BR112019005023B1 - Elemento de filtro redondo, especialmente para filtragem de gás, e dispositivo de filtro - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um elemento de filtro redondo com um corpo de meio de filtro, cuja parede é atravessada em fluxo pelo fluido a ser limpo, em direção radial, sendo que em um ou próximo a um lado frontal está disposto um suporte de vedação contínuo, que suporte de um elemento de posicionamento para a união positiva com um associado elemento de contra- posicionamento do lado do alojamento.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção refere-se a um elemento de filtro redondo, especialmente para a filtragem de gás.

Estado da técnica

[002] Na US 2013/0232934 A1 é descrito um elemento de filtro redondo, que pode ser empregado, por exemplo, em uma seção de aspiração de um motor de combustão interna. O elemento de filtro é provido de um corpo de meio de filtro em cujo lado externo fica disposta uma grade de apoio para apoio do meio de filtro. Na área lateral do corpo de filtro situada externamente está instalado um entalhe em forma de V, em que está inserido um elemento de posicionamento em forma de barra, que no estado montado impede no alojamento de filtro alojador uma rotação inadvertida em torno do eixo longitudinal de elemento de filtro. As paredes na região do entalhe em forma de V do corpo de meio de filtro são seladas estanques a fluxo. Para a vedação do lado bruto relativamente ao lado puro do elemento de filtro se encontra na região de uma placa extrema no corpo de meio de filtro um elemento de vedação contínuo.

Descrição da invenção

[003] A invenção tem por objetivo executar com medidas simples um elemento de filtro redondo de tal maneira que, no estado montado, o elemento de filtro redondo fique seguramente alojado no alojamento de filtro.

[004] O elemento de filtro redondo de acordo com a invenção empregado de preferência para a filtragem de gás, para a filtragem de ar, especialmente na seção de aspiração de motor de combustão interna de um veículo. O elemento de filtro apresenta um corpo de meio de filtro, cuja parede é atravessada em fluxo pelo fluido a ser limpo. O corpo de meio de filtro encerra um compartimento de fluxo situado internamente, que é limitado pela parede interna do corpo de meio de filtro. Com relação a seu eixo longitudinal, o corpo de meio de filtro é atravessado em corrente em direção radial, de preferência radialmente de dentro para fora, de modo que o compartimento de fluxo situado internamente se limita com o lado bruto do corpo de meio de filtro e o lado externo do corpo de meio de filtro forma o lado limpo, pelo qual o fluido purificado sai. Ao menos em um lado frontal axial, de preferência em ambos os lados frontais axiais contrapostos, o corpo de meio de filtro está coberto estanque a curso por discos extremos.

[005] Em uma forma de execução preferida, um disco extremo apresenta uma abertura central, comunicando com o compartimento de fluxo situado internamente para uma condução de fluido axial, o disco extremo contraposto pelo contrário é executado fechado e fecha axialmente para fora o compartimento de fluxo situado internamente.

[006] Convenientemente, o disco extremo provido da abertura central está executado arredondado no elemento de filtro em seu lado interno, com o que é facilitado o fluxo do ar bruto para dentro do compartimento interno do corpo de meio de filtro. Isso é de significado especial quando da entrada de fluxo no compartimento interno do elemento de filtro para minimizar a perda de pressão total, quando como aqui de preferência o ar flui livremente para dentro do compartimento interno e, como ainda aqui, de preferência não é previsto um tubo de fluxo conduzindo o fluxo de ar diretamente para dentro do compartimento interno. O raio do arredondamento é, no lado interno radial do disco extremo, de preferência maior do que no lado externo radial. O raio no lado interno radial é executado eventualmente tão grande que o início do raio no lado frontal ainda se encontra dentro do contorno do corpo de meio de filtro. O raio do arredondamento no lado interno radial do disco extremo se situa, por exemplo, em uma faixa entre 5 mm e 15 mm, por exemplo em 7,5 mm.

[007] O elemento de filtro redondo com o corpo de meio de filtro pode ser executado cilíndrico oco ou não simétrico em rotação, por exemplo possuir uma forma de seção transversal oval ou ovalizada, sendo que também vêm ao caso formas de seção transversal com lados longitudinais paralelos e lados estreitos semicirculares e os lados longitudinais podem ser ligeiramente curvados convexos ou côncavos para fora ou para dentro. Em execução preferida, a parede interna e a parede externa do corpo de meio de filtro se estendem concentricamente entre si, de modo que o corpo de meio de filtro apresenta uma espessura radial constante, ainda que também sejam possíveis execuções, em que o corpo de meio de filtro apresenta ao longo de sua periferia uma espessura radial que se altera.

[008] Segundo uma outra execução conveniente, o elemento de filtro redondo apresenta uma forma de seção transversal se afilando em direção axial, de modo que a periferia externa do elemento de filtro redondo na região do primeiro disco extremo é de tamanho distinto em comparação com a periferia externa do elemento de filtro redondo na região do segundo disco extremo contraposto. Também nessa execução são consideradas formas de seção transversal redondas na região dos discos extremos, de modo que o elemento de filtro redondo e o corpo de meio de filtro são executados cônicos. Ademais, também é possível prever na região de ambos os discos extremos respectivamente uma forma de seção transversal oval ou ovalizada.

[009] Com uma forma de seção transversal se afilando do elemento de filtro redondo, o disco extremo pode ser executado fechado no lado frontal com menor periferia externa e fechando axialmente o compartimento de fluxo situado internamente, ao passo que o disco extremo contraposto apresenta na periferia externa maior uma abertura de fluxo para a introdução de fluido no compartimento de fluxo situado internamente.

[0010] São ainda possíveis também execuções, em que o disco extremo é executado fechado no lado frontal com maior periferia externa e fecha axialmente o compartimento de fluxo situado internamente e o disco extremo contraposto apresenta em uma periferia externa menor uma abertura de fluxo para a introdução de fluido no compartimento de fluxo situado internamente.

