, em um lado longitudinal. Assim é particularmente apropriado, em situação de montagem deitada do elemento de filtro oco dispor o elemento de posicionamento na carcaça do filtro de recepção no lado longitudinal que fica embaixo, em particular, no centro no elemento de filtro oco. Uma disposição em um lado estreito é particularmente vantajosa em uma situação de montagem de pé.

[013] Na medida em que o elemento de posicionamento está provido de um recesso de posicionamento, esse recesso se projeta, de preferência, através da área de borda do elemento de filtro oco, de tal modo que a lança no lado da carcaça pode entrar sem impedimentos no recesso de posicionamento.

[014] De acordo com mais uma outra execução apropriada, na direção axial o elemento de filtro oco é executado em forma de cone. Em consequência disso, em seus dois lados frontais que ficam axialmente opostos, o elemento de filtro oco apresenta uma superfície da seção transversal de tamanho diferente. Pode ser apropriado, por exemplo, o fato de que o elemento de filtro oco se reduz em direção ao lado frontal axial, no qual o elemento de posicionamento está disposto. O ângulo do cone se situa, por exemplo, em uma faixa de ângulo até no máximo 10o ou até no máximo 5o. Em uma execução alternativa, o elemento de filtro oco é executado cilíndrico.

[015] Além disso, pode ser apropriado dispor no disco final, no qual o elemento de posicionamento se encontra, um ou vários elementos de ajuste adicionais. Assim, por exemplo, é vantajoso dispor no centro, no disco final fechado com distância no verso em relação à área de borda, um elemento de ajuste central, com o qual na posição de montagem atua em conjunto um elemento de contra-ajuste no lado da carcaça. De modo adicional ou alternativo, na área de borda do disco final podem ser dispostos elementos de ajuste salientes, em forma de um ou de vários excêntricos, os quais na posição de montagem se apoiam na parede interna da carcaça da carcaça do filtro de recepção.

[016] A lança, que atua em conjunto com o elemento de posicio namento com fecho devido à forma, de forma vantajosa se encontra na tampa da carcaça, a qual pode ser assentada sobre um componente em forma de pote da carcaça do filtro. Eventualmente a lança pode ser provida de uma inclinação de encosto, que facilita a introdução no recesso de posicionamento do elemento de posicionamento e o levantamento do elemento de filtro oco.

Breve descrição dos desenhos

[017] Outras vantagens e execuções apropriadas podem ser de preendidas da descrição e dos desenhos. São mostrados:

[018] Na fig. 1, uma vista em perspectiva de um elemento de filtro oco executado oval, com um elemento de posicionamento na área de borda de um disco final no lado frontal, sendo que, o elemento de posicionamento está provido de um recesso de posicionamento fechado no verso,

[019] Na fig. 2, uma vista de cima sobre o lado frontal axial do elemento de filtro oco,

[020] Na fig. 3, um elemento de filtro oco em uma outra execu ção, na qual o elemento de posicionamento no lado de borda apresenta um recesso de posicionamento aberto,

[021] Na fig. 4, na vista em perspectiva, uma tampa da carcaça com lança disposta no lado interno da tampa, a qual na posição de montagem se encaixa no recesso de posicionamento do elemento de posicionamento,

[022] Na fig. 5, a lança em representação ampliada,

[023] Na fig. 6, um dispositivo de filtro com uma carcaça do filtro e o elemento de filtro oco inserido da fig. 1 ou 2,

[024] Na fig. 7, uma vista ampliada do lado frontal do elemento de filtro oco com a tampa da carcaça aproximada,

[025] Na figura 8, um corte ao longo do dispositivo de filtro com a tampa da carcaça assentada, sendo que, a lança no lado interno da tampa se projeta para dentro do recesso de posicionamento do ele- mento de posicionamento.

[026] Nas figuras os componentes iguais estão providos dos nú meros de referência iguais. Formas de execução da invenção

[027] Nas figuras 1 e 2 está representado um primeiro exemplo de execução de um elemento de filtro oco 1, que é empregado para a filtragem de gás, em particular, para a filtragem de ar em máquinas de combustão interna, de preferência, para caminhões. O elemento de filtro oco 1 apresenta um corpo de meio de filtragem 2 executado como corpo oco, o qual envolve um espaço de fluido que fica interno. O elemento de filtro apresenta uma forma da seção transversal bastante ovalizada, sendo que, os lados longitudinais apresentam uma curvatura menor em comparação a uma forma oval propriamente dita, e os lados estreitos apresentam uma curvatura maior. O elemento de filtro oco 1, cujo eixo longitudinal entre os lados frontais axiais está designado com 4, é atravessado radialmente de fora para dentro pelo ar a ser limpo, de tal modo que o espaço de fluido que fica interno forma o lado limpo. O ar limpo é descarregado em seguida através de um lado frontal axial do elemento de filtro oco.

