BRPI0417562B1 - “conjunto de filtro, membro de cartucho de filtro, e, conjunto de válvula” - Google Patents

Description

“CONJUNTO DE FILTRO, MEMBRO DE CARTUCHO DE FILTRO, E, CONJUNTO DE VÁLVULA” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido é uma continuação em parte do pedido US de N(> de série 10/208.492 depositado em 30 de julho de 2002, que é uma continuação do pedido US de N° dc série 09/553.982 depositado cm 20 dc abril dc 2000, agora Patente US 6.458.269, a descrição de cada é aqui incorporada pela referência à extensão não inconsistente co o presente pedido.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A descrição do objeto refere-se a dispositivo de fdtração de fluido, e, mais particularmente, a um conjunto de filtro tendo um sistema de engate ehavetado para assegurar compatibilidade de cartucho de reposição. Máquinas de venda automática, comerciais, para dispensar líquidos, tais como café ou bebidas refrigerantes, são amplamente difundidas em nossa sociedade. É comum filtrar líquidos, tais como água, nestas máquinas de venda automática antes de eles serem dispensados por meio de circulação de água através de um filtro apropriado. E também lugar comum encontrar dispositivo de filtragem em aparelhos de consumidor, tais como refrigeradores para filtrar água potável e para a produção de gelo. Os dispositivos de filtragem comerciais e domésticos deste tipo têm uma vida útil limitada e requerem frequente reposição.

Exemplos de dispositivos de filtragem deste tipo, da arte anterior, são revelados nas patentes comumente US, No. 4,735,716 de Retrucei et al,f e US No, 4.806.240 dc Giordano et al.

Na maioria dos casos, os filtros substituíveis empregados em aparelhos comerciais e de consumidores são fabricados de acordo com particulares especificações e parâmetros de desempenho de projeto, providos pelo fabricante do aparelho. Em muitos casos, o meio de filtro usado em tais filtros consiste de um material patenteado ou é fabricado usando um processo patenteado, Por isso, os fabricantes de aparelhos frequentemente recomendam que os cartuchos de reposição sejam adquiridos de fornecedores de equipamentos originais de modo a assegurar a integridade e a operação adequada do sistema de filtragem.

Muitas vezes, o proprietário de um aparelho doméstico ou o pessoal de manutenção realizando a manutenção de uma máquina de venda automática comercial não está ciente das especificações do filtro de reposição e dos parâmetros de operação do sistema de filtragem. Consequentemente, eles sem saber colocam em risco a integridade do sistema de filtração por meio da reposição de um filtro usado por um filtro de reposição inferior ou incompatível, suprido por um fabricante do mercado paralelo. Este problema também foi encontrado pelos fabricantes de filtros automotivos, pois filtros de combustível de reposição inferiores são frequentemente instalados em um veículo sem o conhecimento do proprietário ou operador do veículo.

Uma solução para este problema está revelada na Patente US

No. 5.035.797 de Janik, em que um sistema de chavetas é provido para assegurar compatibilidade de cartucho de reposição para filtros de combustível axialmente montados com colares de retenção rosqueados. O sistema de chavetas emprega uma matriz única de chavetas projetando-se axialmente, formadas em uma base para receber axialmente um cartucho de filtro, e uma correspondente matriz de rasgos formada em um cartucho compatível, de modo que para um dado cartucho e base compatíveis, as chavetas são intertraváveis nos rasgos para seguramente travar o cartucho na base. Para cada cartucho e base não compatíveis, as chavetas de base são não conjugáveis com os rasgos do cartucho e interferem com a montagem do cartucho sobre a base. Um similar sistema de chavetas é revelado na Patente US No. 5.186.829 de Janik, o qual inclui um conjunto de projeções arqueadas angularmente espaçadas, que se salientam radialmente a partir da parede lateral cilíndrica do cartucho de filtro de combustível para se conjugar com correspondentes rebaixos espaçados na base quando o cartucho é axialmente empurrado para o interior da base. A Patente US No. 5.837.137 de Janik revela ainda um outro sistema para um filtro de combustível montado axialmente com um colar de retenção rosqueado.

Embora tais sistemas de chavetas da arte anterior sejam adequados para uso em conjunção com filtros de combustível automotivos, que podem ser montados axialmente, tendo colares de retenção rosqueados, eles não são facilmente adaptados para uso em conjunção com sistemas de filtração de água de consumidores e industriais, em que o cartucho de filtro é provido com um conjunto de aletas de carne configurados para facilitar a montagem rotativa do cartucho em uma base ou estrutura de suporte.

Exemplos de cartuchos de filtro da arte anterior tendo porções de engate com aletas são revelados nas patentes de Petrucci et al. de Giordano et al., discutidas acima, e nas patentes US Nos. 4.857.189 e 4.956.086 de Thomsen et al. Seria benéfico prover um sistema de chavetas para cartuchos de filtro reposicionáveis tendo sistemas de montagem com aletas.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO A presente revelação é dirigida a um único conjunto de filtro para assegurar compatibilidade de cartucho de reposição em sistemas de filtração que tem cartuchos de filtro reposicionáveis, com sistemas de montagem com aletas. De acordo com uma preferida forma de realização representativa da presente revelação, o conjunto de filtro compreende um membro de cartucho que inclui uma porção de corpo para encerrar meios de filtro e uma porção de pescoço pendendo do mesmo. A porção de pescoço do cartucho inclui pelo menos uma porta de entrada para direcionar fluido não filtrado para o interior da porção de corpo e pelo menos uma porta de saída para direcionar fluido filtrado para fora da porção de corpo. O pescoço também tem pelo menos duas aletas pendendo radialmente para fora do mesmo, sendo que pelo menos uma aleta define uma superfície de engate chavetada e uma superfície de carne inclinada para frente e uma superfície de came inclinada para trás. Preferivelmente, a superfície de engate chavetada está sobre uma superfície voltada axialmente da pelo menos uma aleta.

Em uma outra preferida forma de realização representativa, a porção de pescoço do membro de cartucho inclui primeira e segunda superfícies voltadas axialmente. A primeira superfície voltada axialmente tem pelo menos uma porta de entrada formada na mesma e a segunda superfície voltada axialmente tem pelo menos uma porta de saída formada na mesma.

Ainda, é também previsto que cada aleta defina uma superfície de engate chavetada, uma superfície de came inclinada para frente e uma superfície de came inclinada para trás. Ainda, também é previsto que a superfície de engate chavetada definida sobre cada aleta do membro de cartucho seja substancialmente similar. Altemativamente, a superfície de engate chavetada definida em cada aleta do membro de cartucho é diferente. O conjunto de filtro representativo pode também incluir um membro de cabeçote que define uma câmara axial e inclui passagens de entrada e saída que se comunicam com a câmara. Um membro de válvula é rotativamente disposto no interior da câmara axial do membro de cabeçote e define uma cavidade axial para receber a porção de pescoço do membro de cartucho para facilitar a comunicação entre as passagens de entrada e saída do membro de cabeçote e as portas de entrada e saída da porção de pescoço. A cavidade formada no membro de válvula define pelo menos um rasgo de recepção que inclui uma superfície para conjugar-se com a superfície de engate chavetada formada sobre a(s) peça(s) de suporte. O(s) rasgo(s) de recepção também define(m) pelo menos uma superfície inclinada para interagir com a superfície de came inclinada para trás formada sobre a(s) peça(s) de suporte para facilitar o engate e/ou desengate do membro de cartucho com a cavidade axial do membro de válvula. O conjunto de filtro representativo pode também incluir um membro de suporte que é disposto entre o membro de cabeçote e o membro de cartucho, e inclui uma abertura para receber a porção de pescoço do membro de cartucho. A abertura tem uma superfície interna que define pelo menos duas rampas de carne para interagir com a superfície de carne inclinada para frente formada sobre a(s) peça(s) de suporte para facilitar o engate da(s) peça(s) de suporte do membro de cartucho com o membro de suporte.

Em uma outra preferida forma de realização representativa da revelação, a porção de pescoço do membro de cartucho de filtro tem um par de aletas diametralmente opostas. Altemativamente, a porção de pescoço do membro de cartucho tem três aletas circunferencialmente espaçadas. Em ainda uma outra forma de realização representativa, a porção de pescoço do membro de cartucho tem primeiro e segundo pares de aletas diametralmente opostos, sendo que o primeiro par de aletas é disposto em uma primeira altura sobre a porção de pescoço e o segundo par de aletas é disposto em uma segunda altura sobre a porção de pescoço. A presente revelação é também dirigida a um cartucho de filtro representativo, o qual inclui uma porção de corpo e uma porção de pescoço. A porção de corpo do cartucho encerra meios de filtro para filtrar um fluido que é passado através deles. A porção de pescoço se comunica com a porção de corpo e inclui uma porta de entrada para direcionar fluido não filtrado para fora da porção de corpo. A porção de pescoço, presentemente preferivelmente, tem pelo menos duas aletas que pendem radialmente para fora da mesma, sendo que pelo menos uma aleta define uma superfície de engate chavetada, uma superfície de came inclinada para frente e uma superfície de came inclinada para trás. A superfície de engate chavetada permite que o cartucho conjugue-se com um conjunto de recepção compatível e a superfície de came inclinada para trás facilitando a conjugação com o mesmo.

