BR112019019545A2 - sistema que compreende um conector para acoplamento a um elemento filtrante de fluido, elemento filtrante de fluido e processo para produzir os mesmos - Google Patents

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Abstract

a presente revelação refere-se a uma nova disposição de acoplamento do tipo baioneta de rápida conexão para uso com a conexão de um elemento ou cartucho de filtro a uma máquina que consume fluido. vantajosamente, os recursos da disposição de acoplamento podem ser fornecidos enquanto mantêm simultaneamente a retrocompatibilidade com sistemas baseados em rosca de parafuso modificando-se a rosca de parafuso na tampa de extremidade de modo a incluir segmentos não interferentes judicialmente dispostos. consequentemente, os elementos filtrantes de fluido revelados podem não apenas ser instalados em sistemas de acordo com a presente revelação como também em sistemas da técnica anterior que apresentam um conector baseado em rosca.

Description

“SISTEMA QUE COMPREENDE UM CONECTOR PARA ACOPLAMENTO A UM ELEMENTO FILTRANTE DE FLUIDO, ELEMENTO FILTRANTE DE FLUIDO E PROCESSO PARA PRODUZIR OS MESMOS”

Pedidos Relacionados [001 ] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido Provisório U.S. de número de série 62/473.806, depositado em 20 de março de 2017, cuja totalidade está incorporada ao presente documento a título de referência.

Campo da Invenção [002] A presente invenção refere-se a um sistema que compreende um conector para acoplamento a um elemento filtrante de fluido, um elemento filtrante de fluido e um processo para produzir os mesmos. O sistema pode, em particular, ser um subsistema de filtração de ar que apresenta um conector para receber um elemento filtrante de ar trocável.

Fundamentos [003] Sistemas que precisam de um suprimento de ar filtrado para sua operação, tais como motores de combustão interna, e sistemas que tendem a fazer com que o ar seja carregado com impurezas particuladas durante sua operação, tais como brocas e equipamento de movimento de terra, apresentam tipicamente um conector para receber um elemento filtrante de ar trocável. Os conectores conhecidos são do tipo rosca de parafuso macho, exigindo um elemento filtrante que tenha uma rosca de parafuso fêmea, ou vice-versa, o elemento filtrante que tenha que ser aparafusado por meio de múltiplas rotações completas do elemento. Esses elementos podem ser do tipo carga pelo topo ou carga pelo fundo.

[004] Há uma necessidade de um sistema de conexão que permita um processo de instalação mais prático, ao mesmo tempo que retenha retrocompatibilidade com o equipamento existente.

Sumário

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2/28 [005] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema que compreende um conector para acoplamento a um elemento filtrante de fluido, sendo que o elemento filtrante de fluido compreende uma tampa de extremidade dotada de um primeiro meio de acoplamento, sendo que o conector compreende um segundo meio de acoplamento; em que o dito primeiro meio de acoplamento compreende um orifício substancialmente cilíndrico apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes, e o dito segundo meio de acoplamento compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados ou vice-versa; em que os ditos segmentos não rosqueados são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância substancialmente cilíndrica de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica e os ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico quando o dito orifício substancialmente cilíndrico e a dita protuberância substancialmente cilíndrica estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e em que os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico, quando o dito orifício substancialmente cilíndrico tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica, por meio de uma rotação.

[006] A presente invenção baseia-se, entre outros, na compreensão do inventor de que os benefícios de acopladores do tipo baioneta (notavelmente, a fixação/separação mais rápida do que para acopladores de aparafusamento) podem ser alcançados ao mesmo tempo que se mantém a retrocompatibilidade com sistemas

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3/28 baseados em rosca de parafuso modificando-se a rosca de parafuso na tampa de extremidade de modo a incluir segmentos não interferentes judicialmente dispostos. Consequentemente, os elementos filtrantes de fluido de acordo com a presente invenção podem ser instalados nos sistemas de acordo com a presente invenção, mas também em sistemas da técnica anterior que apresentam conector baseado em rosca. O termo filtro de fluido” é usado no presente documento como incluindo filtros de gás (incluindo ar) e líquido.

[007] Os segmentos não interferentes podem, por exemplo, ser segmentos desprovidos de rosca (isto é, que apresentam uma interrupção no padrão de rosca) ou segmentos que são radialmente deslocados em relação ao restante da tampa de extremidade de modo a serem fisicamente incapazes de engatar a rosca nos segmentos rosqueados relevantes do conector de acordo com a presente invenção.

[008] As faixas de posição angular relativa predeterminadas podem consistir em uma ou mais posições angulares particulares (e uma faixa específica ao redor dessa posição ou dessas posições) em que os segmentos não interferentes estão em tal relação posicionai aos segmentos rosqueados da protuberância que a tampa de extremidade pode ser deslizada sobre a protuberância. Dependendo do grau de simetria da tampa de extremidade e do conector, pode haver uma ou mais posições angulares que satisfazem essa condição.

[009] De preferência, o engate é obtido por meio de uma rotação de não mais do que 180°.

[010] ]Assim, em uma primeira variante do sistema de acordo com a presente invenção, o primeiro meio de acoplamento compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados, e o segundo meio de acoplamento compreende um orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um padrão de rosqueamento interno

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4/28 composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes; em que os ditos segmentos não rosqueados são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância cilíndrica de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico do dito conector deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica e os ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico quando o dito orifício substancialmente cilíndrico e a dita protuberância substancialmente cilíndrica estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e em que os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico, quando o dito orifício substancialmente cilíndrico tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica, por meio de uma rotação.

[011] Quando é feita referência ao orifício substancialmente cilíndrico para o conector deslizando sobre a protuberância substancialmente cilíndrica do elemento filtrante de fluido, isso deve ser entendido como cobrindo um movimento relativo entre o conector e o elemento filtrante de fluido de modo a fazer com que as duas partes se aproximem uma à outra e engatem uma à outra. Esse movimento relativo pode ser igualmente expresso como a protuberância substancialmente cilíndrica do elemento filtrante de fluido deslizando sobre o orifício substancialmente cilíndrico do conector.

[012] Alternativamente, em uma segunda variante do sistema de acordo com a presente invenção, o primeiro meio de acoplamento compreende um orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes, e o segundo meio de acoplamento compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo

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5/28 composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados; em que os ditos segmentos não rosqueados são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância cilíndrica de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico do dito elemento filtrante de fluido deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica e os ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico quando o dito orifício substancialmente cilíndrico e a dita protuberância substancialmente cilíndrica estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e em que os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico, quando o dito orifício substancialmente cilíndrico tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica, por meio de uma rotação.

[013] Em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção, a protuberância substancialmente cilíndrica é dotada de vários ressaltos circunferenciais.

[014] Em uma modalidade particular, os ressaltos circunferenciais são dispostos de modo a não apresentarem simetria rotacional.

[015] Em outra modalidade particular, os ressaltos circunferenciais são dispostos de modo a apresentarem simetria diametral substancial.

[016] O termo simetria diametral substancial refere-se à verdadeira simetria no sentido geométrico, ou a uma disposição que desvia suficientemente pouco da verdadeira simetria para parecer simétrico ao olho humano. A disposição tem a vantagem de permitir que um usuário humano do sistema determine visualmente a orientação correta das peças durante a montagem do sistema (isto é, quando o conector é fixado ao sistema, através do qual, em um sistema de múltiplos filtros, é

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6/28 preferencial instalar todos os conectores substancialmente na mesma orientação), e, em uso, determinar a orientação relativa apropriada das partes para iniciar o engate entre a protuberância e o orifício.

