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Abstract

elemento de filtro para purificar um fluido. a presente invenção refere-se a um elemento de filtro para a purificação de um fluido possui um meio de filtração dobrado em zigue zague, radialmente atravessado por um fluido, em cujo lado externo é disposto um fio de reforço perimetral. o lado externo do meio de filtração é dividido em dois segmentos parciais, onde o fio de reforço é disposto respectivamente em vários enrolamento de fio perimetrais, sendo que enrolamentos de fio diretamente vizinhos nos dois segmentos parciais em direção axial possuem uma distância diferente entre si.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ELEMENTO DE FILTRO PARA PURIFICAR UM FLUIDO".
[001] A presente invenção refere-se a um elemento de filtro para purificar um fluido, com um meio de filtração dobrado em ziguezague, com um fio de reforço disposto perifericamente no lado externo do meio de filtração, sendo que no lado externo do meio de filtração estão previstos pelo menos dois segmentos parciais, onde o fio de reforço é enrolado no lado externo respectivamente em vários enrolamentos pe-rimetrais do fio, sendo que enrolamentos de fio diretamente vizinhos nos dois segmentos parciais em direção axial possuem uma distância diferente entre si.
[002] Da patente DE 20 2004 003 326 U1 é conhecido um elemento de filtro executado como cilindro oco para a purificação de um fluido que compreende um meio de filtração dobrado em forma de ziguezague sobre uma grade de suporte, sendo que o meio de filtração é atravessado radialmente pelo fluido a ser purificado. Usualmente, estes tipos de filtros são acessados pela corrente radialmente vindo de fora, o espaço interno é o lado limpo, através do qual o fluido purificado é descarregado axialmente. Os lados frontais do meio de filtração são vedados por discos de cobertura que fecham o meio de filtração axialmente à prova de corrente e que além disso servem para estabilizar e reforçar o elemento de filtração.
[003] O meio de filtração dobrado em ziguezague e disposto em forma de anel consiste regularmente em lã ou papel, isto é, de um material que possui uma estabilidade inerente apenas relativamente pequena, motivo pelo qual, para aumentar a estabilidade, no lado radialmente interna do meio de filtração é disposto uma estrutura de suporte. Além disso, na patente DE 20 2004 003 326 U1, no lado externo, é colado um fio perimetral, enrolado em forma de espiral que estabelece adicionalmente as dobras do meio de filtração, sobretudo em direção circunferencial. Este fio de reforço estende-se no lado da circunferência entre os dois discos finais axiais do elemento de filtração.
[004] O material comparativamente macio e instável do meio de filtração possui ainda outras desvantagens. Para a montagem ou para a limpeza, o elemento de filtro precisa ser pego por um operador o que traz o risco que nas pontas das dobras do meio de filtração ocorrem pontos de pressão com dobras radialmente pressionadas para dentro ou deslocamentos das dobras do filtro em direção circunferencial. A fim de evitar isto, o elemento de filtro precisa ser pego com um cuidado especial ou precisa-se colocar uma proteção na superfície externa o que, porém, aumentaria o dispêndio construtivo.
[005] A presente invenção tem a tarefa de aperfeiçoar a estabilidade de um elemento de filtro do gênero com medidas construtivas simples.
[006] O elemento de filtro de acordo com a presente invenção possui um fio de reforço que é colocado nas pontas das dobras do meio de filtração em vários enrolamentos perimetrais do fio, de tal modo que, visto em sentido axial do elemento de filtro, um grande número de enrolamentos de filtro vizinhos e distanciados um do outro estão colocados ao redor do meio de filtração. O lado externo do meio de filtração é axialmente dividido em dois ou vários segmentos parciais, sendo que os enrolamentos do fio nos segmentos parciais possuem uma distância axial diferenciada entre si, de modo que, por exemplo, em uma divisão em dois. Em um primeiro segmento parcial do meio de filtração há um enrolamento do fio mais estreito, e no segundo segmento parcial, um enrolamento do fio com distâncias maiores. O segmento parcial com um enrolamento de fio mais distanciado serve como zona de estabilização, o enrolamento de fio estreito tem a função de proteger contra as manipulações. Mas, apesar do enrolamento relativamente estreito há ainda uma permeabilidade suficiente para o fluido a ser purificado.
[007] O segundo segmento parcial com o enrolamento de fio axial maior tem como primeira função a estabilização e somente em segundo lugar uma função como proteção contra manipulações. Em virtude da distância maior entre enrolamentos de fios vizinhos, o fio de reforço praticamente não significa nenhuma resistência à corrente para o fluido a ser purificado e que atravessa o meio de filtração radialmente.
