BRPI0908027B1 - dispositivo de filtro, especialmente filtro de ar para um motor de combustão interna - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE FILTRO, ESPECIALMENTE FILTRO DEAR PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtro (10), especialmente um filtro de ar para um motor de combustão interna, com um elemento de filtro principal (22) disposto em uma carcaça de filtro (12). Este elemento deve ser percorrido por um fluido a ser filtrado. O elemento de filtro principal (22) está configurado como filtro multifole com no mínimo dois foles de filtro (32, 34) inseridos um no outro radialmente, sendo que no mínimo um dos foles de filtro (32, 34) deve ser percorrido em direção radial. Entre os foles de filtro (32, 34) acha-se formada uma câmara de fluxo (44) para o flui- do. Esta se comunica como um lado frontal do elemento d e filtro principal (22), sendo que cada um dos foles de filtro (32, 34) está configurado como filtro em forma de estrela com dobras de filtro disposta s em forma de estrela. Em pelo menos um lado frontal do elemento de filtro principal (22) se localiza uma vedação (36), entre um dos foles de filtro (32, 34 ) e a carcaça de filtro (12). O elemento de filtro principal (22) está posicionado de modo vedante junto à carcaça de filtro (12) através de uma inserção lateral (38) que pode ser introduzida em (...).

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtro, especialmente um filtro de ar, para um motor de combustão interna.

Estado da Técnica

[0002] Pelo EP 1 364 695 A1 conhece-se um filtro de ar que se acha integrado à seção de aspiração de um motor de combustão interna, para submeter a uma filtragem o ar de combustão a ser fornecido aos cilindros do motor de combustão interna. O filtro de ar encon- tra-se construído basicamente em três partes e inclui, em uma carcaça de filtro, um elemento de filtro que está configurado como cartucho de filtro substituível, o qual é percorrido axialmente pelo ar de combustão e pode ser inserido radialmente na carcaça de filtro através de uma tampa que pode ser fechada. Antes do cartucho de filtro acha-se instalado um pré-separador ciclônico, o qual serve para a separação de partículas graúdas de sujeira. A jusante do cartucho de filtro encontra- se um elemento de filtro secundário, respectivamente um elemento de filtro fino, o qual também pode ser inserido radialmente na carcaça de filtro quando a tampa estiver aberta. O pré-separador ciclônico, o cartucho de filtro e o elemento de filtro fino situam-se axialmente um depois do outro e são percorridos em direção axial sem desvio do ar de combustão a ser purificado.

[0003] Como elemento de filtro principal que se encontra alojado no cartucho de filtro são empregados, por exemplo, os filtros bobinados que são constituídos por um material de filtro ondulado enrolado em torno de um núcleo, sendo que, devido à forma ondulada, são formados canais de fluxo através do elemento de filtro, os quais estão fechados alternadamente no lado frontal. Um elemento de filtro desse tipo é conhecido, por exemplo, pelo US 7.008.467 B2.

[0004] Além disso, também são conhecidos elementos de filtro que são constituídos por um elemento de filtro dobrado em forma de estrela sob a forma de um fole de filtro, cujas dobras de filtro evoluem na direção radial, sendo que as arestas frontais das dobras de filtro se estendem basicamente na direção axial.

[0005] Pelo EP 1 494 785 B1 conhece-se um purificador de ar e um método para a instalação deste. Um filtro de ar com um primeiro estágio e com um pré-filtro com separadores centrífugos múltiplos com um tubo de separação de poeira e com um segundo estágio com um cartucho de filtro de ar está disposto a jusante do filtro tubular. O cartucho de filtro de ar inclui um meio de filtro em forma de Z, um elemento de vedação, o qual se estende completamente em torno da circunferência da construção de meio de filtro em forma de Z e o qual possui uma área de fluxo de entrada e uma área de fluxo de saída. O meio de filtro em forma de Z contém vários canais dobrados de entrada, os quais estão abertos na área de fluxo de entrada e estão fechados na área de fluxo de saída para a passagem do ar. São previstos vários canais dobrados de saída, que estão fechados na área de fluxo de entrada e que estão abertos na área de fluxo de saída para o fluxo de descarga. O filtro de ar inclui uma carcaça com no mínimo uma primeira e uma segunda partes, sendo que o elemento de vedação possui um primeiro lado e um segundo lado oposto, bem como uma superfície anelar externa.

[0006] Além disso, o elemento de vedação está disposto entre a primeira parte e a segunda parte da carcaça, para formar uma vedação axial.

[0007] Cada separador centrífugo possui uma parede lateral, um compartimento interno e chapas de guia; além disso, um elemento de segurança está instalado de modo operativo na carcaça a jusante de- pois do elemento de filtro primário.

[0008] O elemento de segurança contém uma armação com um anteparo circundante externo, uma embalagem de vedação disposta no anteparo circundante, uma região de meio de filtro dobrado disposta dentro da armação, assim como uma alça.

[0009] A embalagem de vedação forma, além disso, uma vedação dentro da carcaça.

Descrição da Invenção

[00010] A presente invenção tem como objetivo criar, com providências construtivas simples, um dispositivo de filtro que se caracterize por um alto desempenho de filtragem, sendo que o dispositivo de filtro deve poder ter uma manutenção com esforço reduzido.

[00011] De acordo com uma primeira variante de execução da concepção que serve de base para a invenção, um dispositivo de filtro apresenta, em uma carcaça de filtro, um elemento de filtro que está configurado como filtro multifole, tal como por exemplo um filtro de fole duplo, com pelo menos dois foles de filtro inseridos radialmente um no outro. Entre estes é formada uma câmara de fluxo para o fluido a ser filtrado, sendo que a câmara de fluxo fica conectada com um lado frontal do elemento de filtro. Cada um dos dois, pelo menos, foles de filtro inseridos radialmente um no outro está configurado como filtro em forma de estrela com dobras de filtro estendidas em direção radial e dispostas e forma de estrela, com arestas frontais que evoluem axialmente. As arestas frontais, situadas internamente radialmente, das dobras do fole de dobras externo, assim como as arestas frontais, situadas externamente radialmente, das dobras do fole de filtro situado internamente, delimitam respectivamente a câmara de fluxo, a qual serve tanto para o desvio do fluido purificado, quanto como para a introdução de fluido impuro.

[00012] Além disso, em pelo menos um dos lados frontais do ele- mento de filtro está disposto um anel de vedação, o qual veda uma vedação entre o fole de filtro configurado, de preferência, como filtro multifole e a carcaça de filtro. O anel de vedação serve, especialmente, para a separação, mediante vedação de fluxo, do lado de gás bruto em relação ao lado de gás puro do elemento de filtro e impede correntes de ar indevidas que poderiam prejudicar o desempenho do dispositivo de filtro proposto de acordo com a invenção. O anel de vedação é fixado por aperto, convenientemente, axialmente entre o elemento de filtro e o lado interno da carcaça e é sujeitado a forças em direção axial. Basicamente também pode ser executada uma sujeição radial por forças do anel de vedação, respectivamente uma combinação de sujeição axial e radial por forças.