Em uma forma de realização alternativa representativa da presente revelação, cada aleta define uma superfície de engate chavetada, uma superfície de came inclinada para frente e uma superfície de came inclinada para trás. Ainda mais detalhadamente, é previsto que as superfícies de engate chavetadas definidas em cada aleta do membro de cartucho possam ser substancialmente similares ou, altemativamente, possam ser diferentes.

Presentemente preferivelmente, a porção de pescoço do membro de cartucho tem um par de aletas diametralmente opostas.

Altemativamente, a porção de pescoço do membro de cartucho tem três aletas circunferencialmente espaçadas. Em ainda uma outra forma de realização representativa, a porção de pescoço do membro de cartucho tem primeiro e segundo pares de aletas diametralmente opostos, sendo que o primeiro par de aletas é disposto em uma primeira altura sobre a porção de pescoço e o segundo par de aletas é disposto em uma segunda altura sobre a porção de pescoço. A presente revelação é também direcionada para um cartucho de filtro que inclui uma porção de corpo para encerrar meios de filtro para filtrar um fluido e uma porção de pescoço que se comunica com a porção de corpo. A porção de pescoço inclui pelo menos uma porta de entrada para direcionar fluido não filtrado para o interior da porção de corpo, pelo menos uma porta de saída axial para direcionar fluido filtrado para fora da porção de corpo e uma porção de pescoço tendo pelo menos duas aletas pendendo radialmente para fora da mesma.

Presentemente preferivelmente, a pelo menos uma aleta define uma superfície de engate chavetada, uma superfície de came inclinada para frente e uma superfície de came inclinada para trás, a superfície de engate chavetada permitindo que o cartucho se conjugue com um conjunto de recepção compatível. r E previsto que a porção de pescoço tenha primeira e segunda fendas circunferenciais formadas na mesma, as quais são adaptadas e configuradas para receber um selo de anel em O. A primeira fenda circunferencial é posicionada entre a pelo menos uma porta de entrada do membro de pescoço e a porção de corpo e a segunda fenda circunferencial é posicionada entre a pelo menos uma porta de entrada e a pelo menos uma porta de saída. Altemativamente, é entendido que as posições da pelo menos uma porta de entrada e da pelo menos uma porta de saída poderíam ser revertidas e o cartucho de filtro permanecería operacional. A presente revelação é também direcionada a um conjunto de filtro representativo que inclui um cartucho de reposição, um membro de cabeçote, uma válvula e uma estrutura de suporte. O cartucho tem uma porção de corpo para encerrar meios de filtro e uma porção de pescoço que inclui pelo menos uma porta de entrada estendendo-se axialmente para direcionar fluido não filtrado para o interior da porção de corpo e pelo menos uma porta de saída estendendo-se axialmente para direcionar fluido filtrado para fora da porção de corpo. A porção de pescoço tem pelo menos duas aletas pendendo radialmente para fora da mesma, a pelo menos uma aleta definindo uma superfície de engate chavetada, uma superfície de carne inclinada para frente e uma superfície de carne inclinada para trás.

Estas e outras características únicas do conjunto de cartucho de filtro lenticular representativo da presente revelação e o método de construção do mesmo ficarão mais facilmente aparentes a partir da descrição que segue dos desenhos tomados em conjunção com a descrição detalhada das preferidas formas de realização representativas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para que aqueles que têm conhecimento comum na arte, à qual a presente revelação pertence, compreendam mais facilmente como construir e usar o conjunto de cartucho de filtro da presente revelação, referência deve ser feita aos desenhos, nos quais: a figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de filtro construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa da presente revelação, a figura 2 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de filtro representativo da figura 1, com parte separada para facilidade de ilustração; a figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada da porção superior representativa do conjunto de filtro representativo da figura 1 incluindo o cartucho de filtro representativo, suporte de suporte representativo e membro de cabeçote representativo; a figura 4 é uma vista em seção transversal do suporte de suporte representativo mostrado na figura 3, tomada ao longo da linha 4-4 da figura 3 ilustrando a representativa superfície de engrenagem em rampa formada sobre a mesma; a figura 5 é uma vista terminal inferior do membro de válvula representativo, mostrado na figura 3, quando observado ao longo da linha 5-5 da figura 3; a figura 6 é uma vista em elevação do membro de válvula representativo da figura 3, com uma porção representativa da parede externa interrompida para ilustrar características de superfícies interiores, representativas do mesmo; a figura 7 é uma vista em elevação do membro de válvula representativo da figura 3, com uma porção representativa da parede externa interrompida e girada por 180° a partir da posição mostrada na figura 6 para ilustrar características de superfícies interiores representativas do mesmo; a figura 8 é uma vista em elevação da porção superior representativa do cartucho de filtro e do membro de válvula da figura 3, com as características de intertravamento representativas do mesmo em alinhamento axial para facilitar o engate entre eles; a figura 9 é uma vista em elevação da porção superior representativa do cartucho de filtro representativo e do membro de cabeçote representativo da figura 3, girada por 180° a partir da posição mostrada na figura 8, com as características de intertravamento representativas do mesmo em alinhamento axial para facilitar o engate entre eles; a figura 10 é uma vista em perspectiva da porção superior representativa do conjunto de filtro representativo da presente revelação, com a parede representativa do cabeçote representativo e membros de válvula representativos, interrompida para ilustrar a posição inicial da aleta de engrenagem chavetada representativa do filtro representativo em relação à superfície de caminha em rampa representativa do membro de suporte representativo, sendo que o conjunto de válvula representativo, como qual o membro de cabeçote representativo é associado, está fechado para fluxo; a figura 11 é uma vista em perspectiva da porção superior representativa do conjunto de filtro representativo da presente revelação, com a parede representativa do membro de cabeçote representativo interrompido para ilustrar a posição final da aleta de engrenagem chavetada representativa do filtro representativo em relação à superfície de engrenagem em rampa representativa do membro de suporte representativo, sendo que o conjunto de válvula representativo, como qual o membro de cabeçote representativo é associado, está aberto para fluxo; a figura 12 é uma vista em perspectiva da porção de pescoço cilíndrica representativa do cartucho de filtro representativo da presente revelação, que inclui aletas de engrenagem tendo uma formação de chaveta em esqueleto; as figuras 13-17 ilustram uma variedade de deferentes configurações de chaveta providas nas aletas de engrenagem formadas sobre a porção de pescoço cilíndrica representativa do cartucho de filtro representativo da presente revelação; as figuras 18-20 ilustram cada um dos padrões de chaveta disponíveis para uma aleta de engrenagem representativa tendo um máximo de quatro posições de dente; as figuras 21-27 ilustram cada um dos padrões de chaveta disponíveis para uma aleta de engrenagem representativa tendo um máximo de cinco posições de dente; as figuras 28-40 ilustram cada um dos padrões de chaveta disponíveis para uma aleta de engrenagem representativa tendo um máximo de seis posições de dente; a figura 41 é uma vista plana superior da porção de pescoço de um cartucho de filtro representativo construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa da presente revelação, que inclui três aletas de engrenagem representativas, espaçadas circunferencialmente, cada uma tendo uma diferente formação de chaveta sobre a mesma; a figura 42 é uma vista em elevação lateral da porção de pescoço representativa do cartucho de filtro representativo da figura 41, tomada ao longo da linha 42-42; a figura 43 é uma vista em elevação lateral da porção de pescoço representativa do cartucho de filtro representativo da figura 41, girada por 120° a partir da vista mostrada na figura 42; a figura 44 é uma vista em elevação lateral da porção de pescoço representativa do cartucho de filtro representativo da figura 41, girada por 120° a partir da vista mostrada na figura 43; a figura 45 é uma vista plana superior da porção de pescoço representativa de um cartucho de filtro representativo construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa da presente revelação, que inclui dois conjuntos de aletas de engrenagem diametralmente opostas, posicionadas em dois níveis diferentes sobre a porção de pescoço representativa do cartucho; a figura 46 é uma vista em elevação lateral da porção de pescoço representativa do cartucho de filtro representativo da figura 45, tomada ao longo da linha 46-46; a figura 47 é uma vista em elevação lateral da porção de pescoço representativa do cartucho de filtro representativo da figura 45, girada por 90° a partir da vista mostrada na figura 46; a figura 48 é uma vista em elevação lateral da porção de pescoço representativa do cartucho de filtro representativo da figura 45, girado por 90° a partir da vista mostrada na figura 47; a figura 49 é uma vista em elevação lateral da porção de pescoço representativa do cartucho de filtro representativo da figura 45, girada por 90° a partir da vista mostrada na figura 48; a figura 50 é uma vista em elevação lateral em seção transversal, de um outro conjunto de filtro representativo construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa da presente revelação, em que uma válvula de esfera representativa é posicionada no interior do conjunto para inibir o egresso representativo de fluido a partir do sistema quando o cartucho de filtro é removido do conjunto, com a válvula de esfera mostrada em uma posição aberta; a figura 51 é uma vista em elevação lateral em seção transversal do conjunto de filtro representativo da figura 50, com a válvula de esfera mostrada em uma posição fechada quando o cartucho de filtro representativo é removido do conjunto; a figura 52 é uma vista em perspectiva explodida de um outro conjunto de filtro representativo construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa da presente revelação, com as partes do mesmo separadas para facilitar a ilustração, incluindo um inserto anular na forma de um anel de chaveta tendo rebaixos configurados para conjugar-se com correspondentes características de superfície sobre as aletas de carne chavetadas de um cartucho de filtro de reposição; a figura 53 é uma vista em perspectiva do conjunto de filtro representativo da figura 52 com a porção de cabeçote em seção transversal para ilustrar a estrutura interior da mesma; a figura 54 é uma vista em perspectiva explodida de um outro conjunto de filtro representativo construído de acordo com uma forma de realização preferida da presente revelação, com as partes separadas para facilitar a ilustração, a qual inclui um membro de válvula que pode ser girado em relação à porção de cabeçote representativa do conjunto de filtro representativo entre uma posição aberta, na qual é permitido que fluido flua através do conjunto de filtro representativo, e uma posição de derivação, na qual fluido irrestrito flui através do cabeçote de filtro da entrada para a saída; a figura 55 é uma vista em perspectiva do conjunto de filtro representativo da figura 54, montado; a figura 56 é vista em perspectiva ampliada da porção superior do cartucho de filtro reposicionável mostrado nas figuras 54-55, ilustrando a estrutura da porção de pescoço do mesmo, a figura 57 é vista em perspectiva ampliada da área designada pelo número de referência 4 na figura 54, ilustrando estruturas de recepção formadas dentro da cavidade interior do membro de válvula e configuradas para receber aletas de carne; a figura 58 é vista em perspectiva ampliada da porção superior do conjunto de filtro representativo da figura 54 ilustrando a inserção do cartucho de filtro representativo reposicionável no interior da abertura central, formada no flange de suporte intermediário; a figura 59 é vista em perspectiva ampliada da porção superior do conjunto de filtro representativo da figura 54 tendo uma porção da porção de cabeçote representativa e do membro de válvula representativo, recortada para facilitar a ilustração, sendo que o membro de válvula representativo está na posição de “filtro”; a figura 60 é vista em perspectiva ampliada da porção superior do conjunto de filtro representativo da figura 54 tendo uma porção da porção de cabeçote e do membro de válvula recortada para facilitar a ilustração, sendo que o membro de válvula está na posição de “derivação”; a figura 61 é uma vista em seção transversal da porção superior do conjunto de filtro representativo da figuras 54-60 em que o conjunto de cartucho de filtro representativo, substituível, é mostrado engatado no interior do membro de válvula, e o membro de válvula, por sua vez, é engatado no interior da porção de cabeçote; e a figuras 62-64 são vistas em perspectiva ampliadas da porção superior do conjunto de filtro representativo da figura 54 ilustrando o desengate do conjunto de cartucho de filtro representativo, reposicionável, a partir do membro de válvula.