[008] O fio de reforço pode ser aplicado do modo construtivamente simples no lado das dobras do meio de filtração, por exemplo, através de cola, e ser firmemente unido a este. A estabilização e o reforço, no caso, ocorrem tanto em direção circunferencial do meio de filtração como também em direção axial e radial. A colagem possui a vantagem de que em todos os pontos de contato entre o fio de reforço e a superfície externa do meio de filtração existe uma união firme. Mas eventualmente também pode ser suficiente, prever uma união firme apenas sobre uma parte dos pontos de contato, ou, de acordo com uma forma de execução alternativa, dispensar completamente a colagem e criar uma ligação firme não deslocável entre o fio e o meio de filtração apenas através da tensão própria com a qual o fio de reforço é enrolado em torno do meio de filtração e da leve contração causada no meio de filtração pelo fio [009] É vantajoso prever um único, contínuo fio de reforço que se estende em forma de espiral sobre os diversos segmentos parciais. Nesta execução, o fio de reforço enrola-se em forma de espiral no lado externo do meio de filtração sobre o comprimento axial dos dois segmentos parciais. Mas, como alternativa também é possível, prever dois fios de reforço separados, dos quais respectivamente um fio de reforço se estende em forma de espiral no lado externo de cada segmento parcial. Em ambos os casos é importante que o passo de rosca do fio de reforço disposto em forma de espiral seja diferente em ambos os segmentos parciais.
[0010] De acordo com uma outra execução, o fio de reforço não vai em forma de espiral, mas são previstos um grande número de fios separados que se estendem em órbitas circulares no lado externo do meio de filtração, onde cada órbita circular é concêntrica e distanciada da próxima órbita circular. A distância axial entre órbitas circulares vizinhas é diferente nos dois segmentos parciais. Uma outra execução alternativa poderá ser um enrolamento em forma de espiral em um dos dois segmentos parciais e um enrolamento em forma de órbita circular no segundo segmento parcial, sendo que o segmento que serve como zona de proteção contra manipulações possui apropriadamente um enrolamento de fio em forma de espiral.
[0011] É útil que a distância de enrolamentos de fio vizinhos nos dois segmentos parciais vizinhos no lado externo do meio de filtração se diferencie pelo fator de 1,5 a 10, de modo que no primeiro segmento parcial axial que corresponde à zona de proteção contra manipulações haja um enrolamento mais denso pelo fator 1,5 a 10 com uma distância axial respectivamente reduzida entre as voltas dos fios diretamente vizinhas. Dentro desta faixa de valores, o fator 3 consagrou-se como sendo especialmente vantajoso. Em números absolutos, a distância axial dentro do primeiro segmento parcial entre voltas de fios vizinhas é de, por exemplo, 3 a 15 mm, especialmente de 8 mm, e no segundo segmento parcial axial, de 10 a 60 mm, especialmente de 25 mm.
[0012] Outras vantagens e execuções apropriadas são evidentes na descrição das figuras e nos desenhos. Eles mostram: [0013] A figura 1 mostra uma ilustração em perspectiva de um elemento de filtro cilíndrico para a purificação de um fluido, com um meio de filtração executado como filtro de dobras que é atravessado radialmente pelo fluido, com um fio de reforço colado em forma de es- piral no lado externo do meio de filtração.
[0014] A figura 2 mostra uma ilustração esquematizada de um equipamento para a aplicação do fio de reforço no lado externo do meio de filtração.
[0015] O elemento de filtro 1 mostrado na figura 1 é usado para a filtração de fluidos, por exemplo, para a filtração de ar, especialmente do ar de aspiração do motor ou para a filtração de líquidos em automóveis, especialmente como filtro de óleo ou como filtro de combustível. O elemento de filtro 1 compreende um meio de filtração 2 que tem forma de cilindro oco e consiste de um papel de filtração ou velo de filtração dobrado em ziguezague. O meio de filtração 2 é acessado radialmente de fora - o lado externo é o lado bruto - ao passo que o fluido purificado é descarregado axialmente através do espaço interno que representa o lado do ar purificado. As dobras do meio de filtração 2 estendem-se em direção radial. Axialmente, o elemento de filtro 1 é coberto em ambos os lados frontais por respectivamente um disco frontal 3 ou 4. O elemento de filtro 1 é parte de um sistema de filtro que é usado preferencialmente em automóveis. Nos discos frontais podem estar previstos elementos de fixação ou de engate 9 como é evidente no disco frontal 3 superior, que servem para a fixação segura e fixa do elemento de filtro 1 no sistema de filtro previsto para tal.