[017] Em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção, os segmentos rosqueados da protuberância substancialmente cilíndrica são fornecidos em sua extremidade protuberante com um comprimento da manga não rosqueada que tem um diâmetro que corresponde ao diâmetro principal dos segmentos rosqueados e um comprimento que excede o passo da rosca dos segmentos rosqueados, de modo a inibir o aparafusamento de um elemento que apresenta uma rosca no alcance axial definido pelo comprimento da manga não rosqueada.

[018] O diâmetro do comprimento da manga não rosqueada tem, de preferência um diâmetro que não é inferior ou até mesmo superior ao diâmetro principal dos segmentos rosqueados.

[019] É uma vantagem desta modalidade que o aparafusamento acidental de elementos filtrantes baseados em parafuso mais antigos no conector do sistema de acordo com a presente invenção, que pode resultar em um mau funcionamento do sistema, pode ser impedido.

[020] O comprimento da manga não rosqueada pode ser nivelado com a circunferência de rosca externa dos segmentos rosqueados. O mesmo pode, em particular, impedir o aparafusamento de um orifício continuamente rosqueado.

[021] Em uma modalidade, o sistema da presente invenção compreende adicionalmente o elemento filtrante de fluido que compreende a tampa de extremidade, dotada do primeiro meio de acoplamento, em que o dito primeiro meio de acoplamento é engatado de modo separável ao dito segundo meio de acoplamento.

[022] Consequentemente, o presente pedido de patente também se refere a

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7/28 um sistema que tem um ou mais conectores para receber elementos filtrantes de fluido, que têm o elemento filtrante de fluido correspondente acoplado aos mesmos.

[023] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um conector para uso no sistema de qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que o conector que compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados, sendo que o conector é disposto para cooperar com uma tampa de extremidade de um elemento filtrante de fluido, sendo que a dita tampa de extremidade compreende um orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes; em que os ditos segmentos não rosqueados são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância cilíndrica de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico do dito elemento filtrante de fluido deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica e os ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico quando o dito orifício substancialmente cilíndrico e a dita protuberância substancialmente cilíndrica estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e em que os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico, quando o dito orifício substancialmente cilíndrico tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica, por meio de uma rotação.

[024] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um conector para uso no sistema de qualquer uma das reivindicações anteriores, o conector compreende um orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um

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8/28 padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes; sendo que o conector é disposto para cooperar com uma tampa de extremidade de um elemento filtrante de fluido, sendo que a dita tampa de extremidade compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados, em que os ditos segmentos não rosqueados são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância cilíndrica de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico do dito elemento filtrante de fluido deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica e os ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico quando o dito orifício substancialmente cilíndrico e a dita protuberância substancialmente cilíndrica estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e [025] em que os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico, quando o dito orifício substancialmente cilíndrico tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica, por meio de uma rotação.

[026] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um elemento filtrante de fluido para uso no sistema de filtro de fluido conforme descrito acima, sendo que o elemento filtrante de fluido compreende uma tampa de extremidade adaptada para ser acoplada ao conector montado em uma máquina de modo a permitir que o fluido seja trocado entre o elemento filtrante e a máquina, em que a tampa de extremidade é dotada do orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes, sendo que os segmentos

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9/28 não interferentes permanecem fora do espaço definido pelo diâmetro principal dos segmentos rosqueados; em que os segmentos não interferentes são distribuídos ao longo da circunferência do orifício cilíndrico de modo a não fornecer simetria rotacional.

[027] Conforme indicado acima, os segmentos não interferentes podem, por exemplo, ser segmentos desprovidos de rosca (isto é, que apresentam uma interrupção no padrão de rosca) ou segmentos que são radialmente deslocados em relação ao restante da tampa de extremidade de modo a serem fisicamente incapazes de engatar a rosca nos segmentos rosqueados relevantes do conector de acordo com a presente invenção.

[028] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um elemento filtrante de fluido para uso no sistema conforme descrito acima, sendo que o elemento filtrante de fluido compreende uma tampa de extremidade adaptada para ser acoplada ao dito conector montado em uma máquina de modo a permitir que fluido seja trocado entre o dito elemento filtrante e a dita máquina, em que a dita tampa de extremidade é dotada da dita protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados.

[029] Esse aspecto da revelação representa uma inversão dos papéis do primeiro meio de acoplamento e do segundo meio de acoplamento, com as mesmas vantagens técnicas.

[030] Em uma modalidade, o elemento filtrante de fluido de acordo com a presente invenção compreende um meio filtrante disposto ao redor de um forro axial, e a tampa de extremidade é fixada a ou de uma parte do forro.

[031 ] Se o forro for um forro axial rígido, o torque exigido para engatar a tampa de extremidade ao conector pode ser aplicado pelo usuário final na extremidade distai do forro, o que facilita a instalação em particular quando múltiplos elementos filtrantes

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10/28 de fluido devem ser instalados próximos uns aos outros.

[032] Em uma modalidade, o elemento filtrante de fluido de acordo com a presente invenção compreende um elemento de ajuste por pressão disposto para manter o engate entre a dita protuberância substancialmente cilíndrica e o dito orifício substancialmente cilíndrico quando o engate rotacional completo tiver sido alcançado.

[033] É uma vantagem desta modalidade que o elemento filtrante não será facilmente desengatado como um resultado de vibrações da máquina na qual está instalado.

[034] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um processo para produzir um elemento filtrante de fluido conforme descrito acima, sendo que o processo compreende: prensar um disco de metal com um mandril em uma ou mais etapas de modo a obter uma primeira tampa de extremidade com um orifício; laminar por pressão a primeira tampa de extremidade com um mandril rosqueado ou prensar lateralmente a primeira tampa de extremidade com uma matriz rosqueada de modo a fornecer a primeira tampa de extremidade com uma rosca interna contínua ou segmentada; e montar a primeira tampa de extremidade com um forro, um meio filtrante e uma segunda tampa de extremidade de modo a obter o elemento filtrante de fluido; em que a prensagem do disco de metal resulta em um formato substancialmente cilíndrico que tem vários ressaltos que, após a etapa de laminação por pressão ou prensagem lateral, formam os segmentos não interferentes, ao mesmo tempo que um restante do formato forma os segmentos rosqueados.

[035] O inventor constatou que isso é uma maneira particularmente vantajosa de produzir o elemento filtrante de fluido de acordo com a presente invenção, exigindo adaptações mínimas às técnicas de trabalho de metal padrão.

[036] A invenção também se refere a uma tampa de extremidade de metal obtida pelo processo descrito acima.

[037] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecida uma

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11/28 montagem de tampa de extremidade para um elemento filtrante de fluido, sendo que a montagem de tampa de extremidade compreende uma tampa de extremidade e uma parte interna conectada à mesma; em que a tampa de extremidade é dotada de um orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes, sendo que os segmentos não interferentes permanecem fora do espaço definido pelo diâmetro principal dos segmentos rosqueados e são distribuídos ao longo da circunferência do orifício cilíndrico de modo a não fornecer simetria rotacional; em que a parte interna tem uma superfície de topo que atua, quando o elemento filtrante de fluido é acoplado a um sistema, como um anel isolante que engata a uma superfície correspondente em uma entrada de sistema do sistema; e em que uma porção inferior da parte interna forma um canal de saída em forma de tubo.