[00013] Em uma primeira variante de execução do anel de vedação, este pode estar disposto, por exemplo, em um disco terminal produzido de material sintético e pode ser concretizado, por exemplo, como anel de vedação com um lábio duplo. O anel de vedação pode ser produzido de TPE, isto é, um elastômero termoplástico, o qual representa, por exemplo, um material de vedação que pode ser processado em máquinas de moldagem por injeção de material sintético. Também é possível uma produção no processo de moldagem por injeção de dois componentes, no qual, geralmente, são injetados um componente duro e um componente de vedação macio. O anel de vedação pode ser colado, soldado ou também enfiado. Uma produção também pode ser obtida por outros processos de processamento de material sintético além do processo com dois componentes. A produção do anel de vedação com um lábio duplo não é obrigatoriamente necessária; evidentemente também podem ser produzidos outros perfis de vedação que sejam diferentes de uma configuração com lábio duplo. O lábio duplo apoia-se sobre uma saliência que evolui em forma anelar no lado superior de um disco terminal. Entre os lábios individuais da veda- ção de TPE, configurada como lábio duplo, é mantida uma distância que proporciona a elasticidade necessária à vedação TPE configurada como lábio duplo. No caso de uma sujeição axial por forças do elemento de vedação configurado como lábio duplo de TPE, ocorre uma compressão dos dois lábios individuais e um recalcamento do material no espaço livre que é mantido entre os dois lábios individuais da vedação configurada como lábio duplo. A sujeição axial por forças da vedação de TPE configurada como lábio duplo ocorre depois da instalação do elemento de filtro na carcaça de filtro, o que pode ocorrer, por exemplo, através de uma inserção lateral, ao se posicionar o elemento de filtro junto a um flange de batente no interior da carcaça de filtro do dispositivo de filtro proposto de acordo com a invenção.

[00014] Em uma outra variante de execução da vedação entre a carcaça de filtro e o elemento de filtro, o anel de vedação pode ser configurado como peça moldada por injeção de dois componentes e formar um rebaixo circundante em forma anelar, delimitado por um material sintético macio, sendo que o material elástico macio se encontra envolvido por um material sintético mais duro, mais rígido. No rebaixo delimitado pelo material sintético macio do anel de vedação circundante penetra um ressalto circundante ao ocorrer a montagem do anel de vedação na carcaça de filtro. A vedação definitiva entre o ressalto circundante na carcaça de filtro e essa variante de execução do anel de vedação ocorre ao se juntar o elemento de filtro, de um pré- separador ciclônico instalado antes deste, através de elementos de fecho configurados em forma de clipes. Através desses elementos de fecho configurados em forma de clipes na circunferência da carcaça de filtro é gerada a força de vedação que atua em direção axial, força esta que posiciona o ressalto circundante na carcaça de filtro no rebaixo do anel de vedação, rebaixo este que é constituído pelo componente mais macio de material sintético e, por seu lado, fica envolvido pelo material sintético mais duro, mais rígido, no anel de vedação.

[00015] De modo vantajoso, o anel de vedação, conforme as duas variantes de execução esboçadas acima, localiza-se em um lado externo radial do elemento de filtro do dispositivo de filtro proposto de acordo com a invenção, especialmente em uma região de transição entre o lado frontal axial e a área de cobertura externa radial do elemento de filtro. Desse modo torna-se possível conduzir pelo menos uma sub-corrente do fluido a ser filtrado através da área de cobertura externa radial do elemento de filtro, e conduzi-la para a filtragem radialmente através do elemento de filtro até se alcançar a câmara de fluxo entre os dois foles de filtro.

[00016] O afluxo pelo elemento de filtro projetado como filtro multi- fole, especialmente como filtro de fole duplo, bem como o desvio do fluido filtrado puro podem ocorrer de diferentes modos. Por um lado, existe a possibilidade de que a parede de cada um dos dois foles de filtro seja percorrida exclusivamente em direção radial e que o fluido purificado seja desviado exclusivamente axialmente através da câmara de fluxo, a qual constitui ao mesmo tempo a câmara purificada. Por outro lado, é possível que pelo menos um dos foles de filtro, adicionalmente ao fluxo radial, também possa experimentar um afluxo axial e, do mesmo modo, o escoamento de fluxo de pelo menos um dos dois foles de filtro também ocorra, adicionalmente à condução do fluxo, através da câmara de fluxo em direção axial através de canais de fluxo dentro de um fole.

[00017] Comprovou-se que é particularmente vantajoso que o primeiro fole de filtro externo, por exemplo, experimente um afluxo em direção axial e que o escoamento de fluxo ocorra através de canais de fluxo do segundo fole de filtro, como por exemplo do fole de filtro situado internamente radialmente.

[00018] Para se obter de modo desejado as seções transversais de afluxo, respectivamente de escoamento de fluxo, elementos de cobertura, que podem ser fabricados, por exemplo, de material PUR, especialmente discos de cobertura, respectivamente anéis de cobertura, são dispostos nos correspondentes lados frontais axiais dos dois foles de filtro configurados colados às arestas frontais. Assim, por exemplo, o lado frontal axial do fole de filtro situado internamente radialmente pode estar recoberto, no lado de afluxo do elemento de filtro, por um anel de cobertura, de tal modo que nesse local fique excluído um afluxo axial. O lado frontal axial na região de afluxo do fole de filtro situado externamente radialmente, ao contrário, pode estar aberto para, nesse local, permitir, adicionalmente ao afluxo radial, também um afluxo axial.

[00019] Um disco de cobertura encontra-se, de modo vantajoso, pelo lado de escoamento de fluxo, no fole dobrado interno. Ele fecha a câmara de afluxo situada internamente dentro do fole dobrado na direção axial a fim de impedir uma condução indevida de ar diretamente entre o lado bruto e o lado purificado. Nesse caso, o lado frontal axial do fole de filtro situado internamente pode ficar livre de uma cobertura, de tal modo que através dele seja possível basicamente um escoa-mento de fluxo axial. Isso se aplica ao caso em que as dobras estejam coladas de um lado.

[00020] Ao mesmo tempo, o lado frontal axial na região de escoamento de fluxo do fole de filtro situado radialmente externamente está recoberto por um anel de cobertura, o qual, nesse local, impede o escoamento de fluxo axial.

[00021] De resto, é conveniente colar as dobras de um lado. Vantajosamente, isso é executado por cada fole de filtro de tal modo que apenas em um lado frontal axial ocorra a união das arestas frontais das dobras de filtro, enquanto que as arestas frontais das dobras de filtro no lado frontal oposto estão recobertas por um elemento de co- bertura. No que se refere aos dois foles de filtro, a união das arestas frontais das dobras de filtro e a cobertura são executadas alternadamente, de tal modo, por exemplo, que no fole de filtro situado radialmente por fora as arestas frontais fiquem coladas e no lado frontal axial oposto fiquem cobertas por um anel de cobertura e no fole de filtro situado radialmente por dentro o lado de afluxo axial fique recoberto por um disco de cobertura. As arestas frontais no lado oposto de escoamento de fluxo axial encontram-se unidas. Através da união das arestas frontais formam-se câmaras de fluxo, respectivamente canais, que evoluem em direção axial, sendo que em correlação com os elementos de cobertura fica assegurado que o flui introduzido atravesse a parede de filtro em direção radial.