Estas e outras características do conjunto de filtro representativo da presente revelação se tomará mais facilmente aparente para aqueles que têm conhecimento comum na arte a partir da seguinte descrição detalhada das preferidas formas de realização representativas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

REPRESENTATIVAS

Com referência agora às figuras onde os mesmos números de referência identificam elementos estruturais similares do conjunto de filtro do objeto da revelação, é ilustrado na figura 1 um conjunto de filtro construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação e designado geralmente pelo número de referência 10. O conjunto de filtro 10 é configurado para uso em conjunção com um sistema de processamento de fluido que inclui um conduto de entrada 12 para fornecer fluido de processo não filtrado ao interior do conjunto de filtro e um conduto de saída 14 para fornecer fluido de processo filtrado a partir do conjunto de filtro 10. O conjunto de filtro 10 é preferivelmente montado em uma estrutura de suporte associada com o sistema de processamento de fluido por meio de um suporte 16.

Com referência à figura 2, conjunto de filtro 10 inclui um único conjunto de válvula rotativo 18 que consiste de uma porção de cabeçote 20 definindo uma câmara interior tendo uma porta de entrada 22 para comunicação com o conduto de entrada 12 e uma porta de saída 24 para comunicação com conduto de saída 14. O conjunto de válvula rotativo 18 também inclui um membro de válvula 26 configurado para receber dentro da câmara interior a porção de cabeçote 20 em uma tal maneira para facilitar a rotação do membro de válvula em relação à porção de cabeçote entre uma posição aberta, na qual é permitido que fluido flua através do conjunto de filtro, e uma posição fechada, na qual fluxo através do conjunto de filtro é restrito. (Ver as figuras 10 - 11). O membro de válvula 26 inclui um orifício de entrada 32 para comunicação com orifício de entrada de entrada 22 da porção de cabeçote 20 e um orifício de saída 34 para comunicação com o orifício de saída 24 da porção de cabeçote 20. (Ver as figuras 6-7). O corpo do membro de válvula 26 inclui rebaixos 36a e 38a para acomodar selos de anel em O, superior e inferior, 36 e 38. Selo de anel em O 36 serve isolar de maneira selante o fluxo de entrada a partir do fluxo de saída dentro da câmara interior da porção de cabeçote 20 durante a operação, enquanto que o selo de anel em O 38 previne vazamento para a atmosfera.

Em continuação com referência à figura 2, o conjunto de filtro 10 também inclui um cartucho de filtro reposicionável 40, construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa da presente revelação. O conjunto de filtro 10 é adaptado e configurado para assegurar que o cartucho de reposição 40 seja compatível com o sistema de processamento de fluido com o qual ele é associado. Além disto, como discutido anteriormente, o cartucho de filtro 40 e a porção de válvula 26 são providos com estruturas de conjugação chavetadas que asseguram compatibilidade entre eles, e, desta maneira, previnem a instalação acidental ou intencional de um cartucho de reposição de qualidade inferior ou incompatível, o qual podería colocar em risco a integridade do sistema de processamento de fluido.

Com referência à figura 3, o cartucho de filtro reposicionável 40 inclui uma porção de corpo geralmente cilíndrica 42 encerrando meios de filtro para filtrar fluido de processo. Aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que qualquer uma de uma variedade de diferentes tipos de meios de filtro podería ser encerrada na porção de corpo, incluindo, por exemplo, meios pregueados, meios de microfibras ou carvão. Uma tampa terminal 44 encerra a porção de corpo 42, e uma porção de pescoço cilíndrica 46 pende a partir da tampa terminal 44. Aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que a tampa terminal 44 e a porção de corpo 42 podem ser unidas conjuntamente por meio de soldagem sônica, soldagem por rotação ou outros métodos similares conhecidos na arte. A porção de pescoço 46 do cartucho de filtro 40 é adaptada e configurada para recepção com a. cavidade interior do membro de válvula 26 (ver as figuras 6-9) e inclui uma seção superior 46a e uma seção inferior 46b. Como seria entendido por aqueles especializados na arte, uma de uma pluralidade de possíveis alternativas formas de realização representativas podería incluir um cartucho de filtro reposicionável 40, no qual não existe diferença no diâmetro da porção de corpo cilíndrica 42 e da porção de pescoço cilíndrica 46, e, desta maneira, não existe diferenciação entre a porção de fundo cilíndrica 42 e a porção de pescoço cilíndrica 46 e, desta maneira, o local das aletas de carne 62 e 64 precisa ser apenas operacionalmente posicionado sobre o cartucho de filtro reposicionável 40, de modo que o cartucho de filtro 40 é operacionalmente conectado com o flange de suporte intermediário 70 que pende a partir do suporte de montagem 16. A seção superior 46a define uma passagem de entrada radial 57 para receber fluido de processo não filtrado que entra no membro de válvula 26 através do orifício de entrada 37 e que direciona o fluido para o interior da porção de corpo 42 do cartucho de filtro 40. A seção superior 46a também define uma passagem de saída axial 54 para fornecer fluido de processo filtrado a partir do interior da porção de corpo 42 para a cavidade interior do membro de válvula 26 para egressar através do orifício de saída 34 para dentro da câmara interior da porção de cabeçote 20. Aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que as passagens de entrada e saída na porção de pescoço poderíam ser revertidas de modo que o fluxo de entrada seja axial e o fluxo de saída seja radial, As passagens de entrada e saída 52 e 54 são isoladas de maneira estanque uma da outra por meio de um selo de anel em O superior 56 posicionado na extremidade superior da porção de pescoço 46. Um segundo selo de anel em O inferior 58 é posicionado embaixo da passagem de entrada radial 52 para engatar de maneira estanque na porção de pescoço 46 dentro da câmara interior do membro de válvula 26 e prevenir o vazamento de fluido de processo não filtrado a partir do conjunto de filtro 10 enquanto em operação.