[0011] O elemento de filtro redondo de acordo com a invenção apresenta na parede externa do corpo de meio de filtro uma grade de apoio, que é executada especialmente estável em forma. A grade de apoio é executada por exemplo como pela fundida a injeção termoplástica. Devido ao atravessamento de fluxo do corpo de meio de filtro radialmente de dentro para fora a parede do corpo demeio de filtro está sujeita a uma pressão dirigida radialmente para fora, sob a qual a parede tende a se abaular para fora. A grade de apoio na parede externa do corpo demeio de filtro impede uma deformação da parede radialmente para fora e conserva assim durante a filtragem o corpo demeio de filtro em forma, de modo que é evitada uma deformação. Correspondentemente, o corpo de meio de filtro conserva por um longo período operacional sua configuração geométrica original e permanecem mantidas as condições de fluxo quando da filtragem do fluido. Além disso, o corpo de meio de filtro recebe no lado externo um apoio pela grade de apoio, de modo que o corpo de meio de filtro fica sujeito a menos cargas e é reduzido o risco de um dano do corpo de meio de filtro. Vantajosamente, ao menos um lado frontal da grade de apoio, eventualmente ambos os lados frontais, estão embutidos nos discos extremos. Ao menos um disco extremo consiste, de preferência, em um material mais macio do que a grade de apoio e um suporte de vedação no elemento de filtro, que aloja um elemento de vedação. De preferência, o disco extremo ou os discos extremos são produzidos de uma massa fundível, como por exemplo e de preferência poliuretano (PUR), especialmente espuma de poliuretano.

[0012] O corpo de meio de filtro é executado, de preferência, como filtro de dobras, com uma pluralidade de dobras de filtro. As dobras de filtro se estendem, de preferência, em - ou aproximadamente em - direção radial e, com isso, em direção de atravessamento de fluxo e se estendem, simultaneamente, axialmente entre os dois lados frontais do corpo de meio de filtro. O filtro de dobra é executado fechado em forma anular.

[0013] Especialmente precisamente um corpo de meio de filtro executado como filtro redondo está disposto no elemento de filtro ou compreendido pelo elemento de filtro.

[0014] Segundo uma outra execução vantajosa, para dentro de um lado frontal do corpo de meio de filtro se projeta um corpo moldado, que estabiliza adicionalmente o corpo de meio de filtro e na execução como filtro de dobra mantém as dobras de filtro na posição desejada. Na execução com uma área de seção transversal afilada, o corpo moldado se encontra de preferência no lado frontal com área de seção transversal reduzida. O corpo moldado pode ser executado em uma só peça com a grade de apoio no corpo de meio de filtro, de modo que forças de apoio, que atuam sobre o lado frontal do elemento de filtro com o corpo moldado, são conduzidas pelo corpo moldado para a grade de apoio e o disco extremo é aliviado das forças de apoio.

[0015] O contorno externo do corpo moldado corresponde, vantajosamente, ao contorno externo e/ou ao contorno interno do corpo de meio de filtro em seu lado frontal, em que o corpo moldado se projeta no corpo de meio de filtro. Pode ser conveniente unir o corpo moldado ao menos parcialmente com o disco extremo adjacente, por exemplo executar no corpo moldado uma cúpula, que se projeta para dentro do disco extremo. O disco extremo, para dentro do qual se projetam vários segmentos do corpo moldado, está executado de preferência fechado e veda estanque a fluxo o compartimento interno no corpo de meio de filtro. O corpo moldado pode se afilar, em forma de cunha, eventualmente para seu lado frontal livre, com o que é simplificado e ajudado o processo de produção do elemento de filtro. O corpo moldado é executado especialmente como corpo estirado longitudinalmente e se estende ao longo dos lados longitudinais do elemento de filtro entre lados contrapostos, especialmente os lados curtos com maior curvatura, da grade de apoio. Quando da produção do elemento de filtro, o corpo de meio de filtro por meio do corpo de molde quando do enfiamento do corpo de meio de filtro sobre o corpo de molde é simultaneamente centrado e levado à forma, que o corpo de meio de filtro deve assumir em posição final.

[0016] Segundo uma execução vantajosa, o elemento de filtro apresenta um elemento de vedação, especialmente um anel de vedação contínuo, que fica disposto em um suporte de vedação formado separadamente do disco extremo e adjacente ao disco extremo do lado do ar bruto, pelo qual é introduzido o fluido não purificado no compartimento de fluxo situado internamente. O elemento de vedação se situa então axialmente e radialmente distante do disco extremo adjacente mais próximo. Visto especialmente em direção do eixo longitudinal do elemento de filtro, fica entre os dois lados frontais do corpo de meio de filtro e entre os dois discos extremos e distanciado dos mesmos. Dito de outra maneira, o elemento de vedação sujeita um plano de vedação, que se situa entre e de preferência paralelo aos discos frontais do corpo de meio de filtro ou aos discos extremos. Pelo elemento de vedação ocorre uma separação, estanque a fluxo, do lado bruto e do lado puro. Devido à execução separada do suporte de vedação do disco extremo, o disco extremo não está sujeito às forças de retenção e vedação, que são absorvidas pelo elemento de vedação e o suporte de vedação em situação de montagem do elemento de filtro redondo. O disco extremo permanece assim não influenciado pelas forças de retenção e vedação. Devido à distância do elemento de vedação e, vantajosamente, também do suporte de vedação axialmente e radialmente ao disco extremo adjacente, suporte de vedação e elemento de vedação apresentam também uma distância do lado puro ou externo do corpo de meio de filtro, de modo que o fluxo pode sair desimpedidamente do suporte de vedação e do elemento de vedação pelo lado puro do corpo de meio de filtro. O suporte de vedação é executado estanque a fluido e une vantajosamente o disco extremo próximo de modo estanque a fluido com o elemento de vedação, isto é, de preferência o disco extremo adjacente ao suporte de vedação, do lado de ar bruto e/ou aberto.

