BRPI0817906B1 - Sistema de filtro e elemento de filtro - Google Patents

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Abstract

elemento de filtro e sistema de filtro a invenção refere-se a um elemento de filtro, consistindo em um meio de filtro (10) dobrado em forma de zigue-zague em forma concêntrica. nos lados frontais do meio se encontram placa terminais (11, 12). a placa terminal (12) apresenta uma abertura concêntrica e possui um primeiro rebordo anular ( 14) e um segundo rebordo anular ( 15), bem como uma ranhura de vedação (16) disposta intermediariamente. na região entre o meio de filtro e os rebordos anulares (14, 15) está disposta uma placa de reforço (17). as áreas frontais (18, 19) dos rebordos anulares (14, 16) se apoiam em nervuras (20, 21) de um alojamento de elemento de filtro se estendendo radialmente.

Description

[001] A invenção refere-se a um elemento de filtro e a um sistema de filtro, especial mente para o ar de aspiração de um motor de combustão interna.
ESTADO DA TÉCNICA [002] Da US 4.720.292 é conhecido um filtro de ar com as seguintes características: um alojamento com uma abertura de saída axial e uma segunda extremidade essencialmente aberta, que é vedável por uma cobertura removível. Na periferia do alojamento está disposta uma abertura de entrada de ar. No alojamento se encontra um elemento de filtro essencialmente cilíndrico com uma tubuladura interior, um filtro com uma tubuladura exterior, sendo que o elemento de filtro está disposto coaxialmente no alojamento. A vedação do elemento de filtro no alojamento é feita por uma placa terminal anular, que apresenta uma superfície essencialmente cilíndrica, dirigida radialmente para dentro e é deslocada por uma seção interior da parte de saída.
[003] Como é sabido, os insertos de filtro de filtros de ar são trocados após um determinado tempo de operação. Dependendo da incidência de poeira, o tempo de vida útil de um filtro de ar pode importar em poucos dias (máquinas de construção) até vários meses.
[004] O inserto de filtro conhecido da publicação US acima mencionada, bem como outros insertos de filtro usualmente empregados consistem em uma combinação de materiais, sendo que especialmente para as tubuladuras se emprega chapa de aço ou plástico. O meio de filtro é papel ou um velo de plástico. As placas terminais consistem em plástico, por exemplo em um elastômero macio.
[005] Precisamente com uma frequente troca de elementos de filtro é importante a vedação confiável e operacional mente segura do
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2/8 elemento de filtro em um alojamento. A vedação deve ser executada resistente à temperatura e à prova de solavancos. Também em equipamentos ou instalações, que ficam expostos a vibrações ou sacudidelas, deve ser garantida a vedação do elemento de filtro. Simultaneamente, contudo, o próprio elemento de filtro não deve apresentar elementos metálicos, para que possa ser termicamente descartado sem problemas.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [006] A invenção tem, portanto, como objetivo, prover um elemento de filtro e um sistema de filtro com uma alta propriedade de filtragem e uma vedação confiável entre a área do meio não filtrado e a área do meio filtrado. Esse objetivo é alcançado pelas características da invenção.
[007] A vantagem essencial da invenção reside em que pela configuração das vedações do elemento de filtro com duas disposições em forma de rebordo anular e uma ranhura de vedação situada intermediariamente é garantido que, de um lado, seja obtido um alto efeito de vedação e, de outro lado, um bom apoio do elemento de filtro em um alojamento. Precisamente quando do emprego de plástico para a vedação em elementos solicitados por vibrações é necessária uma configuração, que funcione confiável mente mesmo com oscilações terminais de temperatura.
[008] Segundo uma configuração da invenção, cada placa terminal portando a vedação consiste em um poliuretano. Naturalmente também há a possibilidade de produzir a placa terminal de um elastômero macio ou de vários componentes, por exemplo no processo de moldagem a injeção de montagem, sendo que o componente formando a vedação consiste em um elastômero e o componente produzindo a união para com o meio de filtro é um plástico termoplástico. Este pode ser soldado ou colado com o meio de filtro.
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3/8 [009] Em outra configuração da invenção está previsto prover de aberturas a placa de reforço que se encontra na placa terminal. Essas aberturas possibilitam a passagem de poliuretana quando da produção do elemento de filtro e estabelecem assim uma união íntima, com travamento devido à forma, entre meio de filtro e contorno de vedação e placa de reforço.
[0010] Segundo outra configuração, a placa de reforço é provida de uma área anular ou um invólucro anular cilíndrico na região, que se estende além da espuma de poliuretano. Esta se estende pelas dobras do meio de filtro, especialmente por uma área de 0 a 30 % do comprimento total do elemento de filtro, e protege assim as dobras quando de uma manipulação indevida ou, por exemplo, quando da batida ou limpeza manual do elemento de filtro.