Com referência à figura 2 em conjunção com a figura 3, presentemente preferivelmente, um par de aletas de carne 62 e 64, inclinadas, diametralmente opostas, projeta-se radialmente para fora a partir da seção inferior 46b da porção de pescoço 46. As aletas de carne 62 e 64 são dimensionadas e configuradas para facilitar o engate rotacional do cartucho de filtro no interior de um flange de suporte intermediário 70 que pende a partir do suporte de montagem 16. Como melhor visto na figura 3, uma abertura central 75 estende-se através do flange de suporte 70 para receber a porção de pescoço 46 do cartucho de filtro 40. Um par de rampas de carne 72 e 74, diametralmente oposta, projeta-se radialmente para o interior da abertura central 75 para interagir com as superfícies inferiores inclinadas das aletas de carne 62 e 64. As rampas de carne 72 e 74 são espaçadas uma da outra para permitir que as aletas de came 62 e 64 se ajustem entre aquelas, quando a porção de pescoço é estendida através da abertura 75 durante a montagem, e elas são inclinadas ao longo de seu comprimento de arco para facilitar o engate rotacional do cartucho de filtro com o flange de suporte 70, como ilustrado na figura 4.

Com referência às figuras 2 e 3, o flange de suporte 70 também inclui uma área de assentamento rebaixada 76 definida pela parede de retenção anular 78 e configurada para receber e reter a porção de cabeçote 20 do conjunto de filtro 10. Nervuras de retenção arqueadas 82 e 84, diametralmente opostas, projetam-se para dentro a partir da parede de retenção 78 para fficcionalmente engatar com correspondentes estruturas de engate em forma de rampa 92 e 94 que se projetam radialmente para fora a partir da região inferior da porção de cabeçote 20 quando a porção de cabeçote 20 é rotativamente engatada no interior da área de selagem rebaixada 76 durante a montagem. Superfícies de batente 82a e 84a são associadas com nervuras de retenção 82 e 84, respectivamente, para limitar o movimento da porção de cabeçote 20 no interior da área de assentamento 76.

Em uma representativa forma de realização alternativa, a porção de cabeçote 20 e flange de suporte 70 podem ser adaptados e configurados para cooperar e engatar um com o outro em uma maneira descrita abaixo com respeito ao conjunto de filtro 800 e ilustrada nas figuras 52-53.

Como melhor visto nas figuras 1 e 2, a parede de retenção anular 78 do flange de suporte 70 é também configurada para acomodar e suportar um uma cobertura 90, a qual é configurada para alojar e proteger o conjunto de válvula rotativo 18 do conjunto de filtro 10. Como ilustrado, a cobertura 90 inclui aberturas laterais, isto é, a abertura 92, para acomodar os condutos de entrada e saída 12 e 14. Aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que a configuração da cobertura bem como a maneira na qual ela é unida com o flange de suporte 70 poderíam variar na dependência da natureza do ambiente de operação no qual o sistema é empregado.

Com referência à figura 5, de acordo com a presentemente preferida forma de realização representativa da presente revelação, aletas de carne 62 e 64 são adaptadas e configuradas para recepção no interior de um par de correspondentes áreas de recepção 102 e 104, diametralmente opostas, formadas dentro da cavidade interior 25 do membro de válvula 26. Mais particularmente, a superfície superior de cada aleta de carne 62, 64 é provida com uma única formação de chaveta tendo, neste caso, uma pluralidade de dentes projetantes axialmente espaçados que são adaptados e configurados para engatar, e se conjugar com um correspondente conjunto de rebaixos formados no interior das áreas de recepção do membro de válvula 26. Esta disposição de conjugação é configurada para assegurar a compatibilidade de cartucho de reposição por apenas permitir a substituição de um cartucho de filtro tendo uma formação de superfície chavetada que corresponde com as características de superfície das áreas de recepção no membro de válvula.

Na exemplificativa forma de realização representativa da revelação ilustrada nas figuras 3-9, a formação de chaveta em cada aleta de carne (62, 64) inclui três dentes espaçados (62a-62c, 64a-64c) e cada área de recepção (102, 104) no interior do membro de válvula 26 inclui três correspondentes rebaixos (102a-102c, 104a-104c) para acomodar os dentes quando a porção de pescoço 46 do cartucho 40 é recebida pelo membro de válvula 26.

Como discutido em maior detalhe abaixo, o número de dentes que define a formação de chaveta em cada aleta de carne pode variar dentro do escopo desta revelação (ver, por exemplo, as figuras 18-40), como pode a geometria superficial da formação de chaveta (ver, por exemplo, as figuras 13-17). Em cada caso, a área de recepção no membro de válvula rotativo teria que ter uma correspondente configuração de conjugação para acomodar a formação de chaveta formada sobre as aletas de carne. Além disto, é previsto que a configuração de chaveta sobre a aleta podería ser diferente da configuração de chaveta da aleta oposta. Isto irá dramaticamente elevar o número de possíveis combinações de chavetas, disponíveis para o fabricante do filtro.

Com referência à figura 10, quando um cartucho de filtro compatível é introduzido no conjunto de filtro 10 do objeto da revelação, a porção de pescoço 46 do cartucho de filtro 40 é inserida através da abertura central 75 do flange de suporte 70, com as aletas de carne 62 e 64 posicionadas entre as rampas de carne 72 e 74 diametralmente opostas. Em um tal instante, o membro de válvula 26 está na posição “desligada” para receber a porção de pescoço 46. Desta maneira, os orifícios de entrada e saída 32, 34 do membro de válvula 26 não estão alinhados com as portas de entrada e saída 42, 44 da porção de cabeçote 20. Por causa disto, os dentes (62a-62c, 64a-64c) formando as superfícies de engate chavetada das aletas de carne 62 e 64 estendem-se para o interior de correspondentes rebaixos (102a-102c, 104a- 104c) das áreas rebaixadas 102 e 104 e se conjugam com eles.

Uma vez quando a porção de pescoço 46 do cartucho de filtro 40 tiver sido intimamente engatada no interior da câmara interior do membro de válvula 26, o cartucho e o membro de válvula podem ser girados em uma direção anti-horária com respeito ao flange de suporte 70 e à porção de cabeçote 20, como ilustrado na figura 11. Quando da rotação do cartucho de filtro 40 em conjunção com membro de válvula 26, as aletas de carne 62, 64 projetando-se a partir da porção de pescoço 46 transladam-se contra as rampas de carne 72, 74, causando com que o cartucho de filtro 40 se mova helicoidalmente para cima em uma direção axial. Como um resultado, o membro de válvula 26 é girado para a posição aberta ou “ligada”, em que os orifícios de entrada e saída 32, 34 do membro de válvula 26 estão alinhados com as portas de entrada e saída 42, 44 da porção de cabeçote 20 para permitir que fluido flua través do conjunto de filtro 10.

Se aletas de came de um cartucho de filtro de reposição introduzido no sistema não foram configuradas para se conjugarem com as áreas de recepção do membro de válvula, isto é, se as aletas de came não tiverem uma formação de superfície chavetada, que podem ser indicativas de um cartucho de filtro não autorizado, do mercado paralelo, as aletas de came irão interferir com e ser incapazes de engatar nas áreas de recepção no membro de válvula, Conseqüentemente, visto que as superfícies de came inclinadas das aletas de came 62, 64 serão dispostas abaixo das superfícies inclinadas das rampas de came 72, 74, as aletas de came serão incapazes de atravessar as rampas de came. Como um resultado, as aletas de came serão incapazes de efetuar a rotação do membro de válvula para a posição “ligada” para permitir que fluido flua através do conjunto. Isto assegurará a compatibilidade do cartucho de por prevenir o uso de cartuchos de filtro de reposição de qualidade inferior ou não autorizado. A formação de chaveta mostrada na exemplificativa forma de realização representativa das figuras 3-11, corresponde à formação de chaveta ilustrada na figura 22, a qual é selecionada a partir de um grupo de formações de chaveta tendo cinco posições de dentes disponíveis. Na exemplificativa forma de realização representativa, o primeiro, quarto e quinto dentes estão presentes, enquanto que o segundo e terceiro estão ausentes. Usando a convenção em que o número “1” representa a presença de um dente em uma posição de uma formação de chaveta, e o número “0” representa a ausência de um dente em uma posição da formação de chaveta ilustrada nas figuras 3-11, e 22 pode ser representada pela expressão numérica (1, 0, 0, 1, 1), De acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação, existe um cartucho de reposição que é provido com aletas de came tendo uma formação de superfície que é compatível com um membro de válvula rotativo, independentemente do número de rebaixos definidos no interior das áreas de recesso formadas no mesmo. Um cartucho tendo uma porção de pescoço com aletas de carne diametralmente opostas que incluem uma tal formação aqui referida como uma formação de chaveta com características em relevo, é ilustrado nas figuras 2 e 12 e é designado geralmente pelo número de referências 40 e 140, respectivamente.