[00022] Embora em relação ao anel de vedação segundo as variantes de execução explicadas acima, este possa ser produzido, por exemplo, como lábio duplo de TPE por meio do processo de dois componentes, por exemplo, também é possível configurar uma vedação circundante não no elemento de filtro a ser inserido na carcaça de filtro, elemento de filtro este que, de preferência, seja configurado como filtro multifole, com por exemplo um filtro de fole duplo, mas sim dispor o elemento de vedação circundante no interior da carcaça de filtro. Para isso, por exemplo, o elemento de vedação, projetado como lábio duplo e configurado no lado de vedação, pode ser deslocado para uma parede lateral sobre o lado de afluxo da carcaça de filtro. Do mesmo modo também é possível que a vedação por moldagem injetada de material sintético de dois componentes não seja injetada na carcaça de filtro, mas sim, por exemplo, no lado frontal, voltado para a carcaça de filtro, do pré-separador ciclônico.

[00023] O elemento de filtro que em uma variante de execução está provido em seu lado superior de uma vedação TPE circundante configurada como lábio duplo, de preferência um filtro de fole duplo, inclui foles de filtro que estão projetados do mesmo modo com uma evolução igual ao longo do comprimento axial ou com evoluções diferentes. São possíveis tanto uma forma cilíndrica, como também uma forma cônica em relação ao fole de filtro situado externamente, assim como também em relação ao fole de filtro situado internamente. Em uma possibilidade vantajosa de execução, o fole de filtro situado radialmente por fora está configurado em forma cilíndrica, sendo que o seu diâmetro externo e o se diâmetro interno não se modificam ao longo do comprimento axial. Em vez dessa forma de execução em forma cilíndrica, em uma forma vantajosa de desenvolvimento pode ser configurada uma conicidade no diâmetro externo em relação às exigências construtivas da carcaça de filtro, fazendo-se com que, na montagem do elemento de filtro na carcaça de filtro, devido ao diâmetro externo que diminui constantemente, seja formado um espaço adicional no interior da carcaça de filtro, espaço este que influencie vantajosamente o escoamento de fluxo do fluido purificado, minimize a a velocidade de fluxo e, juntamente com esta, minimize os ruídos que surjam.

[00024] O fole de filtro situado radialmente por dentro pode apresentar uma forma de cone, sendo que, convenientemente, o cone se estreita do lado de afluxo para o lado de escoamento de fluxo. Desse modo conserva-se uma câmara de fluxo entre os foles de filtro sob a forma de um cone anelar, o qual se alarga na direção do lado de escoamento de fluxo e desemboca em uma abertura de escoamento. Do ponto de vista da técnica de fluxos, isso traz vantagens em relação ao desvio do fluido purificado. Olhando-se ao longo do comprimento axial, a câmara de fluxo possui, assim, uma seção transversal se modifica, sendo que a taxa de variação na direção axial é basicamente constante. Basicamente, porém, também é possível uma taxa de variação que varie ao longo do comprimento axial; de resto, a câmara de fluxo também pode apresentar uma seção transversal constante, como é o caso quando o lado interno do fole de filtro externo e o lado externo do fole de filtro interno evoluírem concentricamente um para o outro, isto é, quando neles não ocorrerem conicidades.

[00025] Se, por exemplo, dos foles de filtro aquele que estiver situado externamente for provido de um diâmetro interno constante, enquanto na área de cobertura externa do fole de filtro situado radialmente por dentro houver uma conicidade, então será constituído um espaço anelar que evolui em forma cônica. Esse espaço anelar desemboca, pelo lado de escoamento de fluxo, em uma abertura de saída. Nesse espaço anelar pode ser admitida uma armação de apoio, que aloja a câmara de fluxo entre os foles de filtro. Especialmente no caso de grandes dispositivos de filtro voluminosos, cujos elementos de filtro apresentam um peso correspondentemente elevado, essa armação de apoio, que, de preferência, é produzida com peça moldada por injeção de material sintético, serve para o aumento da estabilidade. Essa armação de apoio apresenta nervuras que evoluem tanto na direção axial, quanto na direção radial, através das quais é possível manter afastados um do outro especialmente os foles de filtro voluminosos, de tal modo que a câmara de fluxo que evolui conicamente e está configurada entre estes conserve uma aparência constante no que se refere à sua geometria. A armação de apoio proporciona aqui a estabilidade mecânica requerida através de apoio. De preferência, a armação de apoio está projetada em uma só peça inteiriça.

[00026] De acordo com uma outra forma alternativa de execução da presente invenção, o dispositivo de filtro apresenta, dentro da carcaça de filtro, um elemento de filtro que é constituído por uma faixa contínua de filtro com uma série de camadas de filtro paralelas, as quais estão ligadas umas com as outras através de seções de ligação, curvadas, da faixa de filtro. Entre camadas adjacentes de filtro são previstos es- paçadores. Os espaços intermediários entre as camadas de filtro adja- centes formam câmaras de fluxo para o fluido. As camadas de filtro estão configuradas em forma plana; de modo correspondente, também as câmaras de fluxo situadas entre elas estão delimitadas pelos planos paralelos. Através das seções de ligação em forma curva da faixa de filtro, que delimitam câmaras de fluxo alternadamente adjacentes em lados frontais opostos do elemento de filtro, fica assegurado que cada segunda câmara de fluxo fique aberta, respectivamente fechada, no lado de afluxo. O fluido a ser filtrado é introduzido axialmente nas câ-maras de fluxo que ficam abertas e tem que atravessar radialmente a parede de filtro limítrofe na câmara de fluxo, pois o lado frontal axial oposto dessa câmara de fluxo está fechado no lado de escoamento de fluxo pela seção de ligação curvada. Com a passagem radial para a câmara de fluxo adjacente é possível um desvio axial do fluido a partir do elemento de filtro.

[00027] O elemento de filtro do dispositivo de filtro proposto de acordo com a invenção é inserido, de modo vantajoso e independentemente de sua configuração construtiva, radialmente na carcaça de filtro através de uma abertura de carcaça a ser fechada por uma tampa. No essencial, o elemento de filtro é atravessado em direção axial pelo fluido a ser filtrado. Além disso, em geral, antes do elemento de filtro, isto é, antes do elemento de filtro principal, é instalado um pré- filtro que está projetado como pré-separador ciclônico e é atravessado convenientemente também em direção axial. Além disso, de acordo com uma outra forma vantajosa de execução, em seguida ao elemento de filtro pode-se instalar um elemento de filtro secundário, respectivamente fino, o qual, vantajosamente, também é percorrido em direção axial.

[00028] Para o manejo mais fácil do elemento de filtro principal, configurado particularmente de preferência como filtro de fole duplo, ele pode incluir uma depressão de pega configurada, por exemplo, no lado inferior do anel de vedação circundante. Esta depressão pode ser configurada, de modo vantajoso, de uma forma tal que possa ocorrer uma montagem, respectivamente desmontagem, com uma só mão do elemento de filtro principal, isto é, do elemento de filtro que está configurado como filtro de fole duplo. Isso proporciona, por exemplo, vantagens na substituição de um elemento de filtro no filtro de ar de um motor agrícola, como por exemplo de uma ceifeira-debulhadora ou de um trator agrícola, ou de uma máquina para obras, na qual, geralmente, o usuário se segura com a outra mão.