[0011] A segunda placa terminal e contraposta à placa terminal de vedação pode igualmente, segundo uma configuração da invenção, consistir em uma espuma de poliuretano e apresenta uma peça de fecho feita de um plástico termoplástico, que veda o compartimento interno do elemento de filtro.
[0012] As placas terminais podem também ser fabricadas no processo de aplicação tixotrópico. Isso significa uma dosagem do material tixotrópico, quando simultaneamente é formada uma estrutura de vedação sem cascas de molde adicionais.
[0013] A invenção refere-se também a um sistema de filtro com um elemento de filtro. Esse elemento de filtro serve especialmente à filtragem do ar de aspiração de um motor de combustão interna e consiste em um alojamento e uma tampa para alojamento do elemento de filtro. De maneira vantajosa, o sistema de filtro é equipado com duas ranhuras anulares, que na região da vedação comunicam com os contornos de vedação do elemento de filtro.
[0014] Segundo outra configuração, no alojamento está disposto
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4/8 na região da entrada um ciclone ou um separador de fluxo giratório.
Ele consiste em geometria condutora, que coloca em rotação o meio a ser filtrado. Por essa rotação, a sujeira é concentrada na região da parede do alojamento e descarregada em um ponto apropriado através de uma saída de sujeira.
[0015] Segundo outra configuração da invenção, está previsto um elemento secundário, que fica posicionado no interior do sistema de filtro. O elemento secundário tem por função manter a saída do sistema de filtro obstruída quando da troca do elemento de filtro, de modo a que nenhuma sujeira possa penetrar nessa região, enquanto que o elemento de filtro é limpo ou renovado. O elemento secundário é unido, em configuração preferida, através de uma união aparafusada com o alojamento e provido de uma vedação para com o alojamento.
[0016] Essas e outras características se depreendem não apenas das concretizações, mas sim também da descrição das figuras e das figuras.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0017] A invenção será explicada detalhadamente a seguir com base em um exemplo de execução. Mostram:
[0018] Figura 1 - um corte por um sistema de filtro e [0019] Figura 2 - a representação detalhada na região de vedação do alojamento de filtro.
[0020] O sistema de filtro segundo a figura 1 consiste em um alojamento 26, que está construído essencialmente concêntrico e apresenta uma entrada 28. O sistema de filtro serve para a filtragem do ar de aspiração de um motor de combustão interna. Pela entrada 28 é aduzido o ar a ser purificado segundo a seta 38, flui por um separador de ciclone 34 e é ali colocado em um fluxo giratório. Devido a esse fluxo giratório, partículas situadas no ar chegam à parede externa do alojamento e são dali descarregadas para fora através de uma saída de
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5/8 sujeira 35, que pode ser fechada por uma válvula apropriada. FORMA(S) DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO [0021] No alojamento 26 está disposta uma peça central 37. Esta é configurada igualmente concêntrica e acoplada com o alojamento na região 40, por exemplo através de uma união de solda. Na peça central 37 se encontra uma tampa 27. Esta é unida de modo soltável com a peça central por fechos de aperto ou outro sistema de fecho apropriado. Tampa, peça central e alojamento representam, assim, um sistema fechado, que apresenta uma saída 29 para derivação do ar purificado.
[0022] Dentro do sistema total se encontra um elemento de filtro
39. Este consiste em um meio de filtro 10 dobrado em forma de ziguezague e é estruturado em forma concêntrica. Nos lados frontais, o elemento de filtro 39 possui placas terminais 11, 12. Enquanto que uma placa terminal 12 apresenta uma abertura 13 concêntrica, a outra placa terminal 11 é fechada com uma peça de fecho 24. Há também a possibilidade de se prover a outra placa terminal com uma abertura concêntrica, que é fechada por uma tubuladura na tampa 27. O ar a ser purificado flui segundo a seta 41 pelo elemento de filtro e segundo a seta 42, purificado, pela saída 29 para um motor de combustão interna aqui não representado. O elemento de filtro possui na placa terminal 12, disposta no lado direito, um primeiro rebordo anular 14 e um segundo rebordo anular 15. Entre os dois se encontra uma ranhura de vedação 16.
[0023] Dentro da placa terminal 12 está prevista uma placa de reforço 17. Esta apresenta aberturas 22. A placa de reforço é provida na região exterior, isto é, fora da região da massa de vedação, de uma área anular 23. Esta serve para blindagem do meio de filtro ou do elemento quando da montagem ou de batidas ou demais manipulação.