[0017] O suporte de vedação está axialmente distanciado do lado frontal do disco extremo adjacente, mais próximo. A distância axial importa, por exemplo, com relação à altura axial total do elemento de filtro, no máximo em 30 % da altura axial, de preferência no máximo 20% da altura axial ou no máximo 10 % da altura axial.

[0018] Segundo uma execução preferida, o suporte de vedação fica disposto na grade de apoio. Vem ao caso especialmente uma execução em uma só peça de grade de apoio e suporte de vedação, que são executados vantajosamente como componentes de plástico. As forças de vedação e retenção bem como de apoio são correspondentemente absorvidas pelo suporte de vedação e pela grade de apoio, ao passo que o corpo de meio de filtro é aliviado dessas forças.

[0019] Segundo uma outra execução vantajosa, o suporte de vedação é executado como uma parede de suporte contínua, que se estende à distância da área lateral, situada externamente, do corpo de meio de filtro. A parede de suporte se estende, especialmente, paralela à área lateral, situada externamente, do corpo de meio de filtro. Dessa maneira, a parede de suporte pode, de preferência, formar um segmento tubular envolvendo o corpo de meio de filtro por uma parte de seu comprimento, em uma de cujas extremidades ou lado frontal está disposto o elemento de vedação, e em cuja outra extremidade ou lado frontal a parede de suporte está unida especialmente estanque com o disco extremo adjacente ou mais próximo do elemento de vedação. O elemento de vedação é inserido, vantajosamente, em uma ranhura de alojamento na parede de suporte, sendo que a ranhura de alojamento se encontra de preferência na ou próximo a uma área frontal da parede de suporte. A posição do elemento de vedação se encontra na área frontal ou lado frontal da parede de suporte oposta ao disco extremo mais próximo.

[0020] Em uma forma de execução preferida, o suporte de vedação ou a parede de suporte especialmente no lado frontal, oposto ao elemento de vedação, do suporte de vedação ou a parede de suporte está unida estanquemente e de preferência em união positiva com o disco extremo mais próximo do elemento de vedação, isto é, do disco extremo aberto, especialmente embutida no mesmo ou colada com o mesmo. Em casos, em que suporte de vedação e grade de apoio são executados em uma só peça, vantajosamente a unidade de suporte de vedação e grade de apoio podem ser unidos respectivamente com ambos os discos extremos de tal maneira, de preferência respectivamente por embutimento das respectivas extremidades do lado frontal no respectivo disco extremo, de modo que as extremidades do lado frontal de suporte de vedação e grade de apoio são encerradas em união positiva pelos discos extremos.

[0021] O suporte de vedação se apoia vantajosamente em posição de montagem em um componente de alojamento, por exemplo em um ressalto situado internamente em um alojamento de base de filtro, que aloja o elemento de filtro e é assentável sobre a tampa de alojamento.

[0022] Na área frontal, especialmente no lado superior do suporte de vedação podem estar formados ressaltos eventualmente, de preferência com distância axial da área frontal. Esses ressaltos têm a função de uma compensação de tolerância e podem compensar desvios do suporte de vedação de uma área plana para o assentamento da tampa de alojamento e/ou assentamento sobre o ressalto no alojamento de base de filtro. Os ressaltos podem, por exemplo, ser executados em forma de barra e se situam paralelos à parede lateral do suporte de vedação; os ressaltos em forma de barra se estendem, por exemplo, em direção radial. Em posição de montagem, os ressaltos se comprimem para dentro do material do componente de alojamento e/ou os ressaltos são especialmente elasticamente ou plasticamente deformados e compensam assim desvios de tolerância. De preferência para os ressaltos é selecionado um material mais macio do que para o componente de alojamento (especialmente tampa de alojamento), de modo que a deformação ocorre essencialmente ou totalmente nos ressaltos.

[0023] Segundo uma outra execução conveniente, que se refere de preferência a um elemento de filtro redondo com uma forma de seção transversal se afilando em direção axial, o disco extremo menor apresenta ressaltos de apoio se salientando radialmente. Vantajosamente, esses ressaltos de apoio se projetam em direção radial não muito além do que o disco extremo contraposto ou o contorno interno ou externo da vedação contraposta. Mas também pode ser previsto um ligeiro excesso de distância, para se obter um protensão particularmente forte. O contorno interno de suporte de vedação e/ou elemento de vedação se estende, vantajosamente, em direção radial essencialmente ao longo da periferia externa do disco extremo maior.

[0024] No caso de uma forma de seção transversal oval ou ovalizada do corpo de meio de filtro, os ressaltos de apoio se encontram, de preferência, nos lados longitudinais e são dispostos especialmente no disco extremo, de preferência no disco extremo menor, especialmente executados em uma só peça com o disco extremo e amoldados ao mesmo. Mas também é possível dispor adicionalmente no lado estreito um ou vários ressaltos no disco extremo. Os ressaltos se projetam em direção radial além do disco extremo e apoiam de preferência o elemento de filtro redondo no estado montado no alojamento de filtro.

[0025] Um outro aspecto da invenção se refere a um dispositivo de filtro com um elemento de filtro redondo anteriormente descrito e com um alojamento de filtro para alojamento do elemento de filtro redondo. Ao alojamento de filtro pertence especialmente também uma tampa de alojamento, que é assentável sobre um alojamento de filtro redondo, para fechar o compartimento de alojamento no alojamento de filtro redondo, em que está inserido o elemento de filtro. No lado interno da tampa de alojamento, segundo uma execução vantajosa, está disposta uma nervura condutora de corrente de preferência em forma de espada, que auxilia a introdução da corrente de fluido no compartimento de fluxo situado internamente e a carga uniforme de partículas do elemento de filtro quando da filtragem do fluido, especialmente também sob condições de fluxo não simétricas ou não paralelas. O fluido não purificado é conduzido de preferência de fora radialmente em direção do corpo de meio de filtro e incide então na nervura condutora de fluxo no lado interno da tampa de alojamento, que influencia a corrente de fluido incidente, por exemplo dividindo em duas e/ou conduzindo axialmente em direção do compartimento de fluxo situado internamente no corpo de meio de filtro.