Com referência à figura 12, as aletas de carne 162 e 164 do cartucho de filtro 140 incluem uma formação de chaveta com características em relevo, definidas por meio de formação de dentes, em que apenas a primeira e quinta posições de dente são enchidas com dentes (isto é, os dentes 162a, 162b). Esta chaveta com características em relevo é representada por meio da expressão numérica (1, 0, 0, 0, 1). Deve ser entendido que, em uma formação de chaveta com cinco posições, a primeira e quinta posições serão sempre enchidas, e, em contraste, as áreas rebaixadas do membro de válvula sempre terão um rebaixo disposto nas posições complementares. A Tabela 2, embaixo, expõe as combinações de dentes disponíveis para a formação de chaveta com cinco posições, associada com as aletas de carne 162 e 164 opostas do cartucho de filtro 140 e ilustradas na figuras 3-11 e 21-27. No total, excluindo a formação de chaveta com características em relevo da figura 12, existem sete configurações de dente disponíveis para uma formação de chaveta com cinco posições. A Tabela 1 abaixo expõe as configurações de dente disponíveis para a formação de chaveta de quatro posições, associada com as aletas de carne 262 e 264 opostas do cartucho de filtro 240 ilustrado na figuras 18-20. No total, excluindo a formação de chaveta com características em relevo que não está mostrada e é representada pela expressão numérica (1, 0, 0, 1), existem três configurações de dente disponíveis para uma formação de chaveta de quatro posições. A Tabela 3 expõe as configurações de dente disponíveis para a formação de chaveta com seis posições, associada com as aletas de carne 362 e 364 opostas do cartucho de filtro reposicionável 340, como ilustrado nas figuras 28-41. No total, excluindo a formação de chaveta com características em relevo que não está mostrada e é representada pela expressão numérica (1, 0, 0, 0, 0, 1), existem quinze configurações de dente disponíveis para uma formação de chaveta com seis posições.

Em resumo, o número de combinações de dentes disponíveis “N” para uma dada configuração de dente tendo “n” posições de dente pode ser expresso matematicamente como segue: O número relativamente grande de configurações de chaveta que são disponíveis através do sistema chavetado para o objeto da revelação dará aos fabricantes de equipamentos originais a capacidade de prover filtros personalizados para cada um de seus aparelhos. Desta maneira, cada fabricante podería oferecer um único conjunto de cartucho de filtro de reposição, com cada cartucho no conjunto tendo uma diferente formação de superfície chavetada, provida nos aletas engrenagem da mesma, para conjugação com correspondentes áreas de recepção em um membro de válvula suportado no interior de um tipo de aparelho particular.

Com referência às figuras 13-17, é ilustrada uma série de cartuchos de filtro de reposição, construídos de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação, cada um tendo uma diferente formação de superfície chavetada, associada com o mesmo. Por exemplo, as figuras 13,14, 16 e 17 ilustram cartuchos de filtro 403, 404,4Ó6, e 407, respectivamente, com aletas de carne 463, 464, 466 e 467 tendo formações de superfície chavetada com porções que se projetam tanto radialmente para fora a partir das aletas quanto na direção axial. Por exemplo, aleta de carne 463 na figura 13 inclui dois dentes 463a, 463b, os quais se projetam axialmente e radialmente a partir da aleta. A aleta de came 464 na figura 14 inclui dois dentes projetando-se axialmente 464a e 464c e um dente 464b que se projeta tanto radialmente quanto axialmente. A figura 16 ilustra uma aleta de came 466 tendo um dente ampliado que se projeta radialmente e axialmente 466a e um menor dente que se projeta axialmente 466b. A aleta de came 467 na figura 17 inclui dois dentes que se projetam axialmente 467a e 467b e a maioria da aleta de came propriamente dita se projeta radialmente para fora a partir da porção de pescoço do cartucho de filtro 407. De acordo com o objeto da revelação, segue-se que um membro de válvula compatível teria áreas rebaixadas com características de conjugação que corresponderíam às formações de superfície chavetada estendendo-se radialmente e axialmente das aletas de carne 463, 4641 466 e 467. A figura 15 ilustra um outro cartucho de filtro de reposição 405, construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação, onde a formação de superfície chavetada provida sobre a aleta de carne 465 da mesma é definida por meio de uma superfície curva 465a. De acordo com o objeto da revelação, um membro de válvula compatível para o cartucho de filtro 405 teria áreas de recepção com correspondentes rebaixos encurvados para assegurar compatibilidade com o cartucho 405.

Com referência às figuras 41-44, é ilustrado um outro cartucho de filtro de reposição, construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação, e designado geralmente pelo número de referência 540. O cartucho de filtro 540 inclui três aletas de carne 561, 562 e 563, as quais são circunferencialmente espaçadas em tomo da periferia da porção de pescoço 546. Cada aleta de carne tem uma formação de superfície chavetada nela para conjugação com uma correspondente área rebaixada de um membro de válvula rotativo compatível 26. Como ilustrado nas figuras 42-44, as formações de superfície chavetada de aletas de carne 561-563 são derivadas de uma configuração de cinco dentes (ver a tabela 2), e cada aleta de carne tem um diferente padrão de chaveta formado na mesma.

Em particular, a aleta de carne 561 tem uma primeira formação de superfície chavetada que pode ser representada pela expressão numérica (1,0, 1,0, 1), a aleta de carne 562 tem uma segunda formação de superfície chavetada que pode ser representada pela expressão numérica (1, 0, 0, 1, 1), e a aleta de carne 563 tem uma terceira formação de superfície chavetada que pode ser representada pela expressão numérica (1, 1, 0, 0, 1). É também previsto que as aletas de carne 561-563 pudessem ter, cada, a mesma formação de superfície chavetada provida nas mesmas.

Com referência às figuras 45-49, é ilustrado um outro cartucho de filtro de reposição, construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação e designado geralmente pelo número de referência 640. O cartucho de filtro 640 inclui dois conjuntos de aletas de carne diametralmente opostas que incluem as aletas de carne 661- 664. O primeiro conjunto de aletas de carne 661, 663 opostas é posicionado a uma primeira altura axial sobre a porção de pescoço 646, e o segundo conjunto de aletas de carne 662, 664 opostas é posicionado a uma segunda altura axial sobre a porção de pescoço 646. Em adição, cada aleta de carne tem uma formação de superfície chavetada sobre ela para a conjugação com uma correspondente área rebaixada de um compatível membro de válvula rotativo 26. Como ilustrado nas figuras 46-49, as formações de superfície chavetada das aletas de carne 661-664 são derivadas de uma configuração de cinco dentes (ver a tabela 2). As aletas de carne 661 e 664 têm a mesma formação de superfície chavetada sobre elas, que pode ser representada pela expressão numérica (1, 0, 0, 1, 1), enquanto que as aletas de carne 662 e 663 têm, ambas, uma outra formação de superfície chavetada sobre as mesmas, r que pode ser representada pela expressão numérica (1, 1, 0, 0, 1). E também previsto que as aletas de carne 661-664 pudessem ter, cada, a mesma formação de superfície chavetada provida sobre as mesmas, ou, na alternativa, cada aleta de carne podería ter uma diferente formação de superfície chavetada sobre a mesma.

Com referência às figuras 50-51, é ilustrado um outro conjunto de filtro construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação e designado geralmente pelo número de referência 700. O conjunto de filtro 700 inclui uma porção de cabeçote 720 encerrando um membro de válvula rotativo 726 que tem um mecanismo para minimizar vazamento durante a reposição do cartucho. O mecanismo inclui uma esfera de verificação flutuante 728 e uma associada sede de válvula 730.

Como mostrado na figura 51, durante o serviço normal, quando fluido de processo está fluindo através do sistema, a pressão de fluxo de saída do fluido filtrado faz com que a esfera de verificação 728 permaneça em uma posição não assentada. Em contraste, quando a porção de pescoço 46 de um cartucho de filtro de reposição 40 é removida do orifício interior do membro de válvula 726, e a pressão de fluxo de saída é terminada, a esfera de verificação 728 é assentada na sede de válvula 730, como mostrado na figura 51. Como um resultado, o volume vazio no interior da porção de cabeçote 720 é restringido de fluir para fora do membro de válvula 726.

Com referência agora às figuras 52-53, é ilustrado um outro conjunto de filtro construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação e designado geralmente pelo número de referência 800. O conjunto de filtro 800 difere das previamente descritas formas de realização representativas do objeto da revelação pelo fato de que o conjunto não inclui um membro de válvula rotativo, tal como o membro de válvula 18 do conjunto de filtro 10. em vez disto, como melhor visto na figura 53, o conjunto de filtro 800 inclui uma porção de cabeçote 820 com um orifício interior 825 tendo uma região inferior 825a configurada para suportar um inserto anular na forma de um anel de chaveta 818. O anel de chaveta 818 define áreas de recepção 802, 804, diametralmente opostas, para conjugação com correspondentes formações de superfície chavetada sobre as aletas de carne 62, 64 formadas sobre a porção de pescoço 26 de um cartucho de filtro de reposição 40, por exemplo. De acordo com o objeto da revelação, para assegurar a integridade do sistema com o qual o conjunto de filtro 800 é associado, um cartucho de reposição compatível tem que ter aletas de carne com formações de superfície chavetada, as quais se conjugam com as áreas rebaixadas do anel de chaveta 818. Com referência à figura 52, o conjunto de filtro 800 também inclui um suporte de montagem 816 tendo flange de suporte 870 pendendo do mesmo para facilitar o engate rotacional de um cartucho de filtro de reposição 40 com membro de cabeçote 820 e o associado anel de chaveta 818. Uma abertura central 875 estende-se através do flange de suporte 870 para receber o pescoço 46 do cartucho de filtro 40, e um par de rampas de came diametralmente opostas 872 e 874 projeta-se radialmente para o interior da abertura central 875 para operacionalmente interagir com as superfícies inferiores inclinadas das aletas de came 62, 64 quando o cartucho de filtro 40 é engatado com porção de cabeçote 820. O flange de suporte 870 também inclui uma área de assentamento rebaixada 876 definida por meio de uma parede de retenção anular 878 configurada para receber e reter a porção de cabeçote 820. Mais particularmente, porção de cabeçote 820 inclui um par de estruturas de came em rampa 882 e 884, diametralmente opostas, para operacionalmente engatar em um par de flanges de retenção diametralmente opostos 892 e 894 que se projetam radialmente para dentro a partir da parede de retenção 878. Em adição, pontas de roda de tranqueta 882a e 884a se projetam para fora a partir da região inferior da porção de cabeçote 820 para engatar no interior dos correspondentes entalhes 992a e 894a formados nos flanges de retenção 892 e 894, respectivamente. Aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que a maneira na qual a porção de cabeçote 820 e o flange de suporte 870 interagem pode também ser empregada em conjunção com o conjunto de filtro 10 descrito acima, por meio do qual a porção de cabeçote 20 e flange de suporte 70 seriam adaptados e configurados para interagir de uma maneira substancialmente similar.