[00029] Além disso, após a montagem do elemento de filtro principal, configurado especialmente como filtro de fole duplo, na carcaça de filtro existe a possibilidade de inserir uma inserção lateral, vista na direção radial, na carcaça de filtro. Lingüetas produzidas lateralmente na inserção lateral sobem em rampas configuradas no lado interno da carcaça de filtro e, com a inserção total da inserção lateral em guias em forma de rampa na carcaça de filtro, provocam a geração da força de vedação com a qual a vedação, configurada por exemplo como lábio duplo, é posicionada na carcaça de filtro. Isso também pode ser realizado pelo usuário por tato, como por exemplo através de uma resistência crescente à inserção ou de um engate sensível das lingüetas laterais da inserção lateral em posições de engate em ares em forma de rampas, que são previstas no lado interno da carcaça de filtro, como por exemplo injetadas lá.

[00030] Um outro detalhe vantajoso da solução proposta de acordo com a invenção consiste em que ao lado da depressão de pega podem ser configurados excêntricos de alinhamento ou de centralização na região superior do elemento de filtro principal configurado, de preferência, como filtro de fole duplo, no anel de cobertura inferior em uma distribuição angular de 90° ou 120°. Desse modo fica assegurado que o elemento de filtro, especialmente no caso de manejo com uma só mão, na depressão de pega esteja instalado e alinhado sempre na posição correta, isto é, paralelamente ao eixo longitudinal da carcaça de filtro, de tal modo que ao ocorrer a formação de força axial para a geração da vedação, o elemento de filtro, de preferência configurado como filtro de fole duplo, permaneça sempre centralizado em relação ao eixo da carcaça de filtro. De modo vantajoso, um dos excêntricos de alinhamento ou de centralização pode ser projetado em forma par-tida, por exemplo, e pode cooperar com uma nervura injetada na carcaça. Devido à configuração de um excêntrico partido na circunferência do elemento de filtro principal, fica assegurada a sua inserção com posicionamento correto na caixa da carcaça de filtro.

[00031] Assim, no estado montado permanece sempre uma distância suficiente entre a parede interna da carcaça de filtro e a parede externa do fole de filtro disposto radialmente por fora, de tal modo que a disposição do fole de filtro situado radialmente por fora permaneça constante em direção axial, pois a distância entre o lado externo do fole de filtro situado radialmente por fora e o lado interno do fole de filtro é constante e a estabilidade é obtida no caso de esforço mecânico. Os excêntricos, que estão configurados em uma cobertura do elemento de filtro principal e se estendem em direção radial, amortecem o elemento de filtro principal no estado montado na carcaça de filtro, de tal modo que ele não vibre durante o funcionamento.

[00032] No elemento de filtro proposto de acordo com a invenção, especialmente no caso de um elemento de filtro configurado como filtro de fole duplo, no fole interno situado radialmente por dentro pode ser produzido um disco terminal de PUR e em relação ao fole situado externamente e ao fole situado internamente pode ser produzido uma base de PUR e os dois foles que constituem o elemento de filtro podem ser espumados. Isso representa uma variante de produção que pode ser fabricada bastante economicamente do elemento de filtro proposto de acordo com a invenção, especialmente configurado como filtro duplo. O seu espaço interno acha-se fechado no lado de afluxo pelo disco terminal PUR, de tal modo que o fluido a ser filtrado corra através do espaço anelar, que também pode ser configurado em forma cônica, entre os dois foles de filtro inseridos um no outro e, em seguida, escoa radialmente para fora ou transborde radialmente para um espaço anelar para o lado purificado. Além de uma produção a partir de PUR, o disco terminal também pode ser produzido segundo outros processos de fabricação. Nesse sentido, por exemplo, podem ser empregados outros materiais de moldagem ou podem ser empregados discos terminais de matéria sintético colados ou soldados, bem como discos terminais metálicos que são colados. Caso especialmente o fole de filtro situado radialmente por fora seja configurado em uma conici- dade em relação ao seu diâmetro externo, então, entre o diâmetro externo do fole de filtro situado radialmente por fora e o lado interno da carcaça de filtro, resultará um espaço anelar que se amplia conica- mente, através do qual o fluido filtrado corre para o espaço anelar, sendo que, devido à seção transversal de fluxo ampliada, a velocidade de fluxo diminui e os eventuais ruídos que surjam podem ser reduzidos, bem como se torna possível uma redução das resistências ao fluxo.

Breve Descrição dos Desenhos

[00033] Outras vantagens e formas convenientes de execução podem ser deduzidas da descrição das figuras e dos desenhos.

[00034] Mostra-se: Figura 1: uma representação parcialmente cortada de um dispositivo de filtro, que é empregado especialmente como filtro de ar para motores de combustão interna e que apresenta sucessivamente um pré-separador ciclônico, um elemento de filtro principal e um elemento de filtro fino instalado em seguida, sendo que o elemento de filtro principal está configurado como filtro de fole duplo com dois foles de filtro inseridos radialmente um no outro; Figura 2: o elemento de filtro em semicorte; Figura 3: uma vista de cima sobre o elemento de filtro com depressão de pega injetada lateralmente; Figura 4: uma representação dos locais de aplicação de espuma dos foles de filtro em calhas de cobertura e discos de cobertura; Figura 5: uma representação ampliada da região da vedação TPE configurada como lábio duplo; Figura 6: uma representação desmembrada das partes essenciais do elemento de filtro conforme as figuras de 1 a 5; Figura 7: uma representação desmembrada de elemento de inserção, elemento de filtro principal e carcaça de filtro; Figura 8: uma reprodução em perspectiva de um mecanismo de travamento para um elemento de filtro na carcaça de filtro; Figura 9: um corte em direção longitudinal através de uma outra variante de execução do elemento de filtro com vedação. Figura 10: um corte transversal através do elemento de filtro da figura 9; Figura 11: uma vista em perspectiva do dispositivo de filtro na segunda forma de execução com elemento de filtro inserido; Figura 12: uma representação desmembrada dos componentes da outra segunda forma de execução do elemento de filtro principal; Figura 13: uma vista de um excêntrico de centralização ou de alinhamento configurado partido na circunferência do elemento de filtro principal; Figura 14: o excêntrico de centralização partido, envolvendo uma nervura configurada na carcaça de filtro; Figura 15: uma vista em perspectiva de uma cobertura do elemento de filtro principal com três excêntricos de centralização, bem como um excêntrico de alinhamento, respectivamente de centralização, partido e configurado em uma posição de 12 horas; Figura 16: uma vista de cima sobre o elemento de filtro principal com cobertura mostrado na figura 15 em perspectiva.

[00035] Nas figuras, os componentes iguais receberam números de referência iguais.

Forma(s) de execução da invenção

[00036] No caso do dispositivo de filtro 10, mostrado na figura 1, trata-se de um filtro de ar para um motor de combustão interna, que é usado especialmente em aplicações Off-Highway, como por exemplo em máquinas agrícolas tais como tratores agrícolas ou ceifeiras- debulhadoras, ou em máquinas para obras de construção civil e similares. O dispositivo de filtro mostrado na figura 1 também pode ser empregado em motores de combustão interna usados de forma estacio-nária, como por exemplo para a geração de energia, bem como veículos automotores utilitários de grande volume.