[028] O outro lado frontal axial do elemento de filtro oco 1 é fe chado por um disco final 2 contínuo, que se estende tanto na área do lado frontal do corpo de meio de filtragem 2, como também do espaço de fluido que fica interno envolvente. O plano do disco final 3 fica ortogonal ao eixo longitudinal 4. O disco final 3 é produzido, por exemplo, de poliuretano (PUR), e pode ser moldado por injeção ou fundido no elemento de filtro oco 1,

[029] Na direção axial - referente ao eixo longitudinal 4 - o ele mento de filtro oco 1 apresenta a forma de cone. No disco final 3, que é executado fechado, e fecha o espaço de fluido que fica interno, o elemento de filtro oco 1 possui uma superfície da seção transversal menor do que no lado frontal axial que fica oposto.

[030] No disco final 3 está moldado um elemento de posiciona mento 5, o qual se encontra na área de borda do disco final 3 em um lado longitudinal, e se projeta axialmente através do contorno externo do elemento de filtro oco. O elemento de posicionamento 5 é executado em uma só peça com o disco final 3. No elemento de posicionamento 5 está colocado um recesso de posicionamento 6, o qual está fechado no verso. O recesso de posicionamento 6 se encontra radialmente fora do contorno externo do elemento de filtro oco 1, e serve para a recepção de uma lança no lado da carcaça, para a fixação em ambas as direções radial ou transversal 7 e 8 em relação ao eixo longitudinal 4. Com o encaixe da lança no lado da carcaça no recesso de posicionamento 6 é obtida uma ligação com fecho devido à forma entre a lança e o elemento de posicionamento 5 nas duas direções transversais 7 e 8. Uma folga eventualmente existente, com a qual o elemento de filtro oco 1 é inserido na carcaça de filtro, desse modo pode ser eliminada, e o elemento de filtro oco pode ser fixado na carcaça do filtro. A lança no lado da carcaça é introduzida axialmente no recesso de posicionamento 6 fechado no verso.

[031] Na área da circunferência externa, no disco final estão mol dados três outros elementos de posicionamento ou de ajuste 9, 10, ao quais se projetam axial e radialmente através do contorno do elemento de filtro oco 1. Um primeiro elemento de ajuste 9 em forma de um excêntrico se encontra no lado longitudinal que fica oposto ao elemento de posicionamento 5 e, do mesmo modo como o elemento de posicionamento 5, está disposto no centro do lado longitudinal. Dois elementos de ajuste 10 respectivamente se encontram em cada lado estreito. Os elementos de ajuste 9 e 10 apoiam o elemento de filtro oco 1 na posição de montagem na parede interna da carcaça do filtro ou da tampa da carcaça.

[032] Um outro elemento de ajuste 11 se encontra no centro no lado frontal e, do mesmo modo como o outro elemento de ajuste, é executado em uma só peça com o disco final 3. O elemento de ajuste 11 central apresenta uma cavidade, na qual se encaixa um elemento de contra-ajuste correspondente em posição de montagem na tampa da carcaça.

[033] Na fig. 3 está representado um outro exemplo de execução de um elemento de filtro oco 1, o qual em princípio apresenta a mesma construção que o elemento de filtro oco das figuras 1 e 2. De modo diferente, porém, na fig. 3 a execução do elemento de posicionamento 5, que apresenta um recesso de posicionamento 6 aberto no lado de borda, o qual possui uma seção transversal em forma de U e é executado radialmente aberto para fora. Isso possibilita que a lança no lado da carcaça seja introduzida no recesso 6 na direção radial. A fixação ocorre como no primeiro exemplo de execução nas duas direções transversal e radial.

[034] Nas figuras 4 e 5 está representada uma tampa da carcaça 12, a qual pode ser assentada em uma carcaça do filtro para a recepção do elemento de filtro oco. Na parede interna da tampa da carcaça 12 se encontra uma lança 13, a qual se estende axialmente para o lado aberto da tampa da carcaça, no entanto está disposta completamente dentro da tampa da carcaça 12. Da representação ampliada de acordo com a fig. 5 pode ser depreendido que a ponta da lança 13 está equipada com uma inclinação de encosto 14 achatada no lado superior, a qual facilita a introdução no recesso de posicionamento 6 no elemento de posicionamento 5. Além disso, com a introdução no recesso de posicionamento 6 ao mesmo tempo é obtido um levantamento do elemento de filtro oco 1 dentro da carcaça do filtro de recepção, razão pela qual o elemento de ajuste 9 em forma de excêntrico que fica oposto é comprimido contra a parede interna da carcaça.