Para montar o conjunto de filtro 800 do objeto da revelação, um anel de chaveta 818' tendo particular configuração de rebaixos, o qual pode ser selecionado a partir de um conjunto de anéis de chaveta, cada um tendo diferentes configurações de recesso, pode ser primeiramente inserido na região inferior 825 a do orifício interior 925 da porção de cabeçote 820. A porção de cabeçote é então rotativamente engatada no interior da área de assentamento 876 do flange de suporte 870. Em seguida, um cartucho de filtro 40 é levado à aproximação com a porção de cabeçote 820 por meio da inserção da porção de pescoço 46 do cartucho através da abertura central 875 do flange de suporte 870, permitindo que as aletas de engrenagem 62, 64 passem entre as rampas de carne 872, 874 opostas, projetando-se radialmente para o interior da abertura 875. Em um tal instante, as formações de superfície chavetada das aletas de carne 62, 64 se conjugam com as correspondentes áreas rebaixadas 802, 804 no anel de chaveta 818, desde que, evidentemente, o cartucho e anel de chaveta sejam compatíveis um com o outro. Uma vez quando as aletas de carne 62, 64 estão conjugadas com as áreas rebaixadas 802, 804, o cartucho de filtro 40 é girado através de um arco de aproximadamente 90°, de modo que as superfícies inferiores inclinadas das aletas de carne 62, 64 se transladam em relação às rampas de carne 872, 874.

Este movimento relativo faz com que o anel de chaveta 818 gire dentro da região de orifício interior 825a e cause com que a porção de pescoço 46 do cartucho de filtro 40 se mova axialmente para o interior da região superior 825b do orifício interior 825 da porção de cabeçote 820, até um tal instante em que a porção de cabeçote do cartucho de filtro é de maneira estanque recebida na mesma.

Deve ser notado que provisão é feita de modo que o anel de chaveta 818 irá girar através de uma limitada faixa de deslocamento em relação à porção de cabeçote 920 quando o cartucho de filtro 40 i6 girado para o engate com a porção de cabeçote 820. Além disto, uma vez que um membro de válvula rotativo não é utilizado com a porção de cabeçote 820, a região superior 87-5b do orifício interior 825 é dimensionada e configurada para se conjugar diretamente com a porção de pescoço 46 do cartucho de filtro 40, de modo que o orifício de entrada de entrada 52 na porção de pescoço 46 está em comunicação fluí dica direta com a porta de entrada radial 812 da porção de cabeçote 820 e a porta de saída radial 54 na porção de pescoço 46 está em comunicação fluídica direta com a porta de saída 814 da porção de cabeçote 820.

Com referência agora às figuras 54-64 é ainda ilustrado um outro conjunto de filtro construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação e designado geralmente pelo número de referência 900. Similarmente ao conjunto de filtro 10, o conjunto de filtro 900 é configurado para uso em conjunção com um sistema de processamento de fluido que inclui um conduto de entrada 912 para fornecer fluido de processo não filtrado ao interior do conjunto de filtro e um conduto de saída 914 para fornecer fluido de processo filtrado a partir do conjunto de filtro 900. O conjunto de filtro 900 é preferivelmente montado em uma estrutura de suporte associada com o sistema de processamento de fluido por meio de um suporte 916.

Com referência à figura 54, o conjunto de filtro 900 inclui um único conjunto de válvula rotativo 918 que inclui uma porção de cabeçote 920 definindo uma câmara interior tendo uma porta de entrada 922 para comunicação com conduto de entrada 912 e uma porta de saída 924 para comunicação com o conduto de saída 914. O conjunto de válvula rotativo 918 também inclui um membro de válvula 926 configurado para recepção dentro da câmara interior da porção de cabeçote 920 em uma tal maneira, de modo a facilitar a rotação do membro de válvula 926 em relação à porção de cabeçote 920 entre uma posição aberta, na qual fluido é permitido fluir através do conjunto de filtro, e uma posição de derivação, na qual fluido flui irrestritamente através do cabeçote de filtro da entrada para a saída. (Ver as figuras 59-60). O membro de válvula 926 inclui um orifício de entrada 932 para comunicação com a porta de entrada 922 da porção de cabeçote 920 e um orifício de saída 934 para comunicação com a porta de saída 924 da porção de cabeçote 920. (Ver a figura 61)0 corpo do membro de válvula 926 inclui um rebaixo 931a, mostrado na figura 61, envolvendo o orifício de entrada 932 para acomodar um selo de anel em O 931, também mostrado na figura 61, enquanto que serve para facilitar a junção impermeável a fluido do orifício de entrada 932 e da porta de entrada 922. O membro de válvula 926 também tem um rebaixo 933a envolvendo o orifício de saída 934 para acomodar um selo de anel em O 933, mostrado na figura 61, o qual serve para facilitar a junção impermeável a fluido do orifício de saída 934 e orifício de saída 924. O corpo do membro de válvula 926 também inclui um rebaixo 938a para acomodar um selo de anel em O 938 (Ver as figuras 61-64). O selo de anel em O 938 serve para facilitar o engate estanque do membro de válvula 926 no interior da câmara interior da porção de cabeçote 920 e para prevenir vazamento do fluido de processo para a atmosfera.

Continuando a fazer referência à figura 54, conjunto de filtro 900 também inclui um cartucho de filtro reposicionável 940 construído de acordo com uma preferida forma de realização representativa do objeto da revelação. O conjunto de filtro 900 é adaptado e configurado para assegurar que o cartucho de reposição 940 seja compatível com o sistema de processamento de fluido com o qual ele é associado. Além disto, como discutido aqui abaixo, o cartucho de filtro 940 e o membro de válvula 926 são providos com estruturas de conjugação chavetadas, as quais asseguram compatibilidade entre eles, e desta maneira previnem a instalação acidental ou intencional um cartucho de reposição incompatível ou de qualidade inferior, o qual podería colocar em risco a integridade do sistema de processamento de fluido.

Com referência às figuras 54-56 e 61, o cartucho de filtro reposicionável 940 inclui uma porção de corpo geralmente cilíndrica 942 encerrando meios de filtro para filtrar fluido de processo. Aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que qualquer uma de uma variedade de diferentes tipos de meios de filtro poderia ser encerrada com a porção de corpo, incluindo, por exemplo, meios pregueados, meios de microfibras ou de carvão. A porção de corpo 942 inclui uma tampa superior 944, a qual preferivelmente forma uma parte integral da porção de corpo 942.

Altemativamente, aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que a tampa superior 944 e porção de corpo 942 podem ser formados separadamente e então conectadas conjuntamente por meio de soldagem sônica, soldagem por rotação ou outros métodos similares conhecidos na arte. A tampa superior 944 tem uma porção de pescoço 946 pendendo da mesma. A porção de pescoço 946 do cartucho de filtro 940 é adaptada e configurada para recepção dentro da cavidade interior do membro de válvula 926 (Ver as figuras 54, 56, 58-61) e inclui uma seção superior 946a e uma seção inferior 946b.

Com referência novamente à figura 54, a porção de pescoço 946 define uma pluralidade de passagens axiais 952. A seção superior 946a preferivelmente também define uma pluralidade de saliências axialmente alinhadas, inclinadas, 951, as quais se projetam radialmente para fora a partir da seção superior 946a, para dividir o fluxo de fluido que entra nas passagens axiais 952. Desta maneira, uma preferida forma de realização representativa exemplificativa do objeto da revelação, fluido de processo não filtrado entra na câmara interior do membro de válvula 926 através do orifício de entrada 932, flui entre as saliências 951 e através das passagens axiais 952, e então entra na porção de corpo 942 (ver a figura 55) do cartucho de filtro 940. A seção superior 946a também define uma passagem de saída axial 954 para fornecer fluido de processo filtrado a partir do interior da porção de corpo 942 para a cavidade interior do membro de válvula 926 para egressar através do orifício de saída 934 e da porta 924 para fora da porção de cabeçote 920.