[038] Em uma modalidade da montagem de tampa de extremidade de acordo com a presente invenção, pelo menos uma dentre a tampa de extremidade e a parte interna é produzida a partir de plástico.

[039] Em uma modalidade da montagem de tampa de extremidade de acordo com a presente invenção, a superfície de topo é dotada de saliências ou linguetas.

[040] Em uma modalidade da montagem de tampa de extremidade de acordo com a presente invenção, um sulco rosqueado foi pulado para criar uma crista, disposta para evitar a rotação da tampa de extremidade na direção errada.

[041] Em uma modalidade da montagem de tampa de extremidade de acordo com a presente invenção, um dedo flexível é fornecido para engatar a uma crista correspondente na protuberância em um conector do sistema de uma maneira ajustada por pressão.

[042] Em uma modalidade da montagem de tampa de extremidade de acordo com a presente invenção, uma parte inferior da tampa de extremidade apresenta um

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12/28 sulco circunferencial para acomodar um meio de vedação para engatar de modo vedante ao alojamento de um elemento filtrante de fluido no qual a tampa de extremidade é montada.

[043] De acordo com um aspecto da invenção, um cartucho de filtro de ar para conexão com uma máquina que consume fluido é apresentado, em que o cartucho de filtro de ar inclui uma extensão dos meios filtrantes, um forro axial que sustenta os meios, uma tampa de extremidade conectada de modo operacional ao forro axial em que a tampa de extremidade (200) inclui uma parede lateral que define uma abertura central, uma vedação sustentada pela tampa de extremidade e uma disposição de conexão configurada para conexão com um conector cooperativamente conformado da máquina que consume fluido. A disposição de conexão pode incluir uma pluralidade de segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes, em que os segmentos não interferentes são radialmente orientados além de uma circunferência definida por um diâmetro principal dos segmentos rosqueados e são distribuídos ao longo da parede lateral da tampa de extremidade.

[044] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente invenção, a tampa de extremidade inclui adicionalmente um flange que se estende radialmente a partir da parede lateral circunferencial, em que a vedação é sustentada pelo flange.

[045] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente invenção, a vedação inclui uma superfície vedante axialmente virada.

[046] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente invenção, a pluralidade de segmentos rosqueados é apresentada em um lado radialmente para dentro da parede lateral da tampa de extremidade.

[047] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente invenção, a tampa de extremidade é formada a partir de um material polimérico.

[048] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente

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13/28 invenção, a vedação é formada a partir de um material de borracha ou poliuretano.

[049] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente invenção, a pluralidade de segmentos rosqueados é disposta de modo a apresentar assimetria rotacional.

[050] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente invenção, a pluralidade de segmentos rosqueados é disposta de modo a apresentar simetria diametral.

[051] Em uma modalidade do cartucho de filtro de acordo com a presente invenção, os segmentos rosqueados incluem, cada um, uma pluralidade de porções rosqueadas axialmente espaçadas.

[052] É uma vantagem das modalidades da montagem de tampa de extremidade de acordo com a presente invenção que a mesma fornece um modo conveniente de produzir um elemento filtrante de fluido que tem as vantagens do sistema descrito acima.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [053] Esses e outros recursos e vantagens das modalidades da presente invenção serão descritos em mais detalhes em referência aos desenhos anexos, em que:

-A Figura 1A é uma fotografia de um elemento filtrante de ar conhecido;

-A Figura 1B é uma representação esquemática de um sistema de limpeza de ar que utiliza um sistema de conexão e pode estar presente em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção;

-A Figura 2 ilustra um conector conforme pode estar presente em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção;

-A Figura 3 ilustra uma tampa de extremidade para um elemento filtrante de fluido correspondente;

-A Figura 4 ilustra esquematicamente em corte transversal uma modalidade

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14/28 do sistema de acordo com a presente invenção, em que a protuberância substancialmente cilíndrica é dotada de vários ressaltos circunferenciais;

-A Figura 5 ilustra esquematicamente em corte transversal uma tampa de extremidade para um elemento filtrante de fluido correspondente;

-As Figuras 6A a 6D ilustram esquematicamente o processo de engate mecânico em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção;

-A Figura 7 ilustra recursos adicionais de uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção;

-A Figura 8 ilustra recursos adicionais de uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção;

-A Figura 9 ilustra recursos adicionais de uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção; e

-As Figuras 10 a 15 ilustram outra modalidade do sistema de acordo com a presente invenção.

Descrição das Modalidades [054] Por toda a descrição, os aspectos do elemento filtrante de fluido de acordo com a presente invenção podem ser descritos em referência a um elemento filtrante de ar em um sistema de carga pelo fundo, em que o elemento filtrante tem um orifício substancialmente cilíndrico em sua tampa de extremidade e o conector apresenta uma protuberância substancialmente cilíndrica. Isso é feito sem perda da generalidade, na medida em que os efeitos e vantagens técnicos dos recursos da presente invenção aplicam-se da mesma maneira a outros elementos filtrantes de fluido, incluindo elementos filtrantes de fluido em que as posições do orifício e da protuberância são trocadas, a não ser que indicado de outro modo.

[055] A Figura 1A é uma fotografia de um elemento filtrante de ar conhecido. O mesmo compreende um meio filtrante pregueado disposto ao redor de um forro axial (não mostrado), cuja extremidade de topo apresenta uma tampa de extremidade

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15/28 aberta com um orifício cilíndrico que tem uma rosca de parafuso fêmea. Uma vedação axial é fornecida na tampa de extremidade. A tampa de extremidade pode ser acoplada a um sistema que apresenta uma protuberância cilíndrica que tem uma rosca de parafuso macho. O engate completo da vedação axial contra o flange do conector pode exigir um número substancial (por exemplo, 6) de rotações completas do elemento filtrante de ar, o que toma a substituição do elemento filtrantes de ar uma operação pouco prática.

[056] As modalidades da presente invenção superam essa desvantagem fornecendo um engate do tipo baioneta entre o conector no sistema e o elemento filtrante de fluido, ao mesmo tempo que mantêm a compatibilidade entre o elemento filtrante de fluido da invenção e sistemas legados (retrocompatibilidade de sentido único).

[057] A Figura 1B mostra um sistema de limpeza de ar 10 que inclui uma disposição de conexão 12 para conectar um cartucho de filtro 14 a um dispositivo que consume fluido 16, tal como uma entrada de ar de um motor de combustão interna. Conforme explicado em mais detalhes abaixo, a disposição de conexão 12 pode incluir uma tampa de extremidade 200 disposta no cartucho de filtro 14 que interage com um conector correspondentemente conformado 100 disposto ou no dispositivo que consume fluido 16 ou em um alojamento (não mostrado) dentro do qual o cartucho de filtro 14 é disposto. Em alguns exemplos, o cartucho de filtro 14 pode também ser dotado de uma tampa de extremidade 300 oposta à tampa de extremidade 200. Na modalidade mostrada na Figura 1B, a tampa de extremidade 300 é uma tampa de extremidade fechada.

