BR112019019781A2

BR112019019781A2 - sistema de filtro de ar, elemento filtrante de ar para uso no mesmo e método para efetuar a manutenção do mesmo

Info

Publication number: BR112019019781A2
Application number: BR112019019781A
Authority: BR
Inventors: Catoor Bart; Decoster Kristof; Verstraete Mathijs
Original assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2020-04-22
Also published as: CN110831686B; CN110831686A; WO2018175950A1; EP3600602B1; US11305221B2; EP3600602A1; RU2019133004A; BR112019019781B1; RU2019133004A3; US20210113949A1; MX2019010866A; JP2020512181A; JP7145871B2; RU2761023C2

Abstract

a presente revelação se refere a elementos filtrantes cujo comprimento geral pode ser ajustado de modo que o elemento filtrante possa ser instalado através de uma abertura em uma abertura de purificador de ar que tem uma dimensão relativamente menor que a dimensão máxima do elemento filtrante. em um aspecto, o elemento filtrante (100) pode incluir um membro de vedação radial disposto em um elemento de acoplamento posicionável (131, 132) que circunscreve pelo menos uma porção de um conjunto de meios filtrantes. o elemento filtrante tem um primeiro comprimento axial quando o elemento de acoplamento posicionável está em uma posição estendida e tem um segundo comprimento axial quando o elemento de acoplamento posicionável está em uma posição achatada, em que o primeiro comprimento axial é maior que o segundo comprimento axial. em alguns exemplos, o elemento filtrante inclui dois elementos de acoplamento posicionáveis.

Description

“SISTEMA DE FILTRO DE AR, ELEMENTO FILTRANTE DE AR PARA USO NO MESMO E MÉTODO PARA EFETUAR A MANUTENÇÃO DO MESMO”

Pedidos Relacionados [001] Este pedido foi depositado em 23 de março de 2018, e reivindica o benefício de prioridade do pedido de patente provisório de número de série U.S. 62/476.027, depositado em 24 de março de 2017, cuja totalidade está incorporada ao presente documento a título de referência.

Campo da técnica [002] A presente invenção pertence a sistemas de filtro de ar e a elementos filtrantes de ar para uso em tais sistemas, e método para efetuar a manutenção de tais sistemas de filtro de ar.

Fundamentos [003] A patente n° US 9.162.172 B2 revela um purificador de ar que inclui um alojamento e uma cobertura de acesso. O volume interno do alojamento pode ser alcançado através de uma abertura em uma parede lateral do alojamento. Um elemento filtrante que tem meios filtrantes sinterizados é removível e substituível a partir do purificador de ar. O alojamento é construído e disposto para fornecer movimento de carne ao elemento em engate de vedação com o alojamento. Um método para instalar o elemento filtrante no purificador de ar inclui deslizar uma porção do elemento filtrante contra uma superfície de deslizamento no alojamento. Um método para efetuar a manutenção de um purificador de ar inclui inclinar o elemento filtrante contra uma superfície de inclinação no alojamento para liberar uma vedação entre o elemento filtrante e o alojamento. O elemento filtrante pode ter um manipulo para auxiliar na manutenção do purificador de ar. O alojamento pode ter uma janela de inspeção para permitir a inspeção visual do componente interno do alojamento e para determinar visualmente se um elemento filtrante está instalado no mesmo.

[004] É uma desvantagem de sistemas de filtro de ar tradicionais o fato de

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2/18 que precisa ser fornecida uma trajetória de acesso que é pelo menos tão grande quanto a dimensão correspondente do elemento filtrante de ar que é inserido e removido através da mesma. Isso não apenas implica que uma abertura de tamanho suficiente precisa estar presente no alojamento do próprio sistema de filtro de ar, mas também que os componentes circundantes - que são tipicamente com espaçamento próximo em um contexto automotivo - precisam ser dispostos para permitir a passagem do elemento filtrante.

Sumário [005] É um objetivo das modalidades da presente invenção que o elemento filtrante de ar possa passar através de uma trajetória de inserção/remoção ou abertura de alojamento de sistema que tem dimensões menores que a dimensão correspondente do elemento filtrante de ar em seu estado operacional.

[006] É um objetivo das modalidades da presente invenção que o mesmo elemento filtrante de ar possa ser usado em uma variedade de sistemas de filtro de ar, independentemente de a probabilidade desses sistemas serem projetados para receberam manutenção de modo frontal, lateral ou a partir do topo.

[007] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um elemento filtrante de ar que compreende: um conjunto de meios filtrantes que compreende um meio filtrante, sendo que o conjunto de meios filtrantes tem um lado de entrada de ar e um lado de saída de ar; um primeiro elemento de acoplamento disposto no lado de entrada de ar e um segundo elemento de acoplamento disposto no lado de saída de ar, em que os meios de vedação configurado para cooperar com uma superfície de vedação de um alojamento de sistema de filtro de ar são fornecidos em pelo menos um dentre o primeiro elemento de acoplamento e o segundo elemento de acoplamento; em que o elemento filtrante de ar é configurado para permitir o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento e do segundo elemento de acoplamento entre uma posição encurtada e uma posição estendida.