Aqueles especializados na arte irão facilmente apreciar que a direção/orientação das passagens de entrada e saída na porção de pescoço 946 poderíam ser revertidas. As passagens de entrada e saída 952 e 954 são isoladas de maneira estanque uma da outra por meio de um selo de anel em O superior 956 posicionado na extremidade superior da porção de pescoço 946 (ver a figura 61). Um segundo selo de anel em O inferior 958 é posicionado embaixo da entrada das passagens radiais 952 para engatar de maneira estanque a porção de pescoço 946 dentro da câmara interior do membro de válvula 926 e prevenir o vazamento de fluido de processo não filtrado a partir do conjunto de filtro 900, durante a operação.

Com referência à figura 54 em conjunção com as figuras 56 e 58, um par de aletas de carne 962 e 964 diametralmente opostas projeta-se radialmente para fora a partir da seção inferior 946b da porção de pescoço 946. As aletas de carne 962 e 964 são dimensionadas e configuradas para facilitar o engate rotacional do cartucho de filtro no interior de um flange de suporte intermediário 970 que pende a partir do suporte de montagem 916.

Como melhor visto na figura 54, a abertura central 975 estende-se através do flange de suporte 970 para receber a porção de pescoço 946 do cartucho de filtro 940. Um par de rampas de carne diametralmente opostas 972 e 974 projeta-se radialmente para dentro da abertura central 975 para interagir com superfícies inferiores das aletas de carne 962 e 964. As rampas de carne 972 e 974 são espaçadas uma da outra para permitir que as aletas de carne 962 e 964 se ajustem entre elas quando a porção de pescoço é estendida através da abertura 975 durante a montagem. Como melhor ilustrado na figura 56, cada aleta de carne 962 e 964 inclui uma superfície inclinada para frente 963. A superfície inclinada para frente 963 é adaptada e configurada para facilitar o engate rotacional do cartucho de filtro com as rampas de carne 972 e 974 do flange de suporte 970, como ilustrado nas figuras 58-60 e 62-64.

Com referência à figuras 54 e 61, o flange de suporte 970 também inclui uma área de assentamento rebaixada 976 definida por meio de uma parede de retenção anular 978 e configurada para receber e reter a porção de cabeçote 920 do conjunto de filtro 900. Nervuras de retenção arqueadas 982, 984, diametralmente opostas, se projetam para dentro a partir da parede de retenção 978 para friccionalmente engatar com correspondentes estruturas de engate 992 e 994 (ver a figura 61) que se projetam radialmente para fora a partir da região inferior da porção de cabeçote 920, quando a porção de cabeçote 920 é rotativamente engatada no interior da área de assentamento rebaixada 976 durante a montagem. Em uma representativa forma de realização alternativa do objeto da revelação, a porção de cabeçote 920 e flange de suporte 970 podem ser adaptados e configurados para cooperar e engatar um outro em uma maneira descrita aqui com respeito ao conjunto de filtro 800 e como ilustrado nas figuras 52-53.

Similarmente ao conjunto de filtro 10, e como ilustrado nas figuras 1 e 2, a parede de retenção anular 978 do flange de suporte 970 pode ser também configurada para acomodar e suportar uma cobertura (não mostrada), tal como a cobertura 90, para alojar e proteger o conjunto de válvula rotativo 919 do conjunto de filtro 900. Também em uma maneira similar às aletas de carne 62 e 64 do conjunto de filtro 10, ver, por exemplo, as figuras 2 e 3, as aletas de carne 962 e 964 (Ver as figuras 54 e 56) podem ser adaptadas e configuradas para recepção no interior de um par de correspondentes áreas de recepção 1002 e 1004 diametralmente opostas, melhor mostrado na figura 57, formadas dentro da cavidade interior 925 do membro de válvula 926. Como discutido em conexão com outras preferidas formas de realização representativas do objeto da revelação, a superfície superior de cada aleta de carne 962, 964 é provida com uma única formação de chaveta tendo, nesta exemplificativa forma de realização representativa, uma pluralidade de dentes projetantes axialmente espaçados, os quais são adaptados e configurados para engatar e se conjugar com o correspondente conjunto de rebaixos espaçados formados no interior das áreas de recepção 1002 e 1004 do membro de válvula 926. O engate de conjugação é projetado para assegurar a compatibilidade do cartucho de reposição por somente permitir a reposição de um cartucho de filtro tendo uma formação de superfície chavetada que corresponde às características das áreas de recepção no membro de válvula.

Na exemplificativa forma de realização representativa da revelação ilustrada nas figuras 54-64, a formação de chaveta sobre cada aleta de carne (962, 964) inclui três dentes espaçados (962a-962c, 964a-964c).

Outras configurações da formação de chaveta podem também ser usadas, por exemplo, aquelas descritas aqui. Com referência à figura 57, a exemplificativa forma de realização representativa mostrada nas figuras 54-64, as áreas de recepção, 1002 e 1004, também incluem um membro de nervura 1006. Como discutido em maior detalhe com respeito ao conjunto de filtro 10, as duas correspondentes áreas de recepção incluiríam tipicamente correspondentes rebaixos para cada dente espaçado sobre as aletas de carne. Nesta exemplificativa forma de realização representativa do objeto da revelação, apenas um único rebaixo é provido com membro de nervura 1006. Esta configuração para as áreas de recepção é mais representativa de uma formação estrutural de chaveta Todavia, aqueles especializados na arte apreciarão facilmente que as configurações de área de recepção previamente expostas com respeito à forma de realização alternativa da presente revelação podem ser aplicadas ao conjunto de filtro 900.

Como discutido em maior detalhe anteriormente, o número de dentes que define a formação de chaveta sobre cada aleta de carne (962, 964) pode variar dentro do escopo desta revelação (ver, por exemplo, as figuras 18- 40), como pode a geometria de superfície da formação de chaveta (ver, por exemplo, as figuras 13-17). Em cada caso, as áreas de recepção (1002, 1004) no membro de válvula rotativo 926 teriam uma correspondente configuração de conjugação para acomodar a formação de chaveta formada sobre as aletas de carne. Além disto, é previsto que a configuração de chaveta sobre uma aleta podería ser diferente da configuração de chaveta da aleta oposta. Isto elevará dramaticamente o número de possíveis combinações de chaveta disponíveis para um fabricante de filtros.

Com referência às figuras 54-61, quando um cartucho de filtro compatível é introduzido no conjunto de filtro 900, a porção de pescoço 946 do cartucho de filtro 940 é inserida através da abertura central 975 do flange de suporte 970, com as aletas de carne 962 e 964 posicionadas entre as rampas de carne diametralmente opostas 972 e 974 (Ver a figura 54). Em um tal instante, o membro de válvula 926 deve estar na posição de derivação para receber a porção de pescoço 946 (Ver a figura 60). Nesta posição, os orifícios de entrada e saída 932, 934 do membro de válvula 926 não estão alinhados com as portas de entrada e saída 922, 924 da porção de cabeçote 920. Nesta configuração, o fluido de processo que entra no orifício de entrada de entrada 922 flui para dentro da câmara interior da porção de cabeçote 920 e em tomo da superfície externa do membro de válvula 926. O engate selante do membro de válvula 926 no interior da porção de cabeçote 920, por exemplo, facilitado pelo selo de anel em O 938, previne vazamento do fluido de processo que flui ao redor do membro de válvula 926 para a atmosfera.

Com referência às figuras 56, 58 e 62-64, por causa disto, os dentes (962a-962c, 964a-964c) formando a superfície de engate chavetada das aletas de carne 962 e 964 são posicionados nas correspondentes áreas de recepção 1002 e 1004 e são feitos com que se conjuguem com elas. Durante a inserção da porção de pescoço 946, superfícies inclinada para trás 965 (ver a figura 56), as quais são associadas com aletas de carne 962 e 964, são adaptadas e configuradas para engatar com as superfícies inclinadas 1008 formadas nas áreas de recepção 1002 e 1004. A formação de superfícies inclinadas par trás e para frente 963 e 965 na aleta de carne 962 e 964 facilita o engate rotacional do cartucho de filtro 940 com o flange de suporte 970 e a abertura do membro de válvula 926, Uma vez quando a porção de pescoço 946 do cartucho de filtro 940 foi intimamente engatada na cavidade interior 925 do membro de válvula 926, o cartucho e o membro de válvula podem ser girados, por exemplo, presentemente preferivelmente, em uma direção anti-horária a partir da posição de filtro ilustrada na figura 59 para a posição de derivação ilustrada na figura 60, com respeito ao flange de suporte 970 e porção de cabeçote 920. Quando da rotação do cartucho de filtro 940 em conjunção com membro de válvula 926, as aletas de carne 962, 964 que se projetam da porção de pescoço 946 transladam- se contra as rampas de carne 972, 974, causando com que o filtro de cartucho 940 se mova helicoidalmente para cima em uma direção axial. Como um resultado, o membro de válvula 926 é girado para a posição “ligada” ou aberta, em que os orifícios de entrada e saída 932, 934 do membro de válvula 926 são alinhados com as portas de entrada e saída 922, 924, respectivamente, da porção de cabeçote 920 para permitir que fluido flua através do conjunto de filtro 900. A figura 61 ilustra um conjunto de filtro montado de acordo com uma exemplificativa forma de realização preferida representativa do objeto da revelação, em que o cartucho de filtro 940 está engatado com o flange de suporte 970 e o membro de válvula 926 está na posição aberta.