[035] Na fig. 6 o elemento de filtro oco 1 está representado na carcaça do filtro de recepção 15. Na carcaça do filtro 15 é assentada a tampa da carcaça 12. Com a aproximação da tampa da carcaça 12 do elemento de filtro oco 1 (fig. 7) a ponta da lança 13 disposta na tampa da carcaça 12 consegue entrar em contato com o recesso de posicionamento 6 no elemento de posicionamento 5, e pode se estender até o lado inferior do elemento de filtro oco 1. A inclinação de encosto 14 no lado superior da ponta da lança 13, neste caso, levanta o elemento de filtro oco 1 todo para cima.

[036] Na fig. 8 o dispositivo de filtro 16 está representado em cor te. O dispositivo de filtro 16 compreende a carcaça do filtro 15 com a tampa da carcaça 12 assentada e o elemento de filtro oco 1 introduzido na carcaça do filtro 15. Além disso, pode ser reconhecido que o corpo de meio de filtragem 2 em seu lado interno está revestido por uma armação de suporte 17, a qual ao mesmo tempo forma a parede limitante do espaço de fluido que fica interno. A derivação do fluido limpo para fora do espaço de fluido que fica interno ocorre axialmente através do lado oposto à tampa da carcaça 12, no qual o elemento de filtro oco 1 está equipado com um disco final, o qual no entanto só cobre o corpo de meio de filtragem 2 e na área do espaço de fluido que fica interno é executado aberto.

[037] A lança 13 se projeta para dentro do recesso de posiciona mento 6 no elemento de posicionamento 5, e levanta o elemento de filtro oco 1 tão longe que o elemento de ajuste 9 em forma de excêntrico que fica em cima é pressionado contra a parede interna da carcaça do filtro. LISTA DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1 cabeça de acoplamento 2 carcaça da cabeça de acoplamento 3 peça de inserção do filtro 3a peneira do filtro 3b parede externa 3c fundo da peça de inserção do filtro 4 elemento de vedação 5 primeira conexão de acoplamento 6 segunda conexão de acoplamento 7 recesso da peça de inserção do filtro 8 lábio de vedação 9 parafuso 10 abertura de bypass do fluxo de retorno 11 diafragma 12 abertura de bypass do fluxo para frente K sistema de acoplamento FF1 corrente de ar comprimido fluxo para frente na operação normal FF2 corrente de ar comprimido fluxo para frente no estado de operação de bypass RF1 corrente de ar comprimido fluxo de retorno na operação normal RF2 corrente de ar comprimido fluxo de retorno no estado de bypass no fluxo de retorno

Claims

1. Elemento de filtro oco (1) para um filtro de ar, para a inserção em uma carcaça do filtro que pode ser aberta, com um corpo de meio de filtragem (2) executado como corpo oco, o qual envolve um espaço de fluxo que fica interno, com pelo menos um disco final (3) fechado, o qual cobre o corpo de meio de filtragem (2) em um lado frontal axial, sendo que, no disco final (3) está disposto um elemento de posicionamento (5), que atua em conjunto com uma lança (13) no lado da carcaça, sendo que o elemento de posicionamento (5) é executado para a recepção em união positiva da lança (13) em duas direções transversais diferentes (7, 8) e no elemento de posicionamento (5) está inserido um recesso de posicionamento (6), caracterizado pelo fato de que o elemento de posicionamento (5) se projeta radialmente além do disco final (3) e o elemento de filtro oco (1) na direção axial é executado em forma de cone, sendo que o elemento de filtro oco (1) se afunila na direção do lado frontal axial, no qual se encontra o elemento de posicionamento (5).

2. Elemento de filtro oco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de posicionamento (5) se projeta axialmente através da área de borda do disco final (3).

3. Elemento de filtro oco de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o recesso de posicionamento (6) é um recesso de posicionamento (6) fechado no verso.

4. Elemento de filtro oco de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o recesso de posi-cionamento (6) é um recesso de posicionamento (6) aberto no lado de borda.

5. Elemento de filtro oco de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento de po-sicionamento (5) é executado em uma só peça com o disco final (3).

6. Elemento de filtro oco de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a forma da seção transversal do elemento de filtro oco (1) é executada pelo menos apro-ximadamente como uma forma oval.

7. Elemento de filtro oco de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o elemento de posicionamento (5) está disposto no lado longitudinal da forma oval.

8. Dispositivo de filtragem com um elemento de filtro oco (1) como definido qualquer uma das reivindicações 1 a 7 e com uma carcaça do filtro (15) para a recepção do elemento de filtro oco (1), caracterizado pelo fato de que em um componente da carcaça está disposta uma lança (13), a qual se insere em união positiva dentro do elemento de posicionamento (5) no disco final (3).

9. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a lança (13) apresenta uma inclinação de encosto (14) para a introdução no elemento de posicionamento (5) e para o levantamento do elemento de filtro oco (1).

10. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a lança (13) está disposta na tampa da carcaça (12).