[00037] O dispositivo de filtro 10 mostrado na figura 1 inclui uma carcaça de filtro 12, na qual estão alojados um elemento de filtro principal 22, um pré-separador ciclônico 20 configurado como pré-filtro, bem como um filtro fino 24 disposta em seguida ao elemento de filtro principal 22. Da figura 1 também se deduz que um lado de afluxo do dispositivo de filtro 10 está assinalado pelo número de referência 14, enquanto o seu lado de escoamento de fluxo é assinalado pelo número de referência 16. Na região do pré-separador ciclônico 20 é prevista uma abertura de descarga 18, através da qual é possível descarregar impurezas mais graúdas, antes que estas cheguem ao elemento de filtro principal 22.

[00038] O elemento de filtro principal 22, instalado em seguida ao pré-separador ciclônico 20, olhando-se na direção de percurso do fluxo do fluido a ser purificado, inclui um primeiro fole de filtro 32 situado internamente e um segundo fole de filtro 34 situado externamente e envolvendo radialmente o primeiro. O primeiro fole de filtro interno 32, disposto radialmente por dentro, inclui um espaço interno 26 que está fechado por um disco de cobertura 28, olhando-se na direção axial. O meio a ser filtrado, que já passou pelo pré-separador ciclônico 20, percorre, portanto, o primeiro fole de filtro 32, situado radialmente por dentro, em direção radial e entra em uma câmara de fluxo 44, na qual acha-se alojada uma armação de apoio 30. A armação de apoio 30 mantém a câmara de fluxo 44 em sua forma geométrica e apoia o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora. Pelo lado de afluxo, tanto o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, como também o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora encontram-se fechados por um anel de cobertura 40. Desse modo as- segura-se que o fluido a ser filtrado que entra no espaço interno 26 percorra em direção radial o primeiro fole de filtro 32 situado internamente indo para fora para a câmara de fluxo 44.

[00039] Da exposição na figura 1 deduz-se ainda que o segundo fole de filtro 34, situado radialmente por fora, está configurado em forma cilíndrica, isto é, apresenta um diâmetro interno constante, olhan- do-se na direção axial, assim como também um diâmetro externo constante, olhando-se na direção axial. Diferentemente, o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro é provido de uma conicidade 64 que viabiliza a câmara de fluxo cônica 44. O ar que já tenha passado pelo pré-separador ciclônico 20 corre, além disso, a partir da área de cobertura externa do segundo elemento de filtro 34, situado radialmente por fora, também para a câmara de fluxo 44 e desta para o elemento de filtro fino 24 através de uma abertura de saída que é mostrada nas figuras seguintes.

[00040] O elemento de filtro principal 22 compreende o anel de cobertura 40, no qual são previstos excêntricos individuais de alinhamento e de retenção 50, com os quais este fica apoiado no lado interno da carcaça de filtro 12 do dispositivo de filtro 10 (conferir figuras 15 e 16). O lado de gás bruto acha-se vedado em relação ao lado de gás purificado do dispositivo de filtro 10 por meio de uma vedação, descrita detalhadamente a seguir, sob a forma de um anel de vedação. O anel de vedação 36 pode ser perfilado, por exemplo, como lábio duplo, fabricado de TPE ou também produzido através de um processo de moldagem por injeção de material sintético de dois componentes (processo com dois componentes).

[00041] Devido ao posicionamento do elemento de filtro principal 22, de preferência configurado como elemento de filtro de fole duplo, pelos excêntricos 50 que estão configurados na circunferência externa do anel de cobertura 40 numa partição de 120° ou de 90°, fica assegurado o alinhamento exato do elemento de filtro principal 22 no estado montado no interior da carcaça de filtro 12 do dispositivo de filtro 10 proposto de acordo com a invenção, conforme a exposição na figura 1. Um dos excêntricos 50, que servem de excêntricos de centralização, respectivamente de alinhamento, para o elemento de filtro principal 22, pode ser projetado partido, tal como mostrado, por exemplo, nas figuras 13 e 14. Dos excêntricos de alinhamento, respectivamente de centralização, 50, aquele que está partido coopera com uma nervura configurada no lado interno da carcaça de filtro 12. Através dos excêntricos 50, o elemento de filtro principal 22 é mantido sem vibrações no estado montado e através do excêntrico partido 50 assegura-se a ins-talação com posicionamento correto do elemento de filtro principal 22 na carcaça de filtro 12.

[00042] Da exposição na figura 1 deduz-se que o anel de vedação 36, aí configurado como vedação TPE com lábio duplo, encontra-se posicionado em um flange de batente 42 da carcaça de filtro 12.

[00043] O elemento de filtro principal 22, mostrado no estado montado na figura 1, é fixado através de uma inserção 38 que pode ser inserida lateralmente na carcaça de filtro 12. Isso significa que, depois da montagem do elemento de filtro principal 22 através de uma abertura lateral 66 da carcaça de filtro 12, a inserção 38 entra na carcaça de filtro 12. Através da montagem do elemento de inserção 38 sobre trilhos de inserção 70 que correm na carcaça de filtro 12, é gerada uma força de vedação que atua em direção axial, isto é, o elemento de filtro principal 22 previamente introduzido na carcaça de filtro 12 é colocado sob tensão prévia em direção axial e posicionado na carcaça de filtro 12. Desse modo, a vedação 36, projetada como lábio duplo que é previsto no lado frontal superior do elemento de filtro principal 22, é posicionada em seu pendant, isto é, no flange de batente 42 da carcaça de filtro 12 e a força de vedação é gerada. Através da força de vedação atuante em direção axial, o lado de gás bruto é separado do lado de gás purificado do dispositivo de filtro 10 proposto de acordo com a invenção e mostrado em semicorte na figura 1.

[00044] Da exposição segundo a figura 2 deduz-se um semicorte do elemento de filtro principal do dispositivo de filtro da figura 1.

[00045] O elemento de filtro principal 22, configurado como filtro de fole duplo, inclui o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro e o segundo fole de filtro 34 situado externamente e envolvendo radialmente o primeiro. Os dois foles de filtro 32, 34 são percorridos, basicamente, em direção radial de dentro para fora, respectivamente de fora para dentro. Em direção axial fica impedido o afluxo dos lados frontais do lado de afluxo 14 por intermédio do anel de cobertura 40. Como se deduz da exposição em semicorte na figura 2, o anel de cobertura 40 inclui excêntricos de retenção, respectivamente de centralização, 50 ressaltados lateralmente. Estes podem ser produzidos muito facilmente na fabricação do anel de cobertura 40. Através desses excêntricos de alinhamento e de retenção 40, configurados na circunferência do anel de cobertura 40 em uma distribuição de 90° ou 120° ou em uma distribuição diferente destas, ocorre o alinhamento do elemento de filtro principal 22 na carcaça de filtro 12 do dispositivo de filtro 10 proposto de acordo com a invenção. O anel de cobertura 40 corresponde à base 92 do elemento de filtro principal 22.

[00046] Além disso, da exposição segundo a figura 2 deduz-se que no lado superior do elemento de filtro principal 22 se encontra uma saliência 46 circundante, configurada em forma anelar, sobre a qual se acha alojada uma vedação 36, a qual, nessa variante de execução, está projetada como lábio duplo. O lábio individual inferior da vedação 36 se apoia sobre a saliência circundante anelar 46 no lado superior do elemento de filtro principal 22.