Se as aletas de carne de um cartucho de filtro de reposição introduzido no sistema não forem configuradas para se conjugar com as áreas de recepção do membro de válvula, isto é, se as aletas de carne não tiverem formação de superfície chavetada, o que pode ser indicativo de um cartucho de filtro não autorizado, do mercado paralelo, as aletas de carne irão interferir com e ser incapazes de engatar nas áreas de recepção no membro de válvula.

Consequentemente, visto que as aletas de carne 962, 964 se localizarão embaixo das superfícies inclinadas das rampas de carne 972, 974, as aletas de carne serão incapazes de atravessar a rampas de carne. Como um resultado, as aletas de carne serão incapazes de efetuar a rotação do membro de válvula para a posição “ligada” para permitir que fluido flua através do conjunto. Isto assegurará a compatibilidade do cartucho de reposição por meio da prevenção do uso de cartuchos de filtro de reposição de qualidade inferior ou não autorizados.

Com referência agora às figuras 62-64, as quais ilustram a interação das aletas de carne 962, 964 (lado oposto, não mostrado) com as correspondentes áreas de recepção 1002 e 1004 formadas na cavidade interior do membro de válvula 926. Na figura 62, a porção de pescoço 946 do cartucho de filtro 940 está totalmente inserida na cavidade interior 925 do membro de válvula 926 e as aletas de carne 962, 964 são posicionadas no interior das áreas de recepção 1002 e 1004. Quando da comunicação de uma rotação na direção horária ao cartucho de filtro 940, como mostrado nas figuras 63-64, as superfícies inclinada para trás 965 contatam as superfícies inclinadas 1008 formadas nas áreas de recepção 1002, 1004 e deslizam ao longo das superfícies inclinadas 1008, de modo que o cartucho de filtro 940 é forçado em uma direção descendente até que ele seja desengatado de dentro da cavidade interior 925 do membro de válvula 926. Ao mesmo tempo, o membro de válvula 926 gira de uma posição aberta para uma posição de “derivação” no interior da porção de cabeçote 920. De maneira contrária, quando da inserção do cartucho de filtro 940 na cavidade interior do membro de válvula 926, as superfícies inclinada para trás 965 contatam as superfícies inclinadas 1008 formadas nas áreas de recepção 1002. As superfícies inclinadas 965 deslizam ao longo das superfícies inclinadas 1008 quando o cartucho de filtro 940 é girado em uma direção anti-horária, de modo que o cartucho de filtro 940 é forçado a se mover em uma direção ascendente, e o engate com o flange de suporte 970 é, desta maneira, facilitado, Embora o exposto aparelho de filtração de fluido tenha sido descrito com respeito a formas de realização exemplificativas, representativas, e presentemente preferidas, é aparente que modificações e alterações podem ser feitas no mesmo sem fugir do espírito e escopo da invenção como definida nas reivindicações apensas.

Claims (11)

1. l. Conjunto dc filtro (900), caracterizado pelo fato de que compreende: a) um membro de cartucho de filtro (940) incluindo uma porção de corpo (942) para encerrar meios de filtro e uma porção de pescoço (946) incluindo pelo menos uma porta de entrada (952) para direcionar fluido não filtrado para o interior da porção de corpo (942) e pelo menos uma porta de saída (954) para direcionar fluido filtrado para fora da porção de corpo (942), a porçlo de pescoço tendo pelo menos duas aletas (962, 964) pendendo radialmente para fora, operacional mente posicionadas sobre o mesmo, pelo menos uma aleta (962, 964) definindo uma superfície de engate chavetada (962a-e, 964a~c), uma superfície de carne inclinada (963) para frente e uma superfície de came inclinada para trás (965) no lado superior; b) um membro de cabeçote (920) definindo uma câmara axial e incluindo passagens de entrada e saída (922, 924) que se comunicam, com. a câmara axial; c) um membro de válvula (926) rotativamente disposto no interior da câmara axial do membro de cabeçote e definindo uma cavidade axial para receber a porção dc pescoço (946) do membro dc cartucho de filtro para facilitar a rotação do membro da válvula (926) relativa ao membro do cabeçote (920) entre uma posição aberta em que o fluido é permitido para fluir através do conjunto de filtro e ultrapassar posição quando o fluido flui através do membro do cabeçote (920) da entrada para a saída, a cavidade axial definindo pelo menos um rasgo de recepção (1002, 1004) definindo uma superfície para conjugar-se com a superfície de engate chaveiada definida na pelo menos uma aleta (962, 964), o pelo menos um rasgo de recepção (1002, 1004) também definindo pelo menos uma superfície inclinada (1008) para interagir com a superfície de came inclinada para trás (965) formada sobre o lado superior da pelo menos uma aleta (962, 964) para facilitar o desengate do membro de cartucho de filtro (940) com a cavidade axial do membro de válvula; d) um membro de suporte (970) disposto entre o membro de cabeçote e o membro de cartucho de filtro (940), o membro de suporte (970) incluindo uma abertura (975) para receber a porção de pescoço (946) do membro de cartucho de filtro (940), a abertura (975) tendo uma superfície interna definindo pelo menos duas rampas de carne (972, 974) para interagir com a superfície de carne inclinada para frente (963) formada sobre o lado inferior de pelo menos uma das aletas para facilitar o engate das aletas do membro de cartucho de filtro (940) com o membro de suporte (970).
2. 2. Membro de cartucho de filtro (940) para o conjunto de filtro conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: a) uma porção de corpo (942) para encerrar meios de filtro para filtrar um fluido; e b) uma porção de pescoço (946) incluindo pelo menos uma porta de entrada (952) para direcionar fluido não filtrado para o interior da porção de corpo e pelo menos uma porta de saída (954) para direcionar fluido filtrado para fora da porção de corpo, o membro de cartucho de filtro tendo pelo menos duas aletas (962, 964) pendendo radialmente para fora do mesmo, pelo menos uma aleta definindo uma superfície de engate chavetada, e uma superfície de carne inclinada para trás (965) sobre o lado superior, a superfície de engate chavetada permitindo que o membro de cartucho de filtro se conjugue com um conjunto de recepção compatível tendo pelo menos um rasgo de recepção (1002, 1004) definindo uma superfície (1008) com a qual a superfície de carne inclinada para trás (965) interage, para facilitar desengate do membro do cartucho de filtro (940) com o conjunto de recepção.
3. 3. Conjunto de válvula (918) para o conjunto de filtro conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender: um membro de cabeçote (920) definido uma câmara axial e incluindo passagens de entrada e saída (922, 924) que se comunicam com a câmara axial; e um membro de válvula (926) rotativamente disposto dentro da câmara axial do membro de cabeçote e definindo uma cavidade axial para receber uma porção de pescoço (946) de um membro de cartucho de filtro compatível (940) para facilitar a rotação do elemento de válvula (926) em relação à porção de cabeçote (920) entre uma posição aberta em que o fluido é permitido fluir através do membro do cartucho de filtro compatível (940) e uma posição de derivação, em que o fluido flui através do membro de cabeçote (920) da entrada para a saída, a cavidade axial incluindo pelo menos um rasgo de recepção (1002, 1004) definindo uma superfície para conjugar com uma superfície de engate chavetada definida sobre pelo menos uma aleta (962, 964) do membro do cartucho de filtro (940), o pelo menos um rasgo de recepção adicionalmente definindo pelo menos uma superfície inclinada para interagir com uma superfície de carne inclinada para trás (965) formada sobre lado superior de pelo menos uma aleta do cartucho de filtro para facilitar o desengate do cartucho de filtro com a cavidade axial do membro de válvula (926).
4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que cada aleta (962, 964) compreende uma superfície de engate chavetada; uma superfície de carne inclinada para frente (963, no lado inferior); e uma superfície de carne inclinada para trás (965, no lado superior).
5. 5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a superfície de engate chavetada em cada aleta (962, 964) é substancialmente similar.
6. 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a superfície de engate chavetada (962, 964)em cada aleta é diferente.
7. 7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a porção de pescoço (946) inclui um par de aletas diametralmente opostas.
8. 8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a porção de pescoço (946) inclui três aletas circunferencialmente espaçadas (962a, 962b, 962c).
9. 9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a porção de pescoço (946) inclui primeiro e segundo pares de aletas (962, 964) diametralmente opostas, sendo que o primeiro par de aletas é operativamente posicionado a uma primeira altura sobre a porção de pescoço e o segundo par de aletas é operativamente posicionado a uma segunda altura sobre a porção de pescoço.
10. 10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a superfície de engate chavetada inclui uma superfície voltada axialmente da pelo menos uma aleta (962, 964).
11. 11. Conjunto de válvula de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por ainda compreender um membro de suporte (970), disposto entre o membro do cabeçote (920) e o cartucho de filtro (940), o membro suporte incluindo uma abertura (975) para receber a porção de pescoço (946) do cartucho de filtro (940), a abertura (975) tendo uma superfície interna definindo pelo menos uma rampa de carne (972, 974) para interagir com a superfície de carne inclinada para frente (963) formada sobre o lado inferior da referida pelo menos uma das aletas (962,964) para facilitar o engate das aletas do membro de cartucho de filtro (940) com o membro de suporte (970).