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3/18 [008] Cada elemento de acoplamento pode compreender um flange, um anel, uma porção de extremidade do conjunto de meios filtrantes ou de uma carcaça fixada ao mesmo, uma ou mais abas, um ou mais sulcos, ou similares, por exemplo, para manter a parte do elemento filtrante de ar a qual o mesmo pertence em um lugar fixo dentro do sistema de filtro de ar.

[009] É uma vantagem do elemento filtrante de ar, de acordo com a presente invenção, que o mesmo pode ser encurtado quando não estiver em uso e, dessa forma, feito para encaixar através de uma passagem ou abertura menor. Em uso, precisa assumir sua posição estendida para assegurar um encaixe adequado das vedações de entrada e/ou saída, em tal posição, o mesmo é mantido mediante a cooperação entre elementos rígidos projetados adequadamente do elemento filtrante de ar e elementos de cooperação do alojamento no qual o elemento filtrante de ar está instalado.

[010] Em uma modalidade, o elemento filtrante de ar, de acordo com a presente invenção, compreende adicionalmente um colar deformável de modo reversível disposto entre o lado de saída de ar do conjunto de meios filtrantes e o segundo elemento de acoplamento, sendo que o colar deformável de modo reversível tem um primeiro diâmetro no lado de saída de ar e um segundo diâmetro no segundo elemento de acoplamento, sendo que o segundo diâmetro é maior que o primeiro diâmetro; em que o dobramento de uma primeira parte do colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro maior sobre uma segunda parte do colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro menor possibilita o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento e do segundo elemento de acoplamento.

[011] O colar deformável de modo reversível pode ser “substancialmente frustocônico”, no sentido que o mesmo tem um formato que tem uma simetria circular, elíptica ou oblonga e um diâmetro (ou diâmetros) que aumenta de uma extremidade a outra ao longo de seu eixo geométrico. Pode ser composto de uma ou mais seções

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4/18 frustocônicas que têm taxas iguais ou diferentes de aumento de diâmetro, opcionalmente conectadas uma à outra por componentes cilíndricos.

[012] Os inventores constataram que um colar deformável de modo reversível, de preferência, feitos de um elastômero ou material do tipo silicone, é uma forma particularmente adequada para fornecer a capacidade de alongar e encurtar o elemento filtrante de ar sem qualquer perda de estanqueidade a ar. É uma vantagem adicional dessa modalidade que o colar possa ser conformado para que fique estável tanto em sua posição dobrada como em sua posição estendida, não exigindo, assim, força longitudinal externa para manter o mesmo dobrado (durante o armazenamento ou manutenção) ou para manter o mesmo estendido (quando em uso).

[013] Em uma modalidade, o elemento filtrante de ar, de acordo com a presente invenção, compreende adicionalmente um colar deformável de modo reversível disposto entre o lado de saída de ar do conjunto de meios filtrantes e o segundo elemento de acoplamento, sendo que o colar deformável de modo reversível tem um primeiro diâmetro no lado de saída de ar e um segundo diâmetro no segundo elemento de acoplamento, sendo que o segundo diâmetro é menor que o primeiro diâmetro; em que o dobramento de uma primeira parte do colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro menor sob uma segunda parte do colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro maior possibilita o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento e do segundo elemento de acoplamento.

[014] Essa modalidade fornece uma alternativa para a disposição da modalidade anteriormente descrita, com as mesmas vantagens.

[015] Em uma modalidade, o elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente um fole disposto entre o primeiro elemento de acoplamento e o segundo elemento de acoplamento, sendo que o fole possibilita o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento e do segundo elemento de acoplamento.

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5/18 [016] É uma vantagem dessa modalidade que a mesma fornece uma solução de extensão que é relativamente simples de implantar de uma maneira hermética, e que o fole pode ser disposto em qualquer lugar adequado entre as extremidades opostas do elemento filtrante de ar.

[017] Em uma modalidade particular, o elemento filtrante de ar compreende um corpo principal entre o primeiro elemento de acoplamento e o segundo elemento de acoplamento, e o fole é disposto entre o primeiro elemento de acoplamento e o corpo principal.

[018] Em uma modalidade particular alternativa, o elemento filtrante de ar compreende um corpo principal entre o primeiro elemento de acoplamento e o segundo elemento de acoplamento, e o fole é disposto entre o segundo elemento de acoplamento e o corpo principal.

[019] Em uma modalidade particular alternativa adicional, o elemento filtrante de ar compreende um corpo principal entre o primeiro elemento de acoplamento e o segundo elemento de acoplamento, e o fole é disposto entre partes axialmente separadas do dito corpo principal.

[020] Em uma modalidade, o elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente uma disposição telescópica disposta entre o primeiro elemento de acoplamento e o segundo elemento de acoplamento, sendo que a disposição telescópica possibilita o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento e do segundo elemento de acoplamento.

[021] É uma vantagem dessa modalidade que a mesma fornece uma solução de extensão que pode permitir diferenças de comprimento relativamente grandes entre a posição encurtada e a posição estendida.

[022] Em uma modalidade do elemento filtrante de ar, de acordo com a presente invenção, o meio de vedação compreende uma vedação radial disposta no segundo elemento de acoplamento.