[058] A Figura 2 ilustra um conector 100 conforme pode estar presente em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção, para acoplamento a um elemento filtrante de fluido. Sem perda de generalidade, o conector 100 é mostrado em uma orientação em que o flange, que é parte do sistema ou fixado ao

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16/28 sistema (por exemplo, soldagem por pontos), é mostrado como o topo, e a protuberância 100 que recebe o elemento filtrante de fluido é mostrada como o fundo. Essa orientação é meramente escolhida para propósitos de ilustração. O sistema pode também funcionar em outras orientações sem se afastar dos conceitos apresentados no presente documento.

[059] O conector 100 compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica 110 que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados 120 interrompidos por segmentos não rosqueados 130.

[060] Os segmentos não rosqueados 130 são distribuídos ao longo da circunferência da protuberância cilíndrica 110 de modo a permitir que um orifício substancialmente cilíndrico de um elemento filtrante de fluido (descrito abaixo) deslize sobre a protuberância substancialmente cilíndrica 110 sem interferência entre os segmentos rosqueados 120 da protuberância substancialmente cilíndrica 110 e os segmentos rosqueados do orifício substancialmente cilíndrico, apenas quando o orifício substancialmente cilíndrico e a protuberância substancialmente cilíndrica 110 estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas (é observado aqui novamente que o conjunto pode consistir em apenas uma única faixa de posição angular relativa apropriada). As faixas podem atravessar um ângulo de até 22,5° em cada lado da posição central, de preferência, até 10° em cada lado da posição central, mais preferencialmente, até 5o em cada lado da posição central, mais preferencialmente, até 2,5° em cada lado da posição central.

[061] Os segmentos rosqueados 120 da protuberância substancialmente cilíndrica 110 são dispostos para permitir o engate aos segmentos rosqueados do orifício substancialmente cilíndrico, quando o orifício substancialmente cilíndrico tiver sido deslizado sobre a protuberância substancialmente cilíndrica 110, por meio de uma rotação. A extensão da rotação exigida para obter o engate depende da extensão angular das porções rosqueadas. A mesma é, de preferência, 180° ou menos (por

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17/28 exemplo, se um único segmento rosqueado 120 se estender sobre substancialmente metade da circunferência da protuberância substancialmente cilíndrica 110), mais preferencialmente, 90° ou menos (por exemplo, se um par de segmentos rosqueados 120 se estender sobre substancialmente um quarto da circunferência da protuberância substancialmente cilíndrica 110 cada), possivelmente até mesmo 60°, 45°, 30° ou menos.

[062] A Figura 3 ilustra uma tampa de extremidade 200 para um elemento filtrante de fluido correspondente. A tampa de extremidade 200 é dotada de um orifício substancialmente cilíndrico 210 que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados 220 interrompidos por segmentos não interferentes 230. Em um aspecto, o orifício 210, que tem um formato tubular que pode ser um cilindro ou não, pode ser caracterizado como uma parede lateral 210 que define uma abertura central.

[063] Como é pretendido que o padrão de rosqueamento engate às roscas da protuberância substancialmente cilíndrica 110 descrita acima, e como esse acoplamento deve ter a capacidade de sustentar o peso do elemento filtrante de fluido (em uma disposição suspensa), o número de roscas e sua profundidade são selecionados em função do tamanho do elemento filtrante de fluido e o peso correspondente a ser sustentado. Em contextos industriais, os elementos filtrantes de fluido podem ter diâmetros exemplificativos na faixa de 120 mm a 324 mm e comprimentos exemplificativos na faixa de 600 mm a 2.000 mm ou mais.

[064] O flange de topo da tampa de extremidade 200 pode ser dotado de uma vedação ou gaxeta 202 para fornecer vedação axial entre o interior (limpo) do elemento filtrante de fluido e do sistema, por um lado, e o exterior (sujo) do elemento filtrante de fluido por outro lado. As características dessa vedação ou gaxeta 202 pode ser selecionada em função das exigências da aplicação e do tipo de fluido a ser filtrado. Assim, nas modalidades para uso no contexto de filtração de ar industrial, um

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18/28 anel simples de um material de espuma de baixo atrito pode ser suficiente, ao mesmo tempo que outras aplicações podem exigir uma gaxeta de elastômero defletida ou comprimida (por exemplo, produzida a partir de borracha ou poliuretano). Em um aspecto, a vedação ou gaxeta 202 pode ter uma superfície de vedação axialmente virada 202a de modo que uma vedação axial (isto é, vedações em um plano ortogonal ao eixo geométrico longitudinal X do cartucho de filtro) seja formada entre a vedação ou gaxeta 202 e o conector 100.

[065] Fica claramente visível que, no caso ilustrado nas Figuras 2 e 3, o orifício 210 da tampa de extremidade 200 pode ser produzido para deslizar sobre a protuberância substancialmente cilíndrica 110 (para cima, na orientação escolhida para as Figuras 2 e 3), desde que os segmentos não interferentes 230 da tampa de extremidade 200 sejam angularmente alinhados com os segmentos rosqueados 120 da protuberância substancialmente cilíndrica 110. Pode ser também facilmente entendido que, após a tampa de extremidade 200 ter sido deslizada sobre a protuberância substancialmente cilíndrica 110, os segmentos rosqueados 220 da tampa de extremidade 200 podem ser feitos para engatar aos segmentos rosqueados 120 da protuberância substancialmente cilíndrica 110 girando-se a tampa de extremidade 200 aproximadamente 60° na direção indicada pela seta.

[066] Vantajosamente, a presença de segmentos não interferentes 230 no orifício substancialmente cilíndrico 210 não impede o último de ser aparafusado em uma protuberância da técnica anterior com uma rosca contínua, alcançando, assim, retrocompatibilidade de sentido único.

[067] Embora o conceito da presente invenção tenha sido ilustrado nas Figuras 2 e 3 em referência a um projeto no qual os segmentos não interferentes 230 do orifício substancialmente cilíndrico 210 são obtidos por uma interrupção da rosca, a invenção não é limitada ao mesmo.

[068] Em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção,

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19/28 esquematicamente ilustrada em corte transversal na Figura 4, a protuberância substancialmente cilíndrica 110 é dotada de vários ressaltos circunferenciais.

[069] Os ressaltos que se projetam radialmente para fora da protuberância substancialmente cilíndrica 110 são as porções em que a manga segue o contorno cilíndrico original (mostrado em linhas pontilhadas) e esses ressaltos formam os segmentos rosqueados 120 do conector 100. Inversamente, as porções entre os ressaltos (os entalhes ou recessos que se estendem para dentro no cilindro) não têm nenhum rosqueamento (ou, no máximo, rosqueamento não funcional muito raso) e formam os segmentos não rosqueados 130 do conector.

[070] Um orifício substancialmente cilíndrico correspondente 210, esquematicamente ilustrado em corte transversal na Figura 5, é igualmente dotado de ressaltos circunferenciais, que têm uma função complementar.

[071] Os ressaltos que se projetam radialmente para fora do orifício substancialmente cilíndrico 210 são as porções que a manga se move para longe do contorno cilíndrico original (mostrado em linhas pontilhadas) e esses ressaltos formam os segmentos não interferentes 230 do orifício substancialmente cilíndrico 210. Inversamente, as porções entre os ressaltos (os entalhes ou recessos que se estendem para dentro no cilindro) têm rosqueamento funcional e formam os segmentos rosqueados 220 do orifício substancialmente cilíndrico 210.