[00047] O primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro delimita o espaço interno 26, o qual se encontra fechado pelo lado de escoamento por intermédio do disco de cobertura 28 espumado ou injetado. Devido a isso, imprime-se ao fluido que entra axialmente um fluxo de passagem pelo primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro. Após a passagem pelo primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, o fluido corre para dentro da câmara de fluxo 44, cujo perfil em forma de cunha é gerado pela armação de apoio 30, a qual está disposta entre o lado interno do segundo fole de filtro 34 situado externamente e o lado externo do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro e aqui configurado em forma cônica, e qual determina o perfil da câmara de fluxo 44. Por posição 48 designa-se os pontos de aplicação de espuma, nos quais os lados frontais axiais tanto do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro quanto também do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora estão ligados com o disco de cobertura 28, respectivamente com o anel de cobertura 40. A configuração de aplicações de espuma 48, por exemplo de material sintético como PUR ou similares, permite uma predefi- nição da direção de fluxo através do elemento de filtro principal 22, aqui configurado como fole de filtro duplo, bem como uma possibilidade bastante simples e econômica de produção do mesmo.

[00048] A figura 3 mostra uma vista de cima do elemento de filtro principal mostrado em semicorte na figura 2.

[00049] Da exposição conforme a figura 3 deduz-se que - conforme já indicado na figura 2 - no lado inferior da saliência circundante anelar 46 acha-se injetada uma depressão de pega 52 ou uma peça de pega 52. Esta permite um manejo com uma só mão do elemento de filtro principal 22 proposto de acordo com a invenção. Quando um usuário da máquina for obrigado a substituir em pouco tempo um elemento de filtro de ar de um motor de combustão interna em um trator agrícola, em uma ceifeira-debulhadora ou em uma máquina de construção civil ou similares, então geralmente isso está correlacionado a subir no motor de combustão interna, especialmente de sua seção de aspiração. O usuário da máquina é obrigado a se segurar com uma mão e dispõe somente de uma mão para substituir com uma só mão o elemento de filtro principal 22 desgastado no dispositivo de filtro 10. A substituição com uma só mão é consideravelmente facilitada pela depressão de pega 52 muito bem acessível e injetada lateralmente, respectivamente pela peça de pega 52 injetada lateralmente. Depois da substituição de um elemento de filtro principal 22 desgastado, quando a inserção lateral 38 for novamente inserida, então tão somente através do movimento de inserção é gerada a força de tensão prévia axial que gera definitivamente o efeito de vedação entre a vedação 36 projetada como lábio duplo e a carcaça de filtro 12, respectivamente e o flange de batente 42 lá previsto.

[00050] Além disso, da exposição conforme a figura 3 deduz-se que a vedação 36 circula ininterruptamente sobre a saliência anelar 46 e que no lado de escoamento do elemento de filtro 22 mostrado na figura 3 acha-se predefinida uma abertura de escoamento 54 através da armação de apoio 30 que define a câmara de fluxo 44.

[00051] Através da abertura de escoamento oval 54, o fluido purificado corre para o elemento de filtro principal 24 mostrado na figura 1.

[00052] A figura 4 mostra a armação de apoio entre os foles de filtro do elemento de filtro principal configurado como fole de filtro duplo em reprodução ampliada.

[00053] Como se pode deduzir da figura 4, a armação de apoio 30, que define a câmara de fluxo cônica 44, inclui uma estrutura de nervuras 56 que evolui em direção periférica perpendicularmente ao plano de sinalização. Olhando-se na direção axial a partir do lado de afluxo 14, a câmara de fluxo 44 configurada em forma cônica se expande na direção do lado de escoamento 16. Pelo número de referência 54 de- signa-se uma abertura de escoamento da câmara de fluxo 44. Tanto o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, como também o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora são basicamente percorridos em direção radial. Como se deduz da exposição na figura 4, os lados frontais dos dois foles de filtro 32, 34 estão ligados, através de aplicações de espuma 48, com o disco de cobertura 28 ou com o anel de cobertura 40, em cuja circunferência externa podem ser injetados os excêntricos de alinhamento e de retenção 50 em uma quantidade qualquer. A figura 4 mostra, além disso, que em comparação com o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora e com forma cilíndrica, o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro se acha projetado em uma conicidade 64, de modo correspondente à conicidade da armação de apoio 30. A conicidade da câmara de fluxo 44 está indicada por números de referência 58.

[00054] O espaço interno 26 está delimitado pelo diâmetro interno do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro.

[00055] A figura 5 mostra, em escala ampliada, a região superior do elemento de filtro principal mostrado respectivamente em semicorte nas figuras 2, 3 e 4.

[00056] Como mostra a figura 5, acima da saliência 46 configurada em forma anelar se encontra a vedação 36 configurada como lábio duplo. Os dois lábios individuais da vedação 36 configurada como lábio duplo estão distanciados um do outro com uma distância 62 no estado distendido da vedação 36. No lábio individual inferior se encontra um prolongamento em forma de mandril, que engata em um rebaixo circundante, moldado de modo correspondente em forma complementar à sua geometria, da saliência 46 configurada em forma anelar. Abaixo da saliência 46 que evolui em forma anelar se encontra a peça de pega 52, com a qual ocorre o manejo por uma só mão do elemento de filtro principal 22. Na exposição segundo a figura 5, que está reproduzida em escala mais ampliada em comparação com as exposições segundo as figuras 2, 3 e 4, é possível identificar as aplicações de espuma 48 dos lados frontais, situados do lado de escoamento, dos foles de filtro 32, 34, além da conicidade 58 da câmara de fluxo 44, na qual se encontra a armação de apoio 30. Uma estrutura de nervuras, evoluindo em direção periférica, da armação de apoio 30 da câmara de fluxo 44 está assinalada pelos números de referência 56. O fluido que percorre o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro de dentro para fora entra na câmara de fluxo 44 e de lá sai através da abertura de escoamento 54. Ao contrário disso, o segundo fole de filtro 32 situado radialmente por fora é percorrido de fora para dentro pelo fluido a ser purificado e sai da câmara de fluxo 44 configurada em forma cônica também na abertura de escoamento 54.

[00057] Da figura 6 pode-se deduzir uma exposição desmembrada dos componentes essenciais da primeira forma de execução do elemento de filtro principal do dispositivo de filtro proposto de acordo com a invenção.

[00058] Da exposição desmembrada dos componentes mostrada na figura 6 deduz-se que uma ou mais depressões de pega 52 se encontram lateralmente abaixo da vedação 36 configurada como lábio duplo. Esta se encontra sobre a saliência 46 que evolui em forma anelar, conforme já várias mencionado. Pelo número de referência 28, na exposição desmembrada segundo a figura 6, assinala-se o disco de cobertura que fecha o espaço interno 26. Na figura 6, através do número de referência 60 indica-se uma colagem de arestas frontais, da qual estão providos os foles de filtro pelo lados de escoamento e de afluxo, por exemplo dobrados em forma de estrela.

[00059] Além disso, da exposição desmembrada segundo a figura 6 deduz-se que o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro está configurado em uma conicidade 64 que corresponde à conicidade da armação de apoio 30. A armação de apoio 30 compreende nervuras 56 estruturadas em forma de grade que evoluem em direção periférica.