[0026] São consideradas diversas execuções da nervura condutora de fluxo. A nervura condutora de fluxo ou é executada em linha reta e jazendo em um plano ou, segundo uma execução alternativa, curvada. A nervura condutora de fluxo pode se estender, com execução em linha reta, em direção axial do elemento de filtro, de modo que os lados de parede da nervura condutora de fluxo se estendem paralelamente ao eixo longitudinal do elemento de filtro.

[0027] A nervura condutora de fluxo pode se projetar para dentro da abertura de fluxo, que fica disposta no disco extremo do elemento de filtro redondo, pela qual é introduzido o fluxo não purificado no compartimento de fluxo situado internamente no corpo de meio de filtro.

[0028] Segundo uma outra execução conveniente, na tampa de alojamento está disposta uma abertura de entrada apontando em direção radial, pela qual o fluido não purificado é introduzido radialmente. A nervura condutora de fluxo pode estar disposta vizinha a essa abertura de entrada na tampa de alojamento. A nervura condutora de fluxo pode ser posicionada de tal maneira que o lado frontal da nervura condutora de fluxo fica voltada para a abertura de entrada na tampa de alojamento. O fluxo de fluido aduzido radialmente pela tampa de alojamento incide na nervura condutora de fluxo e sofre um desvio em direção do compartimento de fluxo situado internamente no corpo de meio de filtro. A nervura condutora de fluxo e a abertura de entrada podem estar alinhadas ao menos aproximadamente paralelas.

[0029] Vantajosamente, também no alojamento de base de filtro do alojamento de filtro está disposta uma abertura de entrada lateral para o fluido a ser aduzido, sendo que essa abertura de entrada no alojamento de base de filtro e a abertura de entrada lateral na tampa de alojamento no estado montado se sobrepõem e formar uma via de fluxo contínua para o fluido a ser aduzido.

[0030] Segundo uma outra execução conveniente, no alojamento de base de filtro está disposta uma abertura de saída lateral, apontando de preferência em direção radial, pela qual sai o fluido purificado. Pode ser conveniente que a abertura de saída fique alinhada ao menos aproximadamente paralelamente à abertura de entrada bem como à nervura condutora de fluxo.

[0031] Segundo uma outra execução conveniente, o elemento de filtro no estado montado se encontra axialmente ligeiramente além do lado frontal do alojamento de base de filtro, com o que é facilitada a retirada do elemento de filtro do alojamento de base de filtro, por exemplo para fins de manutenção. O suporte de vedação com o elemento de vedação se situa com pequena distância axial do lado frontal se projetando para fora do elemento de filtro e cuida da separação estanque a fluxo entre o segmento do elemento de filtro situado externamente e o segmento do elemento de filtro situado internamente, alojado no alojamento de base de filtro.

[0032] Em ou adjacente a um lado frontal está disposto um suporte de vedação contínuo no elemento de filtro redondo, em que se apoio no estado montado no alojamento de filtro um elemento de vedação, que se situa adjacente ao lado externo radial do corpo de meio de filtro. O elemento de vedação está vantajosamente disposto no suporte de vedação do elemento de filtro redondo, especialmente em uma ranhura de alojamento no suporte de vedação, sendo também consideradas execuções, em que o elemento de vedação se encontra no alojamento de filtro e apenas no estado montado o elemento de vedação encosta no suporte de vedação do elemento de filtro redondo. O elemento de vedação separa, no estado montado, os lados bruto e puro do elemento de filtro.

[0033] No elemento de filtro está disposto um elemento de posicionamento, com o que pode ser produzida uma união positiva do elemento de filtro redondo com um elemento de contra-posicionamento associado, no lado do alojamento, no estado montado. Vantajosamente, o suporte de vedação também é também suporte do elemento de posicionamento. O a união positiva entre elemento de posicionamento no elemento de filtro redondo e elemento de contra-posicionamento no alojamento de filtro se refere a ao menos um possibilidade de movimento relativa do elemento de filtro redondo com relação ao alojamento de filtro e serve, por exemplo, como segurança contra torção no alojamento de filtro ou como auxílio de posicionamento para o elemento de filtro e/ou uma parte de alojamento quando da troca do elemento de filtro redondo no alojamento no caso de manutenção. Com auxílio do elemento de posicionamento e do elemento de contra- posicionamento associado, do lado do alojamento, é determinada inequivocamente a posição do elemento de filtro redondo no alojamento de filtro, com o que é facilitada e inserção do elemento de filtro no alojamento de filtro. Isso é alcançado, em uma execução construtivamente simples, na medida em que no elemento de filtro fica disposto o elemento de posicionamento, especialmente na medida em que o suporte de vedação é também suporte do elemento de posicionamento adicionalmente ao alojamento das forças de vedação, que provêm do elemento de vedação.

[0034] O suporte de vedação separa o lado bruto e o lado puro no elemento de filtro entre si estanque a fluxo, de modo que é excluído um curto-circuito de fluxo do fluido a ser purificado por contorno do corpo de meio de filtro.

[0035] O suporte de vedação é executado, vantajosamente, em forma de anel e se encontra em um plano, que fica orientado ortogonal ao eixo longitudinal do elemento de filtro. Elemento de vedação e elemento de posicionamento podem, por exemplo, se encontrar em áreas laterais axiais contrapostas do suporte de vedação.

[0036] O suporte de vedação contínuo conduz, além disso, a uma maior estabilidade do elemento de filtro redondo, especialmente em direção radial. A borda externa do suporte de vedação pode, eventualmente, se apoiar na parede interna do alojamento de filtro alojando.