[072] As Figuras 6A a 6D ilustram esquematicamente o processo de engate entre a tampa de extremidade 200 e o conector 100. Na Figura 6A, o orifício substancialmente cilíndrico 210 é deslizado sobre a protuberância substancialmente cilíndrica 110 escolhendo-se uma orientação angular relativa em que os segmentos não interferentes 230 do orifício 210 são alinhados com os segmentos rosqueados 120 do conector 100.

[073] Durante o momento de deslizamento, o orifício 210 e a protuberância 110 não precisam ser perfeitamente coaxiais, de fato, algum grau ou pouca

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20/28 excentricidade do orifício 210 pode facilitar o deslizamento entre os componentes. A iniciação do movimento de rotação tenderá a recentralizar o orifício 210 em relação à protuberância 110, de modo a chegar na situação mostrada na Figura 6B.

[074] Na situação mostrada na Figura 6C, o orifício 210 foi girado aproximadamente 20° na direção de engate. Os segmentos rosqueados 220 do orifício 210 começaram a engatar aos segmentos rosqueados 120 da protuberância 110.

[075] Na situação mostrada na Figura 6D, o orifício 210 foi girado aproximadamente 60° na direção de engate. Os segmentos rosqueados 220 do orifício 210 engataram completamente aos segmentos rosqueados 120 da protuberância 110.

[076] Conforme mostrado nas Figuras 4 a 6, os ressaltos do conector podem ser dispostos de modo a não apresentarem simetria rotacional, forçando, assim, que a instalação do elemento filtrante de fluido ocorra sob uma orientação angular específica. Como os ressaltos são visíveis no exterior da protuberância 110 e na extremidade aberta da tampa de extremidade 200, fica fácil para o usuário final ver como o elemento filtrante de fluido deve ser segurado a fim de encaixar no conector 100.

[077] Deve ser observado que os ressaltos circunferenciais podem ser dispostos de modo a apresentarem simetria diametral.

[078] Conforme ilustrado na Figura 7, os segmentos rosqueados 120 da protuberância substancialmente cilíndrica 110 são, de preferência, fornecidos em sua extremidade protuberante com um comprimento de manga não rosqueada 150 que tem um diâmetro que corresponde (de preferência, não inferior ou superior) ao diâmetro principal dos segmentos rosqueados 120 e um comprimento que excede o passo da rosca dos segmentos rosqueados 120, de modo a inibir o aparafusamento de um elemento que apresenta uma rosca na faixa axial definida pelo comprimento da manga não rosqueada.

[079] O efeito do comprimento da manga não rosqueada 150 é duplo. Por um

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21/28 lado, o mesmo evita aparafusar inadvertidamente um elemento filtrante de fluido antigo (com uma rosca contínua) em um conector do sistema de acordo com a presente invenção. Por outro lado, o mesmo força o orifício substancialmente rosqueado 210 a ser deslizado longe o suficiente até a protuberância 110 antes de o engate do tipo baioneta poder ser iniciado. Desse modo, pode ser garantido que o topo da tampa de extremidade 200 acabe eficazmente contra o flange do conector 100 na extremidade da rotação de engate, comprimindo, assim, qualquer vedação que possa ser fornecida ali.

[080] Deve ser observado que, nas modalidades em que o conector 100 é dotado de um orifício substancialmente cilíndrico e a tampa de extremidade 200 do elemento filtrante compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados, o comprimento da manga não rosqueada 150 deve ainda ser fornecido no conector 100. Em tais casos, após a protuberância substancialmente cilíndrica da tampa de extremidade 200 ter sido deslizada suficientemente longe para o orifício substancialmente cilíndrico do conector 100, os segmentos rosqueados no orifício substancialmente cilíndrico do conector 100 podem ser feitos para engatar aos segmentos rosqueados 120 da protuberância substancialmente cilíndrica da tampa de extremidade 200 girando-se a tampa de extremidade 200 através do ângulo exigido (por exemplo, aproximadamente 60° na direção indicada pela seta conforme mostrado na Figura 3 para a modalidade reversa).

[081] Uma proteção adicional contra a rotação para trás 160, 260 pode ser fornecida para evitar girar a tampa de extremidade na direção errada. A Figura 7 ilustra um segmento rosqueado estreito em que um único sulco de rosca foi pulado de modo a deixar uma crista 160. Na Figura 8, uma crista ou cunha 260 pode ser vista em uma posição correspondente da tampa de extremidade 200. Ambos os elementos 160, 260

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22/28 são posicionados de modo a garantir que a rotação seja apenas permitida em uma direção.

[082] Conforme mostrado na Figura 9, a crista ou cunha 260 pode ser dotada de um dedo flexível 265 que, em combinação com a crista 160 da protuberância, forma uma trava de ajuste por pressão. É uma vantagem adicional dessa disposição que o usuário ouve e/ou sente um clique na medida em que a trava de ajuste por pressão 160, 260 engata, o que sinaliza o fato de que um engate suficientemente apertado foi alcançado, através do qual a vedação é comprimida. A trava de ajuste por pressão 160, 260 é, de preferência, projetada de modo que a mesma possa ser desengatada por força rotacional manual.

[083] Referindo-se de volta à Figura 3, a presente invenção também se refere a um elemento filtrante de fluido para uso no sistema de filtro de fluido conforme descrito acima, sendo que o elemento filtrante de fluido compreende uma tampa de extremidade 200 adaptada para ser acoplada ao conector 100 montado em uma máquina de modo a permitir que o fluido seja trocado entre o elemento filtrante e a máquina, em que a tampa de extremidade 200 é dotada do orifício cilíndrico 210 que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados 220 interrompidos por segmentos não interferentes 230, sendo que os segmentos não interferentes 230 permanecem fora do espaço definido pelo diâmetro principal dos segmentos rosqueados 220; em que os segmentos não interferentes 230 são distribuídos ao longo da circunferência do orifício cilíndrico 210 de modo a não fornecer simetria rotacional.

[084] O elemento filtrante de fluido pode compreender adicionalmente um meio filtrante disposto ao redor e/ou dentro de um forro axial, em que a tampa de extremidade 200 é fixada a ou de uma parte com o forro.

[085] A presença de um forro rígido permite que o usuário final exerça o torque necessário à extremidade distal do forro. A extremidade distal do forro (ou a

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23/28 segunda tampa de extremidade fornecida na mesma) pode ser fornecida para esse propósito com um elemento que pode ser facilmente agarrado com uma chave inglesa, tal como uma protuberância hexagonal.

[086] A invenção também se refere a um processo para produzir um elemento filtrante conforme descrito acima, sendo que o processo compreende:

-prensar um disco de metal com um mandril em uma ou mais etapas de modo a obter uma primeira tampa de extremidade 200 com um orifício 210;

-laminar por pressão a primeira tampa de extremidade com um mandril rosqueado ou prensar lateralmente a primeira tampa de extremidade com uma matriz rosqueada de modo a fornecer a primeira tampa de extremidade 200 com uma rosca interna contínua ou segmentada; e

-montar a primeira tampa de extremidade 200 com um forro, um meio filtrante e uma segunda tampa de extremidade de modo a obter o elemento filtrante de ar;

em que a prensagem do disco de metal resulta em um formato substancialmente cilíndrico que tem vários ressaltos que, após a etapa de laminação por pressão ou prensagem lateral, formam os segmentos não interferentes 230, ao mesmo tempo que um restante do formato forma os segmentos rosqueados 220.