[0024] Tanto rebordo anular 14 como também rebordo anular 15
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6/8 esbarram em nervuras 20, 21 e definem, assim, a posição axial do elemento de filtro no alojamento.
[0025] Em uma configuração alternativa, que não está restrita a esse exemplo, a posição do elemento de filtro pode ser definida pelo engate dos rebordos anulares 14 e 15 em ranhuras anulares 31 e 32 sem um esbarro nas nervuras 20, 21. Alternativamente, também podem ser empregados outros pontos para a fixação axial e/ou radial adicional.
[0026] As nervuras são representadas detalhadamente na figura 2, tratando-se de assim chamadas nervuras duplas, isto é, duas nervuras 20a, 20b, 20c situadas vizinhas, que ficam dispostas na base de ranhura da ranhura anular 31 e na base de ranhura da ranhura anular 32 e, por exemplo, apresentam uma altura de 3 a 6 mm.
[0027] A ranhura de vedação 33, que se encontra entre as duas ranhuras anulares, apresenta em seus flancos a região de vedação, veda aqui a placa terminal 12 com uma ranhura de vedação 16. Há assim um princípio de vedação dupla por esses dois flancos. A ranhura de vedação 16 é ligeiramente mais profunda do que a alma de vedação 33, de modo que é possível certa tolerância axial nessa região. Como já mencionado, a placa terminal consiste em uma espuma de poliuretano ou outro elastômero, cuja dureza é de tal maneira dimensionada que, de um lado, aplica as requeridas forças de vedação, mas de outro lado também provê um bom posicionamento do elemento de filtro no alojamento de filtro. Devido à vedação de dois flancos e ao apoio dos rebordos anulares 14, 15 sobre as nervuras 20 são requeridas uma força de montagem relativamente pequena e também uma força de desprendimento pequena para a troca de um elemento de filtro.
[0028] Em uma forma de execução alternativa, que não está restrita a esse exemplo, a alma de vedação 33 tem em sua extremidade
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7/8 axial um rebordo de vedação adicional, por exemplo uma estrutura se estendendo sobre a alma de vedação 33 em forma anular, dirigida axialmente para o interior do alojamento. Pode-se obter assim uma vedação axial adicional - sem grande influência sobre a força de compressão quando da montagem do elemento de filtro no alojamento de filtro. Isso pode ocorrer, por exemplo, por um rebordo de vedação fino com relação à alma de vedação 33.
[0029] A placa terminal 11 é provida de saliências de apoio 43, 44. Estas se apoiam na tampa 27 e proveem, assim, uma força axial suficiente em direção da placa terminal 12 e, com isso, para uma vedação confiável. Na placa terminal 12 está embutida uma peça de fecho 24. Esta separa a câmara de ar bruto da câmara de ar puro. Dentro do elemento de filtro se encontra um elemento secundário 36, que envolve o espaço interno 25. O ar limpo flui através do elemento secundário, que possui usualmente uma base de velo 45. A base de velo 45 está fixada sobre um corpo de base 46 termoplástico ou metálico. O elemento secundário 36 está fixado por uma rosca de parafuso 47 à tubuladura de saída da saída 29 e vedado simultaneamente por um anel em O 48 nessa região.
[0030] O alojamento 26 é provido de uma parede interna 49. Nessa parede interna está previsto um elemento de aperto 50 segundo a figura 3.
[0031] Esse elemento de aperto consiste em um aço de mola, que é formado em vários pontos e se projeta para dentro do compartimento de montagem do elemento de filtro. Os pontos formados podem ser vistos na figura 1 e são providos da referência 51. Quando da montagem do elemento de filtro, os pontos formados são pressionados para fora e servem para a centragem do elemento de filtro. Na medida em que um elemento de filtro é inserido sem a área anular 23 no alojamento, não há possibilidade da centragem do elemento de filtro. Nesse
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8/8 caso, sob certas circunstâncias, o elemento de filtro ou o meio de filtro é danificado. Assim, o elemento de aperto serve como proteção contra a montagem inadvertida de um elemento de filtro errado ou defeituoso.