[0037] Com execução anular do suporte de vedação, o mesmo se encontra, vantajosamente, no lado externo especialmente radial do corpo de meio de filtro. Também o elemento de vedação se encontra no lado externo radial do corpo de meio de filtro. O corpo de meio de filtro é atravessado em fluxo de preferência radialmente de dentro para fora ou de fora para dentro pelo fluido a ser purificado, de modo que que o suporte de vedação e o elemento de vedação se encontram no lado puro do corpo de meio de filtro.

[0038] Segundo uma execução vantajosa, o elemento de posicionamento é executado em uma só parte com o suporte de vedação. O suporte de vedação é executado de preferência como componente de plástico, que pode ser produzido especialmente no processo de fundição a injeção. É considerada eventualmente também uma execução em duas partes de elemento de posicionamento e suporte de vedação, sendo que nesse caso o elemento de posicionamento está vantajosamente fixado com o suporte de vedação ou unido com uma grade de apoio no corpo de meio de filtro.

[0039] Segundo uma outra execução vantajosa, o elemento de posicionamento se estende opcionalmente para dentro do corpo de meio de filtro, especialmente radialmente para dentro do corpo de meio de filtro. Vantajosamente, o suporte de vedação anular engata no corpo de meio de filtro e o elemento de posicionamento se encontra no lado radialmente interno do suporte de vedação e jaz assim ao menos parcialmente dentro do corpo de meio de filtro. Essa execução tem a vantagem de que para a disposição do elemento de posicionamento não é necessário um compartimento de construção adicional, se projetando radialmente para fora. Com isso é determinada a máxima extensão radial do elemento de filtro pela região de borda situada externamente do suporte de vedação.

[0040] Segundo ainda uma outra execução conveniente, o elemento de posicionamento é executado como um corpo oco especialmente em forma de cunha, para dentro do qual no estado montado se projeta o elemento de contra-posicionamento do lado do alojamento. O corpo oco aloja o elemento de contra-posicionamento por exemplo em forma de espada, com o que é obtida uma união positiva entre elemento de posicionamento e de contra-posicionamento, sendo a união positiva eventualmente eficaz em todas as direções radiais. Com correta posição de montagem do elemento de filtro no alojamento de filtro não há de preferência ou há apenas um ligeiro contato sem transmissão de força entre elemento de posicionamento e de contra- posicionamento.

[0041] Em uma execução alternativa, o elemento de contra- posicionamento é executado como corpo oco, para dentro do qual se projeta o elemento de posicionamento.

[0042] Segundo uma outra execução vantajosa, que se refere ao elemento de posicionamento como corpo oco, no compartimento oco dentro do elemento de posicionamento está disposto um fundo em forma de uma placa de fundo para selagem estanque a fluxo do compartimento oco. Com isso é garantido que seja impedida uma indesejada passagem entre lado bruto e lado puro pelo elemento de posicionamento executado como corpo oco. Alternativamente a um fundo, vem ao caso também um afilamento em forma de cone das paredes do corpo oco, que se encontram no lado em ponta do corpo oco e o fecham estanque a fluxo em direção axial.

[0043] Segundo ainda uma outra execução conveniente, o fundo se encontra no compartimento oco do elemento de posicionamento axialmente na altura do suporte de vedação. O suporte de vedação é assim alongado radialmente para o elemento de posicionamento, para moldar o fundo no compartimento oco do elemento de posicionamento, que representa simultaneamente uma limitação axial para o elemento de contra-posicionamento, que é introduzido axialmente no compartimento oco.

[0044] Segundo uma ainda outra execução conveniente, o elemento de posicionamento é executado como um corpo longitudinal, por exemplo como cunha, cujo eixo longitudinal se estende em direção radial e especialmente fica disposto no lado situado radialmente internamente do suporte de vedação. O corpo longitudinal se estende para dentro do corpo de meio de filtro, que é executado vantajosamente como um filtro de dobras, cujas dobras de filtro se estendem aproximadamente em direção radial. O corpo longitudinal se projeta para dentro de uma dobra de filtro, cujas paredes de dobra encostam no lado externo do corpo longitudinal; a dobra de filtro é desentranhada pelo corpo longitudinal. Com uma disposição do suporte de vedação encerrando o corpo de meio de filtro, o elemento de posicionamento executado como corpo longitudinal se estende a partir do lado externo radial do corpo de meio de filtro radialmente para dentro.

[0045] A extensão do corpo longitudinal em direção radial importa em uma forma de seção transversal do elemento de filtro por exemplo em 5 % a 15 % do comprimento total, medido transversalmente ao eixo longitudinal do elemento de filtro, e por exemplo 10 % a 30 % da largura total, igualmente medida transversalmente ao eixo longitudinal bem como vista ortogonal ao comprimento total. Em uma execução do corpo de meio de filtro como filtro de dobras, a extensão radial do corpo de meio de filtro importa vantajosamente em 30 % a 90 % do comprimento radial das dobras de filtro. A largura do elemento de posicionamento, com relação ortogonal a sua extensão longitudinal, se situa por exemplo em 2 mm a 15 mm.

[0046] Segundo uma outra ainda vantajosa execução, em um lado de parede do corpo de meio de filtro, de preferência no lado externo do corpo de meio de filtro, está disposta uma grade de apoio, sendo que o suporte de vedação é sustentado pela grade de apoio. Segundo uma execução conveniente, suporte de vedação e grade de apoio são executados em uma só peça. Com um atravessamento em fluxo do corpo de meio de filtro radialmente de dentro para fora tato a grade de apoio como também o suporte de vedação contínuo anular encostam no lado externo radial do corpo de meio de filtro.