[087] Dependendo da disposição do mandril rosqueado ou da matriz rosqueada, o processo descrito acima pode resultar em um formato de cilindro semissimétrico ou um formato substancialmente simétrico. Um formato substancialmente simétrico pode ser preferencial de um ponto de vista de fabricação, devido ao fato de que pode ser obtido com um conjunto de matrizes parciais (por exemplo, 4 matrizes) que são submetidas a uma carga substancialmente igual durante a etapa de laminação por pressão. Quando um formato semissimétrico é usado, o operador pode reconhecer a orientação correta para a inserção e travamento do elemento filtrante de fluido a partir do próprio formato (por exemplo, reconhecendo-se um eixo geométrico particular em uma disposição semissimétrica). Quando um

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24/28 formato de cilindro substancialmente simétrico é usado, indicadores gráficos, tais como setas e símbolos de trava podem ser fornecidos para auxiliar o usuário no alinhamento correto do elemento filtrante de fluido antes da inserção e na rotação correta do mesmo para alcançar uma trava adequada.

[088] As Figuras 10 a 15 ilustram outra modalidade do sistema de acordo com a presente invenção e suas partes. Essa modalidade pode, por exemplo, ser usada no contexto de filtração de óleo.

[089] As Figuras 10A a 10F apresentam uma vista superior, uma vista frontal, cortes transversais e perspectivas de uma tampa de extremidade 200, por exemplo, produzida a partir de plástico, dotada de um orifício substancialmente cilíndrico 210 que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados 220 interrompidos por segmentos não interferentes 230. Os segmentos não interferentes 230 permanecem fora do espaço definido pelo diâmetro principal dos segmentos rosqueados 220. Os segmentos não interferentes 230 são distribuídos ao longo da circunferência do orifício cilíndrico 210 de modo a não fornecer simetria rotacional.

[090] Um único sulco de rosca foi pulado para criar uma crista 260, para evitar a rotação da tampa de extremidade na direção errada. Um dedo flexível 265 é fornecido para engatar a uma crista correspondente na protuberância no conector. Em contraste com a modalidade da Figura 9, o dedo flexível 265 dessa modalidade é fornecido separadamente da crista 260. Na modalidade ilustrada, o ajuste por pressão é fornecido em uma zona longitudinal que está sem rosca, para facilitar a fabricação; em outras modalidades, esse recurso pode ser fornecido na zona longitudinal que tem rosqueamento.

[091] A tampa de extremidade 200 está conectada a uma parte interna, de preferência, produzida a partir de plástico, cuja superfície de topo atua como um anel isolante 270 que engata a uma superfície correspondente na entrada de sistema

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25/28 quando o elemento filtrante de fluido é acoplado ao sistema. De preferência, o anel isolante é dotado de algumas saliências, protuberâncias ou linguetas que garantem que a resistência do anel isolante à rotação sob a influência das vibrações que se pode esperar que ocorram em um ambiente de motor. A porção inferior da parte interna forma um canal de saída em forma de tubo 280.

[092] A parte inferior da tampa de extremidade 200 apresenta um sulco circunferencial para acomodar um anel em O 285 para engatar de modo vedante ao alojamento (tubo) de um elemento filtrante de fluido no qual a tampa de extremidade 200 é montada (consultar as Figuras 13A a 13D e 14A a 14C).

[093] As Figuras 11A a 11D apresentam uma vista superior, uma vista frontal, cortes transversais e perspectivas de uma modalidade correspondente do conector 100 de acordo com a presente invenção. O conector 100 compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica 110 que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados 120 interrompidos por segmentos não rosqueados 130. Um comprimento de manga não rosqueada 150 que tem um diâmetro que corresponde (de preferência, não inferior ou superior) ao diâmetro principal dos segmentos rosqueados 120 e um comprimento que excede o passo da rosca dos segmentos rosqueados 120 são fornecidos para inibir o aparafusamento de um elemento que apresenta uma rosca na faixa axial definida pelo comprimento da manga não rosqueada. Um tubo de entrada 180 é fornecido que, durante a instalação do elemento filtrante de fluido, é recebido no canal de saída em forma de tubo 280. Mediante a conclusão do processo de acoplamento, o anel isolante 270 do elemento filtrante de fluido engata à superfície 170.

[094] As Figuras 12A a 12D ilustram as posições relativas do elemento de fluido de filtro com tampa de extremidade 200 e do sistema com conector 100 durante a inserção (Figuras 12A a 12B) e após o engate rotacional completo (Figuras 12C a 12D). Indicadores gráficos, tais como setas e símbolos de trava, auxiliam o usuário no

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26/28 alinhamento correto do elemento filtrante de fluido antes da inserção e na rotação correta do mesmo para alcançar uma trava adequada. Como esses símbolos identificam de modo não ambíguo a orientação correta para inserção e travamento, as partes rosqueadas não têm mais que ser conformadas de modo que o operador possa reconhecer a orientação correta a partir do próprio formato (por exemplo, reconhecendo-se um eixo geométrico a particular em uma disposição semissimétrico).

[095] As Figuras 13A a 13D e 14A a 14C ilustram uma modalidade de um elemento filtrante de fluido para uso no sistema da presente invenção. Um meio de filtração 290, tal como um meio pregueado, é disposto ao redor de um forro axial 295, que tem uma tampa de extremidade 200 conforme descrito acima fixada ao mesmo.

[096] A tampa de extremidade 200 do elemento filtrante pode ser substancialmente produzida a partir de plástico. O elemento filtrante de fluido pode ser montado deslizando-se uma parte do tubo de metal que aloja o meio filtrante 290 sobre o mesmo e dobrando a mesma para dentro. Nesse ponto, o anel em O 285 da tampa de extremidade 200 engata de modo vedante ao tubo. A montagem pode ser presa contra a rotação relativa das partes, por exemplo, fazendo um entalhe na chapa metálica do tubo que se prende ao plástico da tampa de extremidade 200.

[097] A tampa de extremidade 200 é adaptada para ser acoplada ao conector 100 montado em uma máquina de modo a permitir que fluido seja trocado entre o elemento filtrante e a máquina. A tampa de extremidade 200 é dotada do orifício cilíndrico 210 que apresenta um padrão de rosqueamento interno conforme descrito acima em conexão com a Figura 10.

[098] A tampa de extremidade 200 pode ser combinada com uma parte interna 275 para formar uma montagem de tampa de extremidade. A parte interna 275 da montagem de tampa de extremidade, de preferência, produzida a partir de plástico, tem uma superfície de topo, de preferência, dentada 270 que atua como um anel isolante que engata a uma superfície correspondente 170 na entrada de sistema

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27/28 quando o elemento filtrante de fluido é acoplado ao sistema. A porção inferior 280 da parte interna 275 forma um canal de saída em forma de tubo, que se comunica com a cavidade interna do forro axial 295, que delimita o lado limpo do meio filtrante 290.

[099] A Figura 15 ilustra uma modalidade de um elemento filtrante de fluido com tampa de extremidade 200 e o sistema com conector 100 após o engate rotacional completo (consultar as Figuras 12C e D, figura direita). Um meio de filtração 290, tal como um meio pregueado, é disposto ao redor de um forro axial 295, que tem uma tampa de extremidade 200 conforme descrito acima fixada ao mesmo. A tampa de extremidade 200 é acoplada ao conector 100 montado em uma máquina de modo a permitir que fluido seja trocado entre o elemento filtrante e a máquina. A tampa de extremidade 200 é dotada do orifício cilíndrico 210 que apresenta um padrão de rosqueamento interno conforme descrito acima em conexão com a Figura 10.