[0016] Nas pontas de filtro do meio de filtração 2 é colado um fio de reforço 7 perimetral, em forma de espiral que se estende axialmente entre os dois discos frontais 3 e 4. O lado externo do meio de filtração 2 pode ser dividido em dois segmentos parciais 5 e 6 dos quais o primeiro segmento parcial vizinho ao disco frontal 3 superior assume a função de uma zona de proteção contra manipulação. Dentro deste primeiro segmento parcial 5 o fio de reforço 7 enrolado em forma de espiral possui uma distância coaxial menor entre dois enrolamentos de fio vizinhos do que é o caso no segundo segmento parcial 6 axial infe- rior que é voltado para o disco frontal 4 inferior. O fio de reforço 7 colado em forma de espiral, por um lado, serve em todo o comprimento axial do meio de filtração 2, isto é, tanto no primeiro segmento parcial 5 como também no segundo segmento parcial 6, para reforçar e estabilizar o papel de filtro ou velo de filtro, de modo que as dobras do filtro tanto em direção circunferencial como também em direção axial recebem uma estabilização adicional. Ao mesmo tempo, a distância entre enrolamentos do fio vizinhos em ambos os segmentos parciais 5 e 6 é suficientemente grande para que a resistência de fluxo para o fluido a ser purificado não aumente ou não aumente de maneira significante. Em virtude do enrolamento mais estreito no primeiro segmento parcial 5 superior, o meio de filtração neste segmento parcial possui uma estabilidade maior do que no segundo segmento parcial 6 inferior, sem restringir de maneira significante a capacidade de filtração. Os enrolamento de fio vizinhos mais estreitos são uma proteção contra manipulação que deverá impedir que na manipulação do elemento de filtro na área do segmento parcial superior 5 seja danificado o papel de filtro ou o velo de filtro, especialmente que não seja radialmente pressionado para dentro ou que as dobras do filtro sejam deslocadas em direção circunferencial. Além disso, o enrolamento mais estreito no segmento parcial 5 superior tem também uma função repelente contra a sujeira na manipulação do elemento de filtro.
[0017] Com vantagem, o fio de reforço 7 é contínuo e estende-se sobre ambos os segmentos parciais 5 e 6 axiais. Mas também pode ser vantajoso prever dois fios de reforço separados dos quais respectivamente um se estende sobre um segmento parcial 5 ou 6. Também é possível, no lugar de um enrolamento em forma de espiral, dispor um grande número de fios de reforço individuais em caminhos circulares dispostos paralelamente entre si ao redor do lado externo do meio de filtração.
[0018] De acordo com uma execução alternativa é previsto que o fio de reforço seja enrolado em forma de espiral e que a distância aumente de enrolamento para enrolamento.
[0019] A figura 2 mostra um equipamento para a disposição e a colagem do fio de reforço no lado externo do elemento de filtro 1. Em uma primeira estação 10 do equipamento, um granulado liquefeito é colocado e pré-aquecido em um funil para servir de material de colagem. Em uma segunda estação 11 do equipamento que abrange três zonas de aquecimento, a cola liquefeita é aplicada em um banho no fio de reforço 7 que atravessa este banho e que em seguida é enrolado em forma de espiral no lado externo do elemento de filtro 1, quando o elemento de filtro 1 gira ao redor do seu eixo longitudinal. Ao mesmo tempo, ou o elemento de filtro 1 é axialmente deslocado, para se obter o enrolamento espiral do fio de reforço no lado externo do meio de fil-tração, ou, no caso de um elemento de filtro 1 que gira de modo estacionário, o fio é deslocado axialmente. O fio de reforço 7 que sai do banho da segunda estação 11 e que está umedecido com cola é exposto a uma atmosfera de ar quente. Eventualmente o lado externo do elemento de filtro também é solicitado com ar comprimido para garantir que o fio de reforço entre em contato seguro com o lado externo do meio de filtração.
REIVINDICAÇÕES

Claims (9)

1. Elemento de filtro para purificar um fluido, com um meio de filtração (2) dobrado em ziguezague, com um fio de reforço (7) disposto perifericamente no lado externo do meio de filtração (2), sendo que no lado externo do meio de filtração (2) estão previstos pelo menos dois segmentos parciais (5, 6), onde o fio de reforço (7) é enrolado no lado externo respectivamente em vários enrolamentos perimetrais do fio, sendo que enrolamentos de fio diretamente vizinhos nos dois segmentos parciais (5, 6) em direção axial possuem uma distância diferente entre si, caracterizado pelo fato de que o fio de reforço (7) é enrolado em forma de espiral no lado externo do meio de filtração (2) e possui nos dois segmentos parciais (5, 6) axiais um passo diferente, sendo que é previsto um único fio de reforço (7) contínuo que se estende sobre ambos os segmentos parciais (5, 6) axiais, e a distância de enrolamento de fios vizinhos em direção axial nos dois segmentos parciais (5, 6) se diferencia pelo fator de 1,5 a 10.
2. Elemento de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que são previstos vários fios de reforço (7) individuais.
3. Elemento de filtro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os fios de reforço (7) estão dispostos paralelamente entre si.
4. Elemento de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância nos dois segmentos parciais (5, 6) axiais se distingue pelo fator 3.
5. Elemento de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a distância no primeiro segmento parcial (5) axial é de 3 a 15 mm, especialmente de 8 mm.
6. Elemento de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a distância no se- gundo segmento parcial (6) axial é de 10 a 60 mm, especialmente de 25 mm.
7. Elemento de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o segmento parcial (5) axial com uma distância menor entre os enrolamentos de fios vizinhos se estende sobre um comprimento axial menor do que o segundo segmento parcial (6) com uma distância maior entre os enrolamentos de fios vizinhos.
8. Elemento de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a distância entre enrolamentos de fio vizinhos dentro de um segmento parcial (5, 6) é constante.
9. Elemento de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a distância entre enrolamentos de fio vizinhos aumenta do segmento parcial (5) para o segmento parcial (6).
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