[0047] Segundo uma outra execução vantajosa, o suporte de vedação fica disposto com distância axial do lado frontal mais próximo do elemento de filtro redondo. Igualmente pode o elemento de posicionamento apresentar uma distância axial do lado frontal mais próximo. A distância axial entre o suporte de vedação e o lado frontal mais próximo do elemento de filtro redondo importa por exemplo entre 10% e 30% da altura axial total do elemento de filtro redondo. Essa distância pode importar por exemplo em 30 mm a 80 mm.

[0048] Segundo ainda uma outra execução vantajosa, no lado frontal mais próximo se encontra um disco extremo para vedação estanque a fluxo do corpo de meio de filtro. No disco extremo está disposto, de preferência, um recesso, que fica alinhado axialmente com o elemento de posicionamento, que apresenta uma distância axial do disco extremo. Pelo recesso, no estado montado, atravessa o elemento de contra-posicionamento do lado do alojamento. Dessa maneira, o elemento de posicionamento é executado, de preferência, como abaulamento se projetando especialmente radialmente para dentro do corpo de meio de filtro. O abaulamento e/ou o elemento de posicionamento é, de preferência, aberto radialmente para fora e axialmente na região do disco extremo mais próximo ou mais próximo do elemento de vedação. O abaulamento e/ou o elemento de posicionamento apresenta, além disso, em uma região axialmente distanciada do disco extremo, especialmente como especificado anteriormente, de preferência essencialmente na altura do elemento de vedação, um fundo fechado. O abaulamento e/ou o elemento de posicionamento apresenta, ainda, duas paredes laterais unidas estanquemente entre si nas extremidades se projetando para dentro do corpo de meio de filtro, que de novo podem estar unidas estanquemente com o disco extremo. O elemento de posicionamento está assim de preferência de tal maneira fechado e executado estanque a fluido com o disco extremo e o elemento de vedação que o lado bruto fica separado do lado puro. Em outras palavras, é preferível que a parede de suporte executada como segmento tubular envolvendo o corpo de meio de filtro por uma parte de seu comprimento para formação do elemento de posicionamento apresenta um entalhe especialmente radial, especialmente em forma de cunha, sendo que o entalhe é fechado estanque a fluido na região da extremidade do lado de vedação da parede de suporte e executado aberto no lado contraposto.

[0049] Segundo ainda uma outra execução conveniente, estão dispostos, distribuídos pela periferia, ao menos dois elementos de posicionamento no suporte de vedação. Os elementos de posicionamento se encontram, por exemplo, em lados diametralmente contrapostos, no elemento de filtro redondo, por exemplo no caso de uma forma de seção transversal não redonda do elemento de filtro redondo nos lados estreitos contrapostos ou nos lados arredondados.

[0050] A invenção se refere, ainda, a um dispositivo de filtro com um elemento de filtro redondo anteriormente descrito e com um alojamento de filtro para alojamento do elemento de filtro redondo. O alojamento de filtro compreende, convenientemente, também uma tampa de alojamento, em cujo lado interno pode estar disposto o elemento de contra-posicionamento. O elemento de contra-posicionamento é executado por exemplo como uma espada, que no estado montado penetra no compartimento oco no elemento de posicionamento, que é executado como corpo longitudinal.

[0051] O suporte de vedação se encontra em ou próximo a um lado frontal do elemento de filtro, sendo que a borda externa do suporte de vedação vantajosamente se projeta radialmente pelo lado externo do corpo de meio de filtro e vantajosamente também pelo lado externo de uma grade de apoio eventualmente presente, de modo que, no estado montado, a borda externa serve para o apoio lateral do elemento de filtro no alojamento de filtro. No ou próximo ao lado frontal contraposto, o elemento de filtro pode apresentar um ou vários ressaltos se projetando lateralmente radialmente para sustentação nesse lado frontal do elemento de filtro no alojamento de filtro. O elemento de filtro pode apresentar em direção axial uma forma de seção transversal se afilando, sendo que o elemento de filtro possui adjacente ao suporte de vedação a maior forma de seção transversal.

Breve descrição dos desenhos

[0052] Outras vantagens e execuções vantajosas podem ser depreendidas da descrição das figuras e dos desenhos. Mostram:

[0053] Figura 1 - em representação explodida, um dispositivo de filtro para filtragem de gás, com um alojamento de base de filtro, um elemento de filtro e uma tampa de alojamento;

[0054] Figura 2 - em vista em perspectiva, o elemento de filtro;

[0055] Figura 3 - o elemento de filtro, mas sem disco extremo do lado frontal, com um elemento de posicionamento em forma de cunha, que se projeta radialmente para dentro do corpo de meio de filtro executado como filtro de dobras;

[0056] Figura 4 - um suporte de vedação contínuo do elemento de filtro com o elemento de posicionalmente radialmente orientado e uma grade de apoio;

[0057] Figura 5 - em representação em perspectiva uma tampa de alojamento do alojamento de filtro, com um elemento de contra- posicionamento no lado interno; e

[0058] Figura 6 - um corte pelo dispositivo de filtro no estado montado.

[0059] Nas figuras, componentes iguais são providos de referências iguais.

Forma(s) de execução da invenção

[0060] Na Figura 1, está representado um dispositivo de filtro 1, que é empregado de preferência para a filtragem de gás, especialmente para a filtragem de ar na via de aspiração de um motor de combustão interna. O dispositivo de filtro 1 compreende um alojamento de filtro 2, que se compõe de um alojamento de base de filtro 3 e uma tampa de alojamento 4, e um elemento de filtro 5, que pode ser inserido no alojamento de base de filtro 3. A tampa de alojamento 4 fecha o compartimento de alojamento 15 no alojamento de base de filtro para alojamento do elemento de filtro 5.