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6/18 [023] À medida que a vedação radial se estende em uma direção que tem um componente perpendicular à direção do fluxo de ar, é uma vantagem dessa modalidade que a interação entre o meio de vedação e a superfície de vedação do alojamento não gere componente de força em uma direção que neutraliza a extensão do elemento filtrante de ar.

[024] Em uma modalidade, o elemento filtrante de ar, de acordo com a presente invenção, compreende adicionalmente meio de orientação configurado para cooperar com o alojamento de sistema de filtro de ar para conduzir pelo menos parcialmente o elemento filtrante de ar a partir de sua posição encurtada para a posição estendida durante a inserção do elemento filtrante de ar no alojamento de sistema de filtro de ar.

[025] É uma vantagem dessa modalidade que a mesma assegura que o elemento filtrante de ar fique em sua posição estendida quando o mesmo alcança sua posição pretendida dentro do alojamento de sistema de filtro de ar.

[026] Em uma modalidade particular, o elemento filtrante de ar compreende adicionalmente meio de preensão disposto para transmitir uma força manual para uma parte do dito elemento filtrante de ar que não é conduzido para sua posição estendida pelo dito meio de orientação, a fim de conduzir completamente o elemento filtrante de ar para a posição estendida.

[027] Em uma modalidade, o elemento filtrante de ar, de acordo com a presente invenção, compreende adicionalmente um membro de trava operacional ou meio de travamento (por exemplo, consultar 138 nas Figuras 12A a 12C) configurado para cooperar com o alojamento de sistema de filtro de ar para travar o elemento filtrante de ar na posição estendida quando o elemento filtrante de ar estiver instalado no alojamento de sistema de filtro de ar.

[028] É uma vantagem dessa modalidade que a mesma evita o encurtamento ou retração não intencional do elemento filtrante de ar, que podería romper a vedação

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7/18 da trajetória de ar, quando o mesmo está em sua posição instalada.

[029] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de filtro de ar que compreende um alojamento e um elemento filtrante de ar removível, conforme descrito acima; em que o alojamento compreende uma superfície de vedação configurada para engatar com o meio de vedação para fornecer uma comunicação fluida vedada entre o lado de saída de ar do elemento filtrante de ar e um canal de ar limpo do sistema de filtro de ar; e em que o alojamento é configurado para cooperar com o meio de orientação para conduzir o elemento filtrante de ar de sua posição encurtada para a posição estendida durante a inserção do elemento filtrante de ar no alojamento de sistema de filtro de ar e/ou com o meio de travamento do elemento filtrante de ar para travar o elemento filtrante de ar na posição estendida.

[030] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um método para efetuar a manutenção de um sistema de filtro de ar que tem uma abertura de manutenção, sendo que o método compreende: inserir um elemento filtrante de ar conforme descrito acima, inicialmente na posição encurtada, através da abertura de manutenção; estender o elemento filtrante de ar até sua posição estendida durante ou após a inserção; e operar o meio de travamento para travar o elemento filtrante de ar na posição estendida quando o mesmo é completamente inserido no sistema de filtro de ar.

[031] Em um exemplo da presente invenção, um elemento filtrante inclui um conjunto de meios filtrantes que inclui um meio filtrante e que tem um lado de entrada de ar e um lado de saída de ar. O elemento filtrante pode incluir um membro de vedação radial disposto em um elemento de acoplamento posicionável que circunscreve pelo menos uma porção do conjunto de meios filtrantes. Em um aspecto, o elemento filtrante tem um primeiro comprimento axial quando o elemento de acoplamento posicionável está em uma posição estendida e tem um segundo comprimento axial quando o elemento de acoplamento posicionável está em uma

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8/18 posição achatada, em que o primeiro comprimento axial é maior que o segundo comprimento axial.

[032] Em uma modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, o elemento filtrante compreende adicionalmente um segundo membro de vedação radial disposto em um segundo elemento de acoplamento posicionável que circunscreve pelo menos uma porção do meio filtrante.

[033] Em uma modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, o membro de vedação radial de elemento filtrante inclui uma ou mais vedações de rebordo estendidas radialmente.

[034] Em uma modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, o elemento filtrante inclui adicionalmente uma aba projetada radialmente disposta no elemento de acoplamento posicionável que é para engatar com uma porção de um alojamento de purificador de ar para mover o elemento de acoplamento posicionável da posição comprimida para a posição estendida.

[035] Em uma modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, a aba projetada radialmente do elemento filtrante inclui um par de abas projetadas radialmente.

[036] Em uma modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, o elemento filtrante inclui adicionalmente um membro de trava operacional para mover o elemento de acoplamento posicionável da posição comprimida para a posição estendida.

[037] Os efeitos da técnica e vantagens das modalidades do sistema de filtro de ar e do método, de acordo com a presente invenção, correspondem mutatis mutandis àqueles das modalidades correspondentes do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [038] Esses e outros recursos e vantagens das modalidades da presente

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9/18 invenção serão descritos em mais detalhes em referência aos desenhos anexos, em que:

-A Figura 1 apresenta uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, também denominada de “modalidade de colar frustocônico”;

-A Figura 2 apresenta uma seção transversal do elemento filtrante de ar da Figura 1;

-A Figura 2A apresenta uma seção transversal do elemento filtrante de ar da Figura 1, com colares deformáveis do elemento filtrante de ar colocados em uma posição achatada.