[00060] Ao contrário do perfil do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro e de sua área de cobertura externa provida de uma conicidade 64, o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora está configurado em forma cilíndrica. Também o seu diâmetro externo poderia ser provido de uma conicidade, para, por exemplo, levar em conta condições restritas de espaço construtivo e para possibilitar um afluxo uniforme a partir da direção radial.

[00061] Por fim, da exposição segundo a figura 6 deduz-se ainda que o disco de cobertura 40 apresenta na circunferência externa uma série de excêntricos de alinhamento e de retenção 50. Estes já estão descritos mais acima com relação às figuras de 1 a 5.

[00062] A figura 7 mostra uma exposição desmembrada dos com- ponentes elemento de inserção, elemento de filtro e carcaça de filtro do dispositivo de filtro proposto de acordo com a invenção.

[00063] Como se pode deduzir da figura 7, a carcaça de filtro 12 apresenta uma abertura lateral assinalada pelo número de referência 66. A abertura 66 é prevista lateralmente na carcaça de filtro 12. A carcaça de filtro 12 é produzida especialmente como componente moldado por injeção de material sintético. Na abertura 66 se encontra uma saliência de guia 68, a qual se estende basicamente perpendicularmente ao eixo longitudinal da abertura lateral 66 e serve de guia para a inserção lateral identificada pelo número de referência 38. Segundo a exposição na figura 7, a inserção lateral, também por sua vez, inclui trilhos de inserção 70, cujo lado inferior é deslocável sobre a saliência de guia 68 ao ocorrer a introdução da inserção lateral 38 na abertura 66 da carcaça de filtro 12.

[00064] Inicialmente, na montagem, respectivamente desmontagem, do elemento de filtro principal 22 desgastado, este é pego pela sua depressão de pega, respectivamente peça de pega 52, e é retirado para fora da abertura lateral 66. Em seguida, um novo elemento de filtro principal 22 não usado é inserido na abertura lateral 66. Depois que este tiver sido inserido na abertura lateral 66, o elemento de filtro principal 22 fica centralizado e alinhado na carcaça de filtro 12 por in-termédio dos excêntricos 50 previstos no anel de cobertura 40 em uma distribuição de 90° ou de 120°. Para a geração da força de vedação atuante na direção axial do elemento de filtro principal 22, a inserção lateral 38 é inserida na abertura lateral 66. Na inserção lateral 38 estão configurados trilhos de inserção 70, que formam um espaço livre 72 entre si, os quais, ao ocorrer a introdução da inserção lateral 38 na abertura lateral 66, agarram por baixo o elemento de filtro principal 22 lá pré-montado. Ao se introduzir a inserção lateral 38 na abertura lateral 66 da carcaça de filtro 12, os lados superiores, configurados em uma inclinação suave, dos trilhos de inserção 70 agarram por baixo o elemento de filtro principal 22 pré-montado e posicionam este no lado carcaça da carcaça de filtro 12 que aloja o elemento de filtro fino 24, estando a inserção lateral 38 totalmente inserida na abertura lateral 66. Desse modo, a vedação 36 configurada no elemento de filtro principal 22 é posicionada na área de vedação configurada no lado correspondente na carcaça de filtro 12. Quando a inserção lateral 38 estiver totalmente introduzida com seus trilhos de inserção 70 na abertura lateral 66, então o elemento de filtro principal 22 será posicionado em direção axial com sua vedação 36 contra uma correspondente área de vedação da carcaça de filtro 12, como por exemplo em um flange de batente 42, e desse modo será gerada a força de vedação atuante em direção axial.

[00065] Embora na exposição segundo a figura 7, esteja configurada no elemento de filtro principal 22, também é possível que a vedação, isto é, a vedação 36, de preferência configurada como lábio duplo, seja configurada em inversão cinemática não no elemento de filtro principal 22, mas sim na correspondente área de vedação de uma área lateral da abertura lateral 66 da carcaça de filtro 12.

[00066] A condução da inserção lateral 38 na carcaça de filtro 12 ocorre ao longo das saliências de guia 68, as quais estão configuradas em áreas laterais que delimitam a abertura 66 na carcaça de filtro 12.

[00067] Da exposição segundo a figura 8 pode-se deduzir uma variante de execução de um dispositivo de filtro de maior construção que é proposto de acordo com a invenção.

[00068] Para absorver as forças que surgem na passagem de uma trava 74 de sua posição destravada para sua posição travada 80, uma estrutura de reforço 84 se acha injetada na carcaça de filtro 12 na região da articulação 76. A abertura de montagem, isto é, a caixa de carcaça 66 na carcaça de filtro 12 encontra-se fechada por uma tampa 86 mostrada apenas parcialmente na figura 8.

[00069] Para uma observação integral cabe observar que o dispositivo de filtro 10 reproduzido em perspectiva na figura 8 apresenta o pré-separador ciclõnico 20 sobre o lado de afluxo 14, e sobre o lado de escoamento 16 apresenta o elemento de filtro principal 24 (aqui não mostrado em corte). A trava 74 é acionada por meio de uma peça de pega 78.

[00070] A figura 9 mostra uma segunda outra possibilidade de execução do dispositivo de filtro proposto de acordo com a invenção, especialmente do elemento de filtro principal.

[00071] Do corte longitudinal que é mostrado na figura 9 deduz-se que a vedação 36, que gera a vedação axial, está configurada no lado superior do elemento de filtro principal 22 como peça moldada por injeção de material sintético de dois componentes. Enquanto a vedação 36 configurada em forma anelar, na qual estão injetados excêntricos 94 de um primeiro material sintético 96, está injetada do mencionado primeiro material sintético, um segundo material sintético 98 mais ma-leável, que apresenta boas propriedades de elasticidade e que delimita um rebaixo 100, está injetado no primeiro material sintético 96. O segundo material sintético 98, mais maleável, delimita um rebaixo 100 que está aberto para baixo.

[00072] No corte longitudinal mostrado na figura 9 através do elemento de filtro principal 22 pode-se reconhecer que o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, que envolve o espaço interno 26, está fechado por um disco terminal 90 (PUR). O disco terminal 90 acha-se espumado, de preferência, em um lado frontal axial do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro. A abertura oposta ao disco terminal 90 pelo lado de afluxo se acha delimitada por uma base 92, a qual libera uma abertura de entrada para o espaço interno 26 do elemento de filtro principal 22. Através dessa abertura, o fluido corre para dentro do espaço interno 26. Devido ao disco terminal 90, o fluido a ser purificado é forçado a percorrer radialmente o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro.

[00073] Os lados frontais axiais, que de preferência apresentam uma colagem de aresta frontal 60, são fechados pela base 92 pelo lado de entrada de fluxo, enquanto o lado frontal axial do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora está fechado por uma cobertura anelar 108. Por essa providência força-se uma passagem de fluxo radial do lado externo para o lado interno em relação ao segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora, de tal modo que o fluido a ser purificado saia em direção radial, por um lado, do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro indo para a câmara de fluxo 44 e, por outro lado, no lado interno do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora entre nessa câmara de fluxo 44. A abertura de escoamento desta está assinalada pelo número de referência 54 na exposição segundo a figura 9.