[0100] A tampa de extremidade 200 é combinada com uma parte interna 275 conforme descrito acima em conexão com as Figuras 13 e 14, que pode, por exemplo, ser sobremoldada ou presa mecanicamente. A superfície de topo 270 atua como um anel isolante que engata axialmente à superfície correspondente 170 na entrada de sistema. Saliências ou dentes no topo do anel isolante 270 impedem o afrouxamento do anel isolante sob a influência das vibrações que ocorrem em um ambiente de máquina típico. O anel isolante tem duas regiões vedantes para separar o lado de fluido limpo do lado de fluido sujo.

[0101] As setas em negrito ilustram esquematicamente ofluxo de fluido sujo (seta A) e de fluido limpo (seta B). O fluido sujo (seta A) passa através de canais de fluxo horizontal especiais abaixo da área de vedação com o tubo para guiar o fluxo entrante central para fora dos meios.

[0102] Conforme pode ser visto, a porção inferior 280 da parte interna 275 forma um canal de saída em forma de tubo, que se comunica com a cavidade interna do forro axial 295, que delimita o lado limpo do meio filtrante 290, e recebe de modo

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28/28 vedante o tubo de entrada central 180 do conector 100.

[0103] A configuração das vedações descritas acima tem a vantagem de que quaisquer líquidos presentes no tubo antes da manutenção no tubo quando o elemento filtrante é removido para manutenção.

[0104] Em variantes da modalidade ilustrada, a parte acima do anel em O 285 da tampa de extremidade 200 pode ser encurtada diminuindo-se o número de ciclos de rosca e/ou incluindo o sistema de ajuste por pressão na região de rosca.

[0105] Embora a invenção tenha sido descrita anteriormente neste documento em referência a modalidades particulares, isso foi feito para esclarecer e não limitar a invenção, cujo escopo deve ser determinado por referência às reivindicações anexas. Em particular, os recursos que foram descritos como pertencendo ao elemento filtrante de fluido, em particular ao orifício substancialmente cilíndrico, podem ser aplicados com os mesmos efeitos e vantagens técnicos ao conector, se o mesmo for o conector que é dotado de um orifício e o elemento filtrante de fluido que é dotado de uma protuberância. Inversamente, os recursos que foram descritos como pertencendo ao conector, em particular à protuberância substancialmente cilíndrica, podem ser aplicados com os mesmos efeitos e vantagens técnicos ao elemento filtrante de fluido, se o mesmo for o elemento filtrante de fluido que é dotado de uma protuberância e o conector que é dotado de um orifício.