-A Figura 3 apresenta uma vista em perspectiva de uma segunda modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, também denominada de “modalidade de dobra”;

-A Figura 4 apresenta uma seção transversal do elemento filtrante de ar da Figura 3;

-A Figura 5 apresenta uma vista em perspectiva de uma terceira modalidade do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, também denominada de “modalidade de articulação”;

-A Figura 6 apresenta uma seção transversal do elemento filtrante de ar da Figura 5;

-A Figura 7 reapresenta um elemento filtrante de ar de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção;

-A Figura 8 apresenta um detalhe do elemento filtrante de ar da Figura 7, em sua posição encurtada;

-A Figura 9 apresenta um detalhe do elemento filtrante de ar da Figura 7, em sua posição estendida;

-A Figura 10 apresenta uma vista em perspectiva de uma quinta modalidade

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10/18 do elemento filtrante de ar de acordo com a presente invenção, também denominada de “modalidade de cunha”;

-A Figura 11 apresenta uma seção transversal do elemento filtrante de ar da Figura 10; e

-As Figuras 12A a 12C ilustram esquematicamente as etapas de uma modalidade do método de acordo com a presente invenção, em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção.

[039] Ao longo das Figuras, números de referência similares foram usados para designar elementos idênticos ou funcionalmente similares.

Descrição das Modalidades [040] Os sistemas de filtro de ar são fornecidos em muitos sistemas mecânicos para limpar o ar que é suprido para um componente de consumo de ar, como motor de combustão interna. Um elemento filtrante de ar é um componente substituível de tal sistema de filtro de ar, em que um meio filtrante captura partículas e impurezas que estão presentes no fluxo de ar entrante. Nas Figuras, a trajetória de fluxo do ar não limpo (não filtrado) é esquematicamente indicada por uma seta cinza, enquanto a trajetória de fluxo do ar limpo (filtrado) é esquematicamente indicada por uma seta branca.

[041] A presente invenção pode ser implantada com tipos diferentes de conjuntos de meios filtrantes, incluindo conjuntos de meios filtrantes que compreendem meios filtrantes pregueados e conjuntos de meios filtrantes que compreendem meios filtrantes sinterizados, também conhecidos como meios do tipo Z, que podem ser colocados em camadas mediante a laminação de um comprimento de folhas sinterizadas ou múltiplas folhas sinterizadas empilhadas. Diversos tipos de conjuntos de meios filtrantes pregueados são comercialmente disponíveis e conhecidos pelo versado na técnica. Os conjuntos de meios filtrantes sinterizados incluem material filtrante que tem uma pluralidade de ranhuras formadas no mesmo

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11/18 que têm extremidades alternativas de ranhuras adjacentes fechadas para forçar o fluido através do material filtrante. Diversos tipos de meios filtrantes sinterizados são comercialmente disponíveis e conhecidos pelo versado na técnica. Um conjunto de meios filtrantes do tipo meios filtrantes sinterizados ou meios do tipo z é conhecido pelo versado na técnica. Por exemplo, alguns tipos de meios filtrantes sinterizados são conhecidos a partir da patente n° US 3.025.963 a Jordan V. Bauer, patente n° US 5.895.574 a Francis Friedmann et al., patente n° US 6.416.605 a Patrick Golden, e da publicação de pedido de patente n° US 2014/0102057 A1.

[042] As Figuras 1 e 2 apresentam um elemento filtrante de ar 100 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção. O elemento filtrante de ar 100 ilustrado compreende um conjunto de meios filtrantes 110 que compreende um meio filtrante, sendo que o conjunto de meios filtrantes 110 tem um lado de entrada de ar 111 (isto é, que define uma superfície de influxo) e um lado de saída de ar 112 (isto é, que define uma superfície de saída). O conjunto de meios filtrantes 110 pode ser suficientemente rígido para proporcionarão elemento filtrante de ar 100 a estabilidade dimensional necessária, ou pode ser dotado de uma carcaça externa dura, por exemplo, uma carcaça de plástico, que pode cobrir toda ou parte da extensão axial do elemento filtrante de ar 100.

[043] Um primeiro elemento de acoplamento 132 é disposto no lado de entrada de ar 111 e um segundo elemento de acoplamento 132 é disposto no lado de saída de ar 112. Os meios de vedação 142 configurados para cooperar com uma superfície de vedação de um alojamento de sistema de filtro de ar 200 (não ilustrado) são fornecidos em pelo menos um dentre o primeiro elemento de acoplamento 131 e o segundo elemento de acoplamento 132. Em um aspecto, o primeiro e o segundo elementos de acoplamento 131, 132 são axialmente posicionáveis entre a primeira e a segunda posições para alterar o comprimento geral do elemento filtrante 100. Em um aspecto, os meios de vedação 142 podem ser caracterizados como um membro

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12/18 de vedação 142. No exemplo mostrado nas Figuras 1 e 2, o meio de vedação 142 inclui um par de vedações de rebordo circunferenciais estendidas radialmente 142a em cada um dentre o primeiro e o segundo elementos de acoplamento 132. Em um aspecto, o meio de vedação 142 pode ser formado a partir de um elastômero termoplástico moldado por injeção (TPE).