Claims (4)

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema de filtro, compreendendo:
- um alojamento (26), que é formado essencialmente concêntrico,
- uma tampa (27) fechando o alojamento (26), que é formado igualmente concêntrico,
- uma entrada (28) disposta no alojamento e/ou na tampa para adução do meio a ser filtrado, especialmente ar,
- sendo que no alojamento (26) está prevista concentricamente uma saída (29) para descarga do meio filtrado,
- sendo que no alojamento (26) na região da saída (29) está previsto um contorno de vedação, que consiste de duas ranhuras anulares (31, 32) que se estendem concentricamente e uma alma de vedação (33) disposta entre as duas ranhuras anulares (31, 32),
- um elemento de filtro, consistindo em um meio de filtro (10) dobrado em forma de zigue-zague em forma concêntrica, uma primeira placa terminal (11) aberta ou fechada, disposta em um lado frontal, e uma segunda placa terminal (12) disposta no lado frontal contraposto, sendo que a segunda placa terminal (12) apresenta uma abertura (13) concêntrica e se estende essencialmente em forma de anel circular pelas dobras do meio de filtro, sendo que a segunda placa terminal (12) apresenta um primeiro (14) e um segundo (15) rebordo anular (14,15) se estendendo axialmente para fora, bem como uma ranhura de vedação (16) que repousa no meio, sendo que o primeiro rebordo anular (14) e o segundo rebordo anular (15) apresentam, cada um, uma área frontal (18, 19) exterior, caracterizado pelo fato de que no alojamento (26) as ranhuras anulares (31, 32) apresentam na base da ranhura, nervuras (20, 21) que se estendem radialmente, sendo que o contorno de vedação no alojamento (26) na região da saída (29) coincide com o primeiro e o
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2. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa terminal (12) apresenta na região entre o meio de filtro e os rebordos anulares uma placa de reforço (17) ou um anel de reforço.
2/4 segundo rebordo anular (14, 15) e a ranhura de vedação (16) do elemento de filtro, e sendo que as áreas frontais (18,19) exteriores do primeiro e do segundo rebordo anular (14, 15) se apoiam nas nervuras (20, 21) que se estendem radialmente.
3/4 vindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na região da entrada (28) está previsto um separador de ciclone (34) e no alojamento (26) ou na tampa (27) está prevista uma saída de sujeira (35).
9. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que está previsto um elemento secundário (36), que pode ser posicionado no interior do elemento de filtro (10).
10. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o elemento secundário (36) está unido por uma união aparafusada com o alojamento (26).
11. Elemento de filtro, para um sistema de filtro como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo: um meio de filtro (10) dobrado em forma de zigue-zague disposto em uma forma concêntrica tubular; uma primeira placa terminal (11) disposta em uma face terminal axial do dito meio de filtro (10) concêntrico, a dita primeira placa terminal (11) tendo uma porção central que é aberta ou fechada; e uma segunda placa terminal (12) disposta em uma face terminal axial oposta do dito meio de filtro (10); sendo que a segunda placa terminal (12) apresenta uma abertura (13) concêntrica através dela, a dita segunda placa terminal (12) se estendendo substancialmente em uma forma de anel circular pelas dobras da face terminal do meio de filtro (10); sendo que a dita segunda placa terminal (12) apresenta uma face anular voltada para fora incluindo um primeiro rebordo anular (14) se estendendo axialmente para fora a partir da dita segunda placa terminal (12) em uma direção axialmente para longe do dito elemento de filtro; sendo que a dita face anular voltada para fora da dita segunda placa terminal (12) inclui uma ranhura de vedação (16) formada na dita face anular; caracterizado pelo fato de que o rebordo anular (14) apresenta pelo menos uma face terminal exterior (18, 19), a dita pelo menos uma face terminal exterior (18, 19) é confiPetição 870180161402, de 11/12/2018, pág. 18/24
3. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa terminal (12) consiste em uma espuma de poliuretano ou um elastômero.
4. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que na placa terminal (12) está embutida uma placa de reforço (17), sendo que a placa de reforço (17) apresenta aberturas (22), que possibilitam um fluxo de passagem da espuma de poliuretano quando da montagem.
5. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a placa de reforço (17) apresenta uma área anular (23) se estendendo para fora em direção axial pelo elemento de filtro.
6. Sistema de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa terminal (11) consiste em espuma de poliuretano e apresenta uma peça de fecho (24) disposta concêntrica, que veda o espaço interno (25) do elemento de filtro na região dessa placa terminal.
7. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a alma de vedação (33) apresenta uma altura, que é menor do que a ranhura de vedação (16) do elemento de filtro.
8. Sistema de filtro, de acordo com qualquer uma das reiPetição 870180161402, de 11/12/2018, pág. 17/24
4/4 gurada para ser recebida de forma suportada contra nervuras de suporte (20, 21) previstas em um alojamento configurado para receber o dito elemento de filtro; sendo que a dita segunda placa terminal (12) tem um segundo rebordo anular (15) que se estende axialmente para fora a partir da dita segunda placa terminal (12) em uma direção axialmente longe do dito elemento de filtro, o dito segundo rebordo anular (15) espaçado concentricamente do dito rebordo anular (14); sendo que os ditos rebordos anulares (14, 15) têm paredes laterais voltadas uma para a outra definindo a dita ranhura de vedação (16) entre elas.
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