[0061] O elemento de filtro 5 apresenta um corpo de meio de filtro 6, no qual se dá a filtragem do fluido a ser purificado. O elemento de filtro 5 é executado como elemento de filtro redondo; correspondentemente também o corpo de meio de filtro 6 é executado como elemento de filtro redondo, que encerra um compartimento de fluxo 7 situado internamente, no qual é introduzido o fluido a ser purificado. O fluido é introduzido no compartimento de fluxo 7 axialmente, com relação ao eixo longitudinal 8 do elemento de filtro 5 e do dispositivo de filtro 1. Em seguida, o fluido atravessa a parede do corpo de meio de filtro 6 radialmente de dentro para fora. Correspondentemente, a parede interna do corpo de meio de filtro 6 forma o lado bruto e a parede externa o lado puro.

[0062] O elemento de filtro 5 e o corpo de meio de filtro 6 possuem uma forma acentuadamente ovalizada com dois lados longitudinais se estendendo paralelamente e lados estreitos semicirculares. Além disso, o elemento de filtro 5 possui uma forma de base cônica, em que os lados frontais mutuamente contrapostos do elemento de filtro 5 são executados de tamanho distinto e apresentam uma periferia externa de tamanho distinto. Os lados frontais axiais do corpo de meio de filtro 6 são cobertos estanques a fluxo por respectivamente um disco extremo 9, 10, sendo que o disco extremo 9 é executado no lado frontal maior do elemento de filtro 5 aberto e apresenta uma abertura de saída 11, pela qual pode entrar o fluido bruto no compartimento de fluxo 7 situado internamente. O disco extremo 10 contraposto, pelo contrário, é executado fechado, de modo que também o compartimento de fluxo 7 situado internamente é axialmente fechado nesse lado.

[0063] No disco extremo 10 executado fechado estão formados ressaltos 12, que se estendem radialmente para fora e estão posicionados nos lados longitudinais adjacentes aos lados estreitos. Os ressaltos 12, que são executados em uma só peça com o disco extremo 10, sustentam o elemento de filtro 5 no estado monto no alojamento de base de filtro 3. Em direção radial, os ressaltos não se projetam mais à frente do que o disco extremo 9 maior, contraposto.

[0064] Na parede externa do corpo de meio de filtro 6 se encontra uma grade de apoio 13, que é fabricada especialmente de plástico e executada separadamente dos discos extremos 9 e 10. A grade de apoio 13 sustenta o corpo de meio de filtro em sua parede externa em direção radial. Devido ao atravessamento de fluxo radial do corpo de meio de filtro 6 de dentro para fora resulta uma pressão, dirigida para fora, no corpo de meio de filtro, que é absorvida pela grade de apoio 13. Isso assegura que o corpo de meio de filtro 6 não seja deformado pela pressão do fluido fluindo através dele.

[0065] Adjacente ao disco extremo 9, em que está disposta a abertura de fluxo 11 para a introdução do fluido bruto, se encontra um suporte de vedação 14, o suporte de um elemento de vedação 15. O suporte de vedação é executado como uma parede de suporte contínua anular, que é executada, de preferência, em uma só peça com a grade de apoio 13. O elemento de vedação 15 é executado como anel de vedação, que de preferência fica inserido em uma ranhura de alojamento no lado frontal da parede de suporte 14 no lado oposto ao disco extremo 9 adjacente. O elemento de vedação 15 fica oposto ao disco extremo 9 e voltado para o disco extremo 10 contraposto e assenta, no estado montado, em um ressalto 16 contínuo na parede interna do alojamento de base de filtro 3 alojando.

[0066] Na tampa de alojamento 4 está disposta uma abertura de fluxo 19 lateral, pela qual pode entrar o fluido bruto radialmente no dispositivo de filtro. A abertura de fluxo 19 na tampa de alojamento 4 coincide com uma outra abertura de fluxo 20, que está disposta no alojamento de base de filtro 3. Com tampa de alojamento 4 assentada, as aberturas de fluxo 19 e 20 coincidem, de modo que é formada uma via de fluxo contínua para o fluido bruto.

[0067] Como se pode depreender da Figura 1 em combinação com a Figura 2, no disco extremo 9 situado acima, que está disposto adjacente ao suporte de vedação 14 contínuo anular, na região de ambos os lados estreitos semicirculares, contrapostos, está introduzido respectivamente um recesso 21. Esse recesso 21 permite deslocar axialmente um elemento de contra-posicionamento 23 (Figuras 5, 6), que se encontra no lado interno da tampa de alojamento 4, para dentro de um elemento de posicionamento 22 (Figuras 3, 4) associado, sendo o elemento de posicionamento 22 componente do elemento de filtro 5. O elemento de posicionamento 22 é executado como um corpo longitudinal em forma de cunha, que se estende do suporte de vedação 14 contínuo radialmente para dentro. O suporte de vedação 14 encosta no lado externo radial do corpo de meio de filtro 6, o elemento de posicionamento 22 em forma de cunha, como se pode depreender da Figura 3, se projeta radialmente para dentro do corpo de meio de filtro 6, que é executado como filtro de dobras com uma pluralidade de dobras de filtro.

[0068] O elemento de posicionamento 22 em forma de cunha é executado como um corpo oco, ao passo que o elemento de contra- posicionamento 23 no lado interno da tampa de alojamento 4 é executado como uma espada. No estado montado, a espada 23 se projeta para dentro do corpo oco 22, com o que é alcançada a centragem do elemento de filtro 5 no alojamento de filtro 2. Devido à execução simétrica do elemento de filtro 5 com recessos 21 bem como respectivamente um elemento de posicionamento 22 na região de lados estreitos semicirculares, mutuamente contrapostos diametralmente, o elemento de filtro 5 pode ser inserido no alojamento de filtro 2 em duas posições diferentes, defasadas em 180o. No lado interno da tampa de alojamento 4 se encontra, no exemplo de execução, apenas um elemento de contra-posicionamento 23 em forma de espada. Em princípio é possível, no entanto, também dispor dois elementos de contra-posicionamento 23 desse tipo no lado interno da tampa de alojamento 4, que se projetam respectivamente por um recesso 21 em um elemento de posicionamento 22 associado no elemento de filtro 5.