[044] De acordo com a invenção, o elemento filtrante de ar 100 é configurado para permitir o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento 131 e do segundo elemento de acoplamento 132 entre uma posição encurtada e uma posição estendida. Conforme ilustrado nas Figuras 2 e 2A, o elemento filtrante pode ter um primeiro comprimento axial L1 quando o elemento (ou elementos) de acoplamento posicionável 131 e/ou 132 está em uma posição estendida e tem um segundo comprimento axial L2 quando o elemento (ou elementos) de acoplamento posicionável 131 e/ou 132 está em uma posição achatada, em que o primeiro comprimento axial L1 é maior que o segundo comprimento axial L2. Na modalidade ilustrada, cada elemento de acoplamento compreende um anel com abas protuberantes radialmente ou para fora 135. Um colar deformável de modo reversível 122 é disposto entre o lado de saída 112 do conjunto de meios filtrantes 110 e o segundo elemento de acoplamento 132; precisa ser observado que a mesma disposição pode ser fornecida entre o lado de entrada 111 do conjunto de meios filtrantes e o primeiro elemento de acoplamento 131, conforme ilustrado. O, ou cada, colar deformável de modo reversível tem um primeiro diâmetro no lado de saída 112 e um segundo diâmetro no segundo elemento de acoplamento 132, sendo que o segundo diâmetro é maior que o primeiro diâmetro. O formato do colar permite que o colar seja achatado mediante o dobramento de uma primeira parte do colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro maior sobre uma segunda parte do colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro menor. Considerando, sem perda de generalidade, o colar deformável de modo reversível 122 mostrado no lado direito da Figura 2, as porções

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13/18 cilíndricas e a porção inclinada para frente (/) no topo da Figura iriam achatar em um formato de S aproximado quando dobradas, enquanto as porções cilíndricas e a porção inclinada para trás (\) no fundo da Figura iriam achatar em um formato de Z aproximado quando dobradas. No exemplo mostrado, o colar deformável 122 é dotado de áreas de espessura reduzida que funcionam como articulações ativas 122a que facilitam o achatamento do colar deformável 122. À medida que o colar deformável 122 é formado a partir de um material polimérico deformável, as porções do colar fora das articulações ativas 122a também são flexionáveis ou deformáveis. A posição achatada é ilustrada na vista esquemática apresentada na Figura 2A nos desenhos.

[045] Esse “achatamento” ou dobramento do colar no lado de saída de ar 112 possibilita o movimento do primeiro elemento de acoplamento 131 em relação ao conjunto de meios filtrantes, e permite, dessa forma, o movimento relativo entre o primeiro elemento de acoplamento 131 e o segundo elemento de acoplamento 132. O mesmo se aplica, mutatis mutandis, no lado de entrada de ar 111 se um colar deformável de modo reversível for fornecido no mesmo também. Mediante o “achatamento” do colar ou colares, o comprimento total do elemento filtrante de ar 100, conforme medido entre o primeiro elemento de acoplamento 131 e o segundo elemento de acoplamento 132, é reduzido a partir de um primeiro comprimento axial (posição estendida) para um segundo comprimento axial (posição achatada), encurtando, assim, o comprimento geral do elemento filtrante de ar 100.

[046] De preferência, o elemento filtrante de ar 100 compreende adicionalmente meio de orientação configurado para cooperar com o alojamento de sistema de filtro de ar 200 para conduzir o elemento filtrante de ar 100 a partir de sua posição encurtada para a posição estendida durante a inserção do elemento filtrante de ar no alojamento de sistema de filtro de ar. No caso ilustrado, as abas voltadas para fora 135 dos elementos de acoplamento 131, 132 podem deslizar em sulcos inclinados correspondentes fornecidos no alojamento de sistema de filtro de ar 200,

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14/18 assegurando que os elementos de acoplamento 131, 132 sejam empurrados para longe um do outro longitudinalmente, desdobrando, assim, o colar ou colares deformáveis de modo reversível e estendendo o elemento filtrante de ar 100 até o comprimento necessário para um encaixe à prova de ar.

[047] O meio de vedação compreende, de preferência, uma vedação radial disposta no segundo elemento de acoplamento 132. É uma vantagem de uma vedação radial que seu engate com a superfície de vedação não é afetado por forças que agem na direção axial.

[048] Em sua posição instalada e em operação normal, diversas forças podem operar no conjunto de meios filtrantes 110, incluindo forças gravitacionais (o próprio peso do conjunto) e forças de inércia (por exemplo, devido a vibrações do motor, e acelerações ou desacelerações do veículo em que o sistema de filtro de ar é montado). Se essas forças forem transmitidas para os elementos de acoplamento 131, 132, em particular para o elemento (ou elementos) de acoplamento que é dotado de meios de vedação, essas forças podem afetar adversamente a estanqueidade da vedação ou até fazer com que a vedação desengate. É uma vantagem particular dessa primeira modalidade o fato de que os elementos de acoplamento 131, 132 são fixados ao conjunto de meios filtrantes 110 por meio deformável de modo reversível, reduzindo, assim, a transmissão de forças que agem no conjunto de meios filtrantes 110 para os elementos de acoplamento 131,132.