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Claims (30)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um conector para acoplamento a um elemento filtrante de fluido, o elemento filtrante de fluido compreendendo uma tampa de extremidade (200) dotada de um primeiro meio de acoplamento, o conector (100) compreendendo um segundo meio de acoplamento;
    em que o dito primeiro meio de acoplamento compreende um orifício substancialmente cilíndrico (210) que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados (220) interrompidos por segmentos não interferentes (230), e o dito segundo meio de acoplamento compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica (110) que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados (120) interrompidos por segmentos não rosqueados (130) ou vice-versa;
    em que os ditos segmentos não rosqueados (130) são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância cilíndrica (110) de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico (210) deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica (110) sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados (120) da dita protuberância substancialmente cilíndrica (110) e os ditos segmentos rosqueados (220) do dito orifício substancialmente cilíndrico (210) quando o dito orifício substancialmente cilíndrico (200) e a dita protuberância substancialmente cilíndrica (100) estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e em que os ditos segmentos rosqueados (120) da dita protuberância substancialmente cilíndrica (100) são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos rosqueados (220) do dito orifício substancialmente cilíndrico (210), quando o dito orifício substancialmente cilíndrico (210) tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica (110), por meio de uma rotação.
  2. 2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de
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    2/9 que o dito primeiro meio de acoplamento compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados, e o dito segundo meio de acoplamento compreende um orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes.
  3. 3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito primeiro meio de acoplamento compreende um orifício substancialmente cilíndrico (210) que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados (220) interrompidos por segmentos não interferentes (230), e o dito segundo meio de acoplamento compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica (110) que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados (120) interrompidos por segmentos não rosqueados (130).
  4. 4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita protuberância substancialmente cilíndrica (110) é dotada de vários ressaltos circunferenciais.
  5. 5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos ressaltos circunferenciais são dispostos de modo a não apresentar simetria rotacional.
  6. 6. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos ressaltos circunferenciais são dispostos de modo a apresentar simetria diametral.
  7. 7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos segmentos rosqueados (120) da dita protuberância substancialmente cilíndrica (110) são fornecidos em sua extremidade
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    3/9 protuberante com um comprimento da manga não rosqueada (150) que tern urn diâmetro que corresponde ao diâmetro principal dos ditos segmentos rosqueados (120) e um comprimento que excede o passo da rosca dos ditos segmentos rosqueados (120), de modo a inibir o aparafusamento de um elemento que apresenta uma rosea no alcance axial definido pelo dito comprimento da manga não rosqueada.
  8. 8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente o dito elemento filtrante de fluido que compreende a dita tampa de extremidade (200) dotada do dito primeiro meio de acoplamento, em que o dito primeiro meio de acoplamento é engatado de modo separável ao dito segundo meio de acoplamento.
  9. 9. Conector (100) para uso no sistema, conforme definido em qualquer das reivindicações anteriores, sendo o conector CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica (110) apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados (120) interrompidos por segmentos não rosqueados (130), sendo que o conector (100) é disposto para cooperar com uma tampa de extremidade (200) de um elemento filtrante de fluido, sendo que a dita tampa de extremidade (200) compreende um orifício substancialmente cilíndrico (210) que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados (220) interrompidos por segmentos não interferentes (230);
    em que os ditos segmentos não rosqueados (130) são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância cilíndrica (110) de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico (210) do dito elemento filtrante de fluido deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica (110) sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados (120) da dita protuberância substancialmente cilíndrica (110) e os ditos segmentos rosqueados (220) do dito orifício substancialmente cilíndrico (210) quando o dito orifício substancialmente cilíndrico
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    4/9 (200) e a dita protuberância substancialmente cilíndrica (100) estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e em que os ditos segmentos rosqueados (120) da dita protuberância substancialmente cilíndrica (100) são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos rosqueados (220) do dito orifício substancialmente cilíndrico (210), quando o dito orifício substancialmente cilíndrico (210) tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica (110), por meio de uma rotação.
  10. 10. Conector para uso no sistema, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo o conector CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um orifício substancialmente cilíndrico que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não interferentes; sendo que o conector é disposto para cooperar com uma tampa de extremidade de um elemento filtrante de fluido, sendo que a dita tampa de extremidade compreende uma protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados;
    em que os ditos segmentos não rosqueados são distribuídos ao longo da circunferência da dita protuberância cilíndrica de modo a permitir apenas que o dito orifício substancialmente cilíndrico do dito elemento filtrante de fluido deslize sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica sem interferência entre os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica e os ditos segmentos rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico quando o dito orifício substancialmente cilíndrico e a dita protuberância substancialmente cilíndrica estão em uma dentre um conjunto de faixas de posição angular relativa predeterminadas; e em que os ditos segmentos rosqueados da dita protuberância substancialmente cilíndrica são dispostos para permitir o engate aos ditos segmentos
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    5/9 rosqueados do dito orifício substancialmente cilíndrico, quando o dito orifício substancialmente cilíndrico tiver sido deslizado sobre a dita protuberância substancialmente cilíndrica, por meio de uma rotação.
  11. 11. Elemento filtrante de fluido para uso no sistema, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, sendo o elemento filtrante de fluido CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma tampa de extremidade (200) adaptada para ser acoplada ao dito conector (100) montado em uma máquina de modo a permitir que fluido seja trocado entre o dito elemento filtrante e a dita máquina;
    em que a dita tampa de extremidade (200) é dotada do dito orifício cilíndrico (210) que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados (220) interrompidos por segmentos não interferentes (230), sendo que os ditos segmentos não interferentes (230) permanecem fora do espaço definido pelo diâmetro principal dos ditos segmentos rosqueados (220); e em que os ditos segmentos não interferentes (230) são distribuídos ao longo da circunferência do dito orifício cilíndrico (210) de modo a não fornecer simetria rotacional.
  12. 12. Elemento filtrante de fluido para uso no sistema, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, sendo o elemento filtrante de fluido CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma tampa de extremidade adaptada para ser acoplada ao dito conector montado em uma máquina de modo a permitir que fluido seja trocado entre o dito elemento filtrante e a dita máquina, em que a dita tampa de extremidade é dotada da dita protuberância substancialmente cilíndrica que apresenta um padrão de rosqueamento externo composto de vários segmentos rosqueados interrompidos por segmentos não rosqueados.
  13. 13. Elemento filtrante de fluido, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um meio filtrante (290) disposto ao redor de um forro axial (295), em que a tampa de extremidade (200)
    Petição 870190093877, de 19/09/2019, pág. 42/59
    6/9 é fixada a um ou ambos dentre o meio e o forro.
  14. 14. Elemento filtrante de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um elemento de ajuste por pressão (265) disposto para manter o engate entre a dita protuberância substancialmente cilíndrica e o dito orifício substancialmente cilíndrico quando o engate rotacional completo tiver sido alcançado.
  15. 15. Processo para produzir um elemento filtrante, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 11 a 14, sendo o processo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
    - prensar um disco de metal com um mandril em uma ou mais etapas de modo a obter uma primeira tampa de extremidade (200) com um orifício (210);
    - laminar por pressão a dita primeira tampa de extremidade com um mandril rosqueado ou prensar lateralmente a primeira tampa de extremidade com uma matriz rosqueada de modo a fornecer a dita primeira tampa de extremidade (200) com uma rosca interna contínua ou segmentada; e
    - montar a dita primeira tampa de extremidade (200) com um forro, um meio filtrante e uma segunda tampa de extremidade de modo a obter o dito elemento filtrante de ar;
    em que a dita prensagem do dito disco de metal resulta em um formato substancialmente cilíndrico que tem vários ressaltos que, após a dita etapa de Iam inação por pressão ou prensagem lateral, formam os ditos segmentos não interferentes (230), ao mesmo tempo que um restante do dito formato forma os ditos segmentos rosqueados (220).
  16. 16. Montagem de tampa de extremidade para um elemento filtrante de fluido, a montagem de tampa de extremidade é CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma tampa de extremidade (200) e uma parte interna (275) conectada à mesma;
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    7/9 em que a dita tampa de extremidade (200) é dotada de um orifício substancialmente cilíndrico (210) que apresenta um padrão de rosqueamento interno composto de vários segmentos rosqueados (220) interrompidos por segmentos não interferentes (230), sendo que os segmentos não interferentes (230) permanecem fora do espaço definido pelo diâmetro principal dos segmentos rosqueados (220) e são distribuídos ao longo da circunferência do orifício cilíndrico (210) de modo a não fornecer simetria rotacional;
    em que a dita parte interna (275) tem uma superfície de topo (270) que atua, quando o elemento filtrante de fluido é acoplado a um sistema, como um anel isolante que engata a uma superfície correspondente em uma entrada de sistema do dito sistema; e em que uma porção inferior (280) da parte interna (275) forma um canal de saída em forma de tubo.
  17. 17. Montagem de tampa de extremidade, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos uma dentre a dita tampa de extremidade (200) e a dita parte interna (275) é produzida a partir de plástico.
  18. 18. Montagem de tampa de extremidade, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita superfície de topo (270) é dotada de saliências ou linguetas.
  19. 19. Montagem de tampa de extremidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, CARACTERIZADA pelo fato de que um sulco rosqueado foi pulado para criar uma crista (260), disposta para evitar a rotação da tampa de extremidade (200) na direção errada.
  20. 20. Montagem de tampa de extremidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, CARACTERIZADA pelo fato de que um dedo flexível (265) é fornecido para engatar a uma crista correspondente na protuberância em um conector do sistema de uma maneira ajustada por pressão.
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    8/9
  21. 21. Montagem de tampa de extremidade, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 20, CARACTERIZADA pelo fato de que uma parte inferior da tampa de extremidade (200) apresenta um sulco circunferencial para acomodar um meio de vedação (285) para engatar de modo vedante ao alojamento de um elemento filtrante de fluido no qual a tampa de extremidade (200) é montada.
  22. 22. Cartucho de filtro CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
    a) uma extensão dos meios filtrantes (290);
    b) um forro axial (295) que sustenta os meios (290);
    c) uma tampa de extremidade (200) conectada de modo operacional ao forro axial (295), sendo que a tampa de extremidade (200) inclui uma parede lateral (210) que define uma abertura central;
    d) uma vedação sustentada pela tampa de extremidade (200); e
    e) uma disposição de conexão configurada para conexão com um conector cooperativamente conformado (100) de uma máquina que consume fluido, sendo que a disposição de conexão inclui uma pluralidade de segmentos rosqueados (220) interrompidos por segmentos não interferentes (230), sendo que os segmentos não interferentes (230) são orientados radialmente além de uma circunferência definida por um diâmetro principal dos segmentos rosqueados (220) e são distribuídos ao longo da parede lateral da tampa de extremidade (210).
  23. 23. Cartucho de filtro, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a tampa de extremidade (200) inclui adicionalmente um flange (202) que se estende radialmente a partir da parede lateral circunferencial (210), e em que a vedação é sustentada pelo flange (202).
  24. 24. Cartucho de filtro, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de segmentos rosqueados (220) é apresentada em um lado radialmente para dentro da parede lateral da tampa de extremidade (210).
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    9/9
  25. 25. Cartucho de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a tampa de extremidade (200) é formada a partir de um material polimérico.
  26. 26. Cartucho de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22, 23, 24 ou 25, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação inclui uma superfície vedante axialmente virada.
  27. 27. Cartucho de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a
    26, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação é formada a partir de um material de borracha ou poliuretano.
  28. 28. Cartucho de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a
    27, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de segmentos rosqueados (220) é disposta de modo a apresentar assimetria rotacional.
  29. 29. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 28, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de segmentos rosqueados (220) é disposta de modo a apresentar simetria diametral.
  30. 30. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 29, CARACTERIZADO pelo fato de que os segmentos rosqueados (220) incluem, cada um, uma pluralidade de porções rosqueadas axialmente espaçadas.
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