[00074] Da exposição segundo a figura 10 pode-se deduzir um corte transversal através do elemento de filtro principal, mostrado em corte transversal na figura 9, conforme a segunda forma de execução.

[00075] A figura 10 mostra que a vedação circundante 36 está produzida a partir do primeiro material sintético 96, mais duro e mais rígido, que apresenta o rebaixo 100, que está delimitado pelo segundo material sintético 98 que apresenta excelentes propriedades de elasticidade. O rebaixo 100 coopera com um nariz circundante 104, configurado em forma anelar na carcaça de filtro 2 - conferir a exposição segundo a figura 11. A figura 10 mostra, além disso, que o espaço inter-no 26, que está delimitado pelo lado interno do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, está fechado pelo disco terminal 90 em direção axial pelo lado de escoamento 16. Além disso, da exposição segundo a figura 10 também se deduz que o diâmetro externo do pri- meiro fole de filtro situado radialmente por dentro apresenta uma coni- cidade 64, a qual é conservada por meio da armação de apoio 30 inserida entre o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro e o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora. A armação de apoio 30, que conserva a conicidade da câmara de fluxo 44, forma a abertura de escoamento 54 na extremidade do elemento de filtro principal 22 pelo lado de escoamento do fluxo. Ao contrário do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora recebeu uma forma cilíndrica, embora também pudesse apresentar em seu diâmetro externo uma conicidade 106. Essa possibilidade de execução do perfil externo do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora é mostrada na exposição desmembrada segundo a figura 12.

[00076] Além disso, da exposição segundo a figura 10 deduz-se que o lado de afluxo 14 do elemento de filtro principal 22 segundo a exposição na figura 10 está fechado pela base 92. Tanto pelo lado de afluxo 14 na região da base 92, como também pelo lado de escoamento 16 na região do disco de cobertura 90, os lados frontais axiais tanto do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, como também do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora do ele-mento de filtro principal 22 apresentam a colagem de aresta frontal 60. Excêntricos 94, injetados externamente, servem de proteção contra torção para o elemento de filtro principal 22 na carcaça de filtro 12.

[00077] Da exposição segundo a figura 11 pode-se deduzir a exposição em perspectiva de um corte longitudinal através do dispositivo de filtro 10 proposto de acordo com a invenção, conforme a segunda forma de execução.

[00078] A figura 11 mostra que a carcaça de filtro 12 do dispositivo de filtro 10 apresenta, no lado de afluxo 14, o pré-separador ciclônico 20; em baixo, olhando-se na direção do fluxo, apresenta o elemento de filtro principal 22 e, axialmente depois deste, apresenta o elemento de filtro 24. O lado de escoamento da carcaça de filtro 12 está assinalado pelo número de referência 16.

[00079] Diferentemente da primeira forma de execução do dispositivo de filtro 10 proposto de acordo com a invenção, nesta variante de execução a força de vedação dirigida basicamente em direção axial não é gerada através de uma inserção lateral 38 - conferir a exposição segundo a figura 7 - mais sim que o pré-separador ciclônico 20 é fixado sobre a carcaça de filtro 12 por meio de fechos 102. Ao se juntar a carcaça de filtro 12 com o pré-separador ciclônico 20 ocorre uma in-trodução do nariz 104, configurado circundando a carcaça de filtro circundante 12, no rebaixo 100, o qual está delimitado pelo segundo material sintético 98 que apresenta propriedades elásticas. A força axial necessária é gerada pelos fechos 102, de tal modo que, conforme mostrado na figura 11, no estado juntado do pré-separador ciclônico 20 e da carcaça de filtro 12, ocorra uma vedação do lado de gás bruto por parte do lado de gás purificado.

[00080] Já que o segundo material sintético 98 está envolvido pelo primeiro material sintético 96, que é mais duro e mais rígido, então o segundo material sintético 98 que delimita o rebaixo 100 não pode escapar lateralmente, de tal modo que na introdução do nariz 104, configurado circundando a carcaça de filtro 12, no rebaixo 100 seja garantida uma vedação segura que também resista a uma abertura e a um fechamento mais freqüentes sem ser danificada, pois o segundo material sintético 98 acha-se encapsulado e não escapa mesmo após várias aberturas e fechamentos.

[00081] Para facilitar a compreensão integral cabe observar que o elemento de filtro principal 22, mostrado no estado montado na figura 11, inclui, na exposição em corte da figura 11, o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro e também o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora. Como já foi mencionado em correlação com as figuras 9 e 10, o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora está configurado em forma cilíndrica, enquanto que o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro envolvido por este pode apresentar uma conicidade em seu diâmetro externo e em seu diâmetro interno. A conicidade 64 do diâmetro externo do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, em conjunto com a armação de apoio 30 que também apresenta um conicidade, gera o perfil da câmara de fluxo 44 que se estreita continuamente na direção do lado de escoamento 16 no que se refere ao seu corte transversal.

[00082] Além disso, da exposição segundo a figura 11 também se pode deduzir que o pré-separador ciclônico 20 lá mostrado apresenta a abertura de descarga 18, através da qual as partículas mais graúdas do fluxo de fluido a ser purificado podem ser separadas diretamente e não chegam ao elemento de filtro principal 22. Devido ao disco terminal 90 e à cobertura 108, ocorre um afluxo pelo segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora a partir do lado radial, isto é, na direção radial através da direção pré-determinada pelo lado interno da carcaça de filtro 12 e pela área de cobertura externa do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora, pois o lado frontal axial do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora encontra-se fechado pela cobertura 108. O primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro é percorrido axialmente pelo afluxo na colagem de aresta frontal 60.

[00083] O primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro é percorrido por afluxo através do lado frontal axial que apresenta a colagem de aresta frontal 60, e o fluido purificado corre em direção radial para dentro do espaço interno 26 e de lá para o elemento de filtro fino 24 instalado em seguida ao elemento de filtro principal 22.

[00084] Da exposição segundo a figura 12 pode-se deduzir uma exposição desmembrada do elemento de filtro principal da segunda variante de execução - conferir as figuras de 9 a 11.

[00085] Da exposição desmembrada mostrada na figura 12 deduz- se que o elemento de filtro principal 22 compreende o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, que apresenta a conicidade 64, e também o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora, o qual também apresenta uma conicidade 106 configurada externamente. Os dois foles de filtro 32, 34 do elemento de filtro principal 22 compreendem, sem seus lados frontais axiais, a colagem de aresta frontal 60. O primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro encontra-se fechado pelo disco terminal 90 (PUR) pelo lado de afluxo, enquanto pelo lado de escoamento os lados frontais axiais tanto do primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro, como também do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora, apresentando respectivamente a colagem de aresta frontal 60, estão fechados pela base 92.

[00086] A vedação 36 mostrada na figura 12 está configurada como vedação de material sintético de dois componentes. A vedação 36 acha-se injetada do primeiro material sintético 96 com propriedades mais duras e mais rígidas, enquanto o rebaixo 100, não mostrado na exposição desmembrada da figura 11, encontra-se delimitado pelo segundo material sintético 98 que apresenta propriedades mais elevadas de elasticidade e está envolvido pelo primeiro material sintético 96.

[00087] Entre o primeiro fole de filtro 32 situado radialmente por dentro e o segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora encon- tra-se