[049] O elemento filtrante de ar 100 pode compreender adicionalmente meio de travamento configurado para cooperar com o alojamento de sistema de filtro de ar 200 para travar o elemento filtrante de ar 100 na posição estendida quando o elemento filtrante de ar 100 estiver instalado no alojamento de sistema de filtro de ar 200.

[050] As Figuras 3 e 4 apresentam um elemento filtrante de ar 100 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. Por razões de concisão, apenas as diferenças com a primeira modalidade serão descritas doravante.

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15/18 [051] Nessa modalidade, os elementos de acoplamento 131, 132 são formados pelas superfícies frontais em formato de anel de mangas de extremidade deformáveis de modo reversível dobradas para trás. Uma combinação de uma aba 136 e garras 137 em diversos lados do elemento filtrante de ar 100 permite que o usuário conduza o elemento filtrante de ar 100 para o comprimento necessário para um encaixe à prova de ar quando o elemento filtrante de ar 100 está sendo inserido no alojamento de sistema de filtro de ar 200, forçando as frentes de dobra para se moverem na direção que estende o elemento filtrante de ar 100. Mediante o fornecimento de uma colocação criteriosa dessas abas 136 e garras 137, o elemento filtrante de ar 100 pode ser usado com tipos diferentes de sistemas de filtro de ar que têm direções de manutenção diferentes. O comprimento necessário para um encaixe adequado em tipos diferentes de sistemas de filtro de ar pode variar e esses comprimentos variados podem ser acomodados pelo mesmo elemento filtrante de ar 100.

[052] As Figuras 5 e 6 apresentam um elemento filtrante de ar 100 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção. Por razões de concisão, apenas as diferenças com a primeira modalidade serão descritas doravante.

[053] Nessa modalidade, o elemento filtrante de ar 100 compreende adicionalmente um fole 150 disposto em um ponto escolhido critehosamente entre o primeiro elemento de acoplamento 131 e o segundo elemento de acoplamento 132, sendo que o fole 150 possibilita o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento 131 e do segundo elemento de acoplamento 132. Embora as Figuras 5 e 6 mostrem uma modalidade que tem um fole 150 apresentando um único par de dobras, isso é feito sem perda de generalidade.

[054] A Figura 7 reapresenta um elemento filtrante de ar 100 de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção. Por razões de concisão, apenas as diferenças com a primeira modalidade serão descritas doravante.

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16/18 [055] Nessa modalidade, o elemento filtrante de ar 100 compreende adicionalmente o fole 150 disposto entre o primeiro elemento de acoplamento 131 e o corpo principal 115 do elemento 100 e/ou entre o corpo principal 115 do elemento 100 e o segundo elemento de acoplamento 132, sendo que o fole 150 possibilita o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento 131 e do segundo elemento de acoplamento 132. O corpo principal 115 é tipicamente parte do elemento filtrante de ar 100 que contém o conjunto de meios filtrantes 115, que pode ser opcionalmente dotado de uma carcaça externa para fornecer rigidez e proteção. O fole pode ser produzido a partir de elastômeros termoplásticos (TPE), conforme indicado, ou qualquer outro material adequado, que apresenta qualquer número adequado de dobras. Conforme indicado na Figura 7, o elemento filtrante de ar 100 pode ser encurtado mediante a compressão do fole 150 por meio da força lateral (isto é, forças exercidas em ambos os lados para obter compressão axial) a fim de inserir o mesmo no alojamento de sistema de filtro de ar 200.

[056] A Figura 8 apresenta um detalhe do elemento filtrante de ar 100 de acordo com a quarta modalidade, em sua posição encurtada. A vedação 142 no elemento de acoplamento adjacente 131/132 também é mostrada. A vedação ilustrada é uma vedação radial invertida. A vedação 142 pode ser produzida a partir de elastômeros termoplásticos (TPE), conforme indicado, ou qualquer outro material adequado.

[057] A Figura 9 apresenta um detalhe do elemento filtrante de ar 100 de acordo com a quarta modalidade, em sua posição estendida. A posição estendida pode ser alcançada exercendo-se pressão sobre a porção dobrada do fole 150, ou pela ação do meio de orientação ou meio de preensão, conforme será explicado em conjunto com a Figura 12.

[058] As Figuras 10 e 11 apresentam um elemento filtrante de ar 100 de acordo com uma quinta modalidade da presente invenção. Por razões de concisão,

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17/18 apenas as diferenças com a primeira modalidade serão descritas doravante.

[059] Nessa modalidade, o elemento filtrante de ar 100 compreende uma disposição telescópica 150 disposta em um ponto escolhido criteriosamente entre o primeiro elemento de acoplamento 131 e o segundo elemento de acoplamento 132, sendo que a disposição telescópica 150 possibilita o movimento relativo do primeiro elemento de acoplamento 131 e do segundo elemento de acoplamento 132.