[0069] O elemento de vedação 15 contínuo assenta no ressalto 16 no alojamento de base de filtro 3 situado internamente e cuida de uma separação, estanque a fluxo, dos lados bruto e puro. Para impedir uma indesejada passagem entre lados bruto e puro pelo elemento de posicionamento 22 executado como corpo oco, o elemento de posicionamento 22 apresenta um fundo 24 em forma de uma placa de fundo (Figura 4), que é executado em uma só peça com o suporte de vedação 14 e se estende na altura do plano do suporte de vedação 14 radialmente para dentro no compartimento oco, situado internamente, do elemento de posicionamento 22. O fundo 24 fecha o compartimento oco, situado internamente, no elemento de posicionamento 22, de modo que pelo elemento de posicionamento 22 não pode resultam um indesejado fluxo do fluido entre os lados bruto e puro.

[0070] Como se pode depreender ainda da Figura 4, o elemento de posicionamento 22 se estende no lado interno da grade de apoio 13 axialmente por toda a altura da grade de apoio. Contudo, pode ser conveniente executar o elemento de posicionamento 22 axialmente mais curto, sendo que em princípio é suficiente uma altura axial entre o fundo 24 e o lado frontal, situado acima, do elemento de posicionamento 22.

[0071] O suporte de vedação 14 está axialmente distanciado da área frontal, situada acima, do disco extremo 9. Também entre a aresta, situada acima, do elemento de posicionamento 22 e o lado frontal, situado acima, do disco extremo 9 há uma distância axial, de modo que o disco extremo 9, como se pode ver nas Figuras 1 e 2, o elemento de posicionamento 22 está completamente coberto. Apenas pelos recessos 21, que estão dispostos no disco extremo 9, há um acesso ao elemento de posicionamento 22, pelo qual quando do assentamento da tampa 4 o elemento de contra-posicionamento 23 em forma de espada é inserível no elemento de posicionamento 22.

[0072] No lado interno da tampa de alojamento 4 se encontra, adicionalmente ao elemento de contra-posicionamento 22 em forma de espada, também um elemento condutor de fluxo 17, que fica alinhado com o elemento de contra-posicionamento 23. Tanto o elemento de contra-posicionamento 23 como também o elemento condutor de fluxo 17 são executados em linha reta e situados em um plano. O elemento condutor de fluxo 17 tem uma função condutora de fluxo para o ar bruto entrando. Entre o elemento de contra-posicionamento 23 e o elemento condutor de fluxo 17 se forma no lado interno da tampa de alojamento 4 uma lacuna, com a qual a tampa de alojamento 4 no estado assentado engata por cima de um segmento do disco extremo 9 superior (Figura 6).

Claims (13)

1. Elemento de filtro redondo, especialmente para a filtragem de gás, por exemplo para um filtro de ar, com um corpo de meio de filtro (6), que envolve um compartimento de fluxo situado internamente, que é limitado pela parede interna do corpo de meio de filtro (6) e cuja parede é atravessada em fluxo pelo fluido a ser limpo, em direção radial com relação ao eixo longitudinal (8) do corpo de meio de filtro (6), com ao menos um disco extremo (9, 10) em um lado frontal do corpo de meio de filtro (6), caracterizado pelo fato de que no ou próximo a um lado frontal do corpo de meio de filtro (6) está disposto um suporte de vedação (14) contínuo, no qual se apoia um elemento de vedação (15) próximo ao lado externo do corpo de meio de filtro (6), e sendo que no elemento de filtro redondo (5) está disposto um elemento de posicionamento (22), se estendendo para dentro do corpo de meio de filtro (6), para uma união positiva do elemento de filtro redondo (5) no estado montado no alojamento de filtro (2) com um elemento de contra- posicionamento (23) associado, do lado do alojamento, sendo que o suporte de vedação (14) separa o lado bruto do lado puro de modo estanque a fluxo e sendo que o suporte de vedação (14) é o suporte do elemento de posicionamento (22) e o elemento de posicionamento (22) se estende radialmente para dentro a partir do lado externo radial do corpo de meio de filtro (6).

2. Elemento de filtro redondo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de posicionamento (22) é executado como corpo oco.

3. Elemento de filtro redondo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que no compartimento oco no elemento de posicionamento (22) está disposto um fundo (24) para a selagem estanque a fluxo do compartimento oco.

4. Elemento de filtro redondo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o fundo (24) se situa no compartimento oco do elemento de posicionamento (22) axialmente na altura do suporte de vedação (14).

5. Elemento de filtro redondo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento de posicionamento (22) é executado como corpo longitudinal, por exemplo como cunha, cujo eixo longitudinal se estende em direção radial.

6. Elemento de filtro redondo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que em lado de parede do corpo de meio de filtro (6) está disposta uma grade de apoio (13) e o suporte de vedação (14) é sustentado pela grade de apoio (13), especialmente executada em uma só peça com a grade de apoio (13).

7. Elemento de filtro redondo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o corpo de meio de filtro (6) é executado como filtro de dobras.

8. Elemento de filtro redondo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que no disco extremo (9) adjacente ao elemento de posicionamento (22) está disposto um recesso (21) para alojamento do elemento de contra- posicionamento (23).

9. Elemento de filtro redondo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o suporte de vedação (14) está disposto com distanciamento do lado frontal mais próximo do elemento de filtro redondo.

10. Elemento de filtro redondo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que, distribuídos pela periferia, estão dispostos ao menos dois elementos de posicionamento (22) no suporte de vedação (14).

11. Dispositivo de filtro compreende um elemento de filtro redondo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende um alojamento de filtro (2) para alojamento do elemento de filtro redondo.

12. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o alojamento de filtro (2) compreende uma tampa de alojamento (4), que apresenta no lado interno o elemento de contra-posicionamento (23).

13. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o elemento de contra-posicionamento (23) é executado como espada.