[060] Embora as Figuras 10 e 11 mostrem uma modalidade que tem uma disposição telescópica 160 apresentando um único componente deslizante, isso é feito sem perda de generalidade.

[061 ] A presente invenção também pertence a um sistema de filtro de ar e um método para efetuar a manutenção de um sistema de filtro de ar, que será descrito com referência à Figura 12 (embora nem todos os elementos sejam indicados com as referências de figura na Figura 12, as referências de figura usadas nas figuras anteriores são mencionadas quando relevantes).

[062] Uma modalidade do sistema de filtro de ar de acordo com a presente invenção compreende um alojamento 200 e um elemento filtrante de ar removível 100, conforme descrito acima, em que o alojamento 200 compreende uma superfície de vedação configurada para engatar com o meio de vedação 141 para fornecer uma comunicação fluida vedada entre o lado de saída de ar 112 do elemento filtrante de ar 100 e um canal de ar limpo do sistema de filtro de ar. O alojamento 200 é configurado para cooperar com o meio de orientação 135 para conduzir o elemento filtrante de ar 100 da posição encurtada para a posição estendida durante a inserção do elemento filtrante de ar 100 no alojamento de sistema de filtro de ar 200; para essa finalidade, o alojamento 200 pode ser equipado com guias internos correspondentes 235. O alojamento 200 é adicionalmente configurado para cooperar com o meio de travamento 138 do elemento filtrante de ar 100 para travar o elemento filtrante de ar 100 na posição estendida; para essa finalidade, o alojamento 200 pode ser equipado

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18/18 com receptores de trava correspondentes 238.

[063] A presente invenção pertence também a um método para efetuar a manutenção de um sistema de filtro de ar que tem uma abertura de manutenção, sendo que o método compreende:

-inserir 1010 um elemento filtrante de ar 100, conforme descrito acima, inicialmente na posição encurtada, através da abertura de manutenção;

-estender 1020 o elemento filtrante de ar 100 para sua posição estendida durante ou após a inserção; e

-operar 1030 o meio de travamento para travar o elemento filtrante de ar 100 na posição estendida quando o mesmo é completamente inserido no sistema de filtro de ar.

[064] A extensão 1020 do elemento filtrante de ar 100 pode ocorrer parcial ou totalmente mediante a cooperação entre um elemento de orientação no elemento filtrante de ar e o alojamento de sistema de filtro, ou pode ser realizada de maneira completamente manual.

[065] Embora a invenção tenha sido descrita anteriormente neste documento com referência a modalidades particulares, isso foi feito para esclarecer e não limitar a invenção, cujo escopo deve ser determinado por referência às reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Elemento filtrante de ar (100), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

-um conjunto de meios filtrantes (110) que compreende um meio filtrante, sendo que o dito conjunto de meios filtrantes (110) tem um lado de entrada de ar (111) e um lado de saída de ar (112);

-um primeiro elemento de acoplamento (131) disposto no dito lado de entrada de ar (111) e um segundo elemento de acoplamento (132) disposto no dito lado de saída de ar (112);

em que os meios de vedação (142) configurados para cooperar com uma superfície de vedação de um alojamento de sistema de filtro de ar (200) são fornecidos em pelo menos um dentre o dito primeiro elemento de acoplamento (131) e o dito segundo elemento de acoplamento (132); e em que o dito elemento filtrante de ar (100) é configurado para permitir o movimento relativo do dito primeiro elemento de acoplamento (131) e do dito segundo elemento de acoplamento (132) entre uma posição encurtada e uma posição estendida.
2. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um colar deformável de modo reversível (122) disposto entre o dito lado de saída de ar (112) do dito conjunto de meios filtrantes (110) e o dito segundo elemento de acoplamento (132), sendo que o dito colar deformável de modo reversível tem um primeiro diâmetro no dito lado de saída de ar (112) e um segundo diâmetro no dito segundo elemento de acoplamento (132), sendo que o dito segundo diâmetro é maior que o dito primeiro diâmetro; em que o dobramento de uma primeira parte do dito colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro maior sobre uma segunda parte do dito colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro menor possibilita o dito

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2/6 movimento relativo do dito primeiro elemento de acoplamento (131) e do dito segundo elemento de acoplamento (132).
3. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um colar deformável de modo reversível (122) disposto entre o dito lado de saída de ar (112) do dito conjunto de meios filtrantes (110) e o dito segundo elemento de acoplamento (132), sendo que o dito colar deformável de modo reversível tem um primeiro diâmetro no dito lado de saída de ar (112) e um segundo diâmetro no dito segundo elemento de acoplamento (132), sendo que o dito segundo diâmetro é menor que o dito primeiro diâmetro; em que o dobramento de uma primeira parte do dito colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro menor sob uma segunda parte do dito colar deformável de modo reversível que tem um diâmetro maior possibilita o dito movimento relativo do dito primeiro elemento de acoplamento (131) e do dito segundo elemento de acoplamento (132).
4. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um fole (140) disposto entre o dito primeiro elemento de acoplamento (131) e o dito segundo elemento de acoplamento (132), sendo que o dito fole (150) possibilita o dito movimento relativo do dito primeiro elemento de acoplamento (131) e do dito segundo elemento de acoplamento (132).
5. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um corpo principal entre o dito primeiro elemento de acoplamento e o dito segundo elemento de acoplamento, em que o dito fole é disposto entre o dito primeiro elemento de acoplamento e o dito corpo principal (115).
6. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um corpo principal entre o dito

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3/6 primeiro elemento de acoplamento e o dito segundo elemento de acoplamento, em que o dito fole é disposto entre o dito segundo elemento de acoplamento e o dito corpo principal (115).
7. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um corpo principal entre o dito primeiro elemento de acoplamento e o dito segundo elemento de acoplamento, em que o dito fole é disposto entre partes axialmente separadas do dito corpo principal (115).
8. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma disposição telescópica (150) disposta entre o dito primeiro elemento de acoplamento (131) e o dito segundo elemento de acoplamento (132), sendo que a dita disposição telescópica (160) possibilita o dito movimento relativo do dito primeiro elemento de acoplamento (131) e do dito segundo elemento de acoplamento (132).
9. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma vedação radial disposta no dito segundo elemento de acoplamento (132).
10. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ,7, 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente meio de orientação (135) configurado para cooperar com o alojamento de sistema de filtro de ar (200) para conduzir pelo menos parcialmente o elemento filtrante de ar (100) de sua posição encurtada para a posição estendida durante a inserção do elemento filtrante de ar no alojamento de sistema de filtro de ar.
11. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente meio de preensão disposto para transmitir uma força manual para uma parte do dito elemento filtrante de ar (100) que não é conduzido para sua posição estendida pelo dito meio de

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4/6 orientação (135), para conduzir completamente o elemento filtrante de ar (100) para a posição estendida.
12. Elemento filtrante de ar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um meio de travamento (138) configurado para cooperar com o dito alojamento de sistema de filtro de ar (200) para travar o dito elemento filtrante de ar (100) na dita posição estendida quando o dito elemento filtrante de ar (100) é instalado no dito alojamento de sistema de filtro de ar (200).
13. Sistema de filtro de ar, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um alojamento (200) e um elemento filtrante de ar removível (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10, 11 ou 12;

em que o dito alojamento (200) compreende uma superfície de vedação configurada para engatar com o dito meio de vedação para fornecer uma comunicação fluida vedada entre o dito lado de saída de ar (112) do dito elemento filtrante de ar (100) e um canal de ar limpo do dito sistema de filtro de ar; e em que o dito alojamento (200) é configurado para cooperar com o dito meio de orientação (135) para conduzir o dito elemento filtrante de ar (100) da dita posição encurtada para a dita posição estendida durante a inserção do dito elemento filtrante de ar (100) no alojamento de sistema de filtro de ar (200) e/ou com o dito meio de travamento (138) do dito elemento filtrante de ar (100) para travar o dito elemento filtrante de ar (100) na dita posição estendida.
14. Método para efetuar a manutenção de um sistema de filtro de ar que tem uma abertura de manutenção, sendo que o método é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

-inserir (1010) um elemento filtrante de ar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12, inicialmente na dita posição encurtada, através da dita abertura de manutenção;

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5/6

-estender (1020) o dito elemento filtrante de ar (100) para sua posição estendida durante ou após a dita inserção; e

-operar (1030) o dito meio de travamento (138) para travar o dito elemento filtrante de ar (100) na dita posição estendida quando o mesmo é completamente inserido no dito sistema de filtro de ar.
15. Elemento filtrante (100), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

a) um conjunto de meios filtrantes (110) que incluem um meio filtrante, sendo que o dito conjunto de meios filtrantes (110) tem um lado de entrada de ar (111) e um lado de saída de ar (112);

b) um membro de vedação radial (142) disposto em um elemento de acoplamento posicionável (132) que circunscreve pelo menos uma porção do conjunto de meios filtrantes (110);

c) em que o elemento filtrante (100) tem um primeiro comprimento axial quando o elemento de acoplamento posicionável (131) está em uma posição estendida e tem um segundo comprimento axial quando o elemento de acoplamento posicionável (132) está em uma posição achatada, em que o primeiro comprimento axial é maior que o segundo comprimento axial.
16. Elemento filtrante (100), de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento filtrante compreende adicionalmente um segundo membro de vedação radial (142) disposto em um segundo elemento de acoplamento posicionável (132) que circunscreve pelo menos uma porção do meio filtrante.
17. Elemento filtrante (100), de acordo com a reivindicação 15 ou 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de vedação radial (142) inclui uma ou mais vedações de rebordo estendidas radialmente.
18. Elemento filtrante (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações

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6/6

15, 16 ou 17, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente:

a)uma aba projetada radialmente (135) disposta no elemento de acoplamento posicionável (131), sendo que a aba projetada radialmente (135) é para engatar com uma porção de um alojamento de purificador de ar para mover o elemento de acoplamento posicionável (131) da posição comprimida para a posição estendida.
19. Elemento filtrante, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a aba projetada radialmente (135) inclui um par de abas projetadas radialmente (135).
20. Elemento filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15,

16, 17, 18 ou 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente:

a) um membro de trava operacional (138) para mover o elemento de acoplamento posicionável (131) da posição comprimida para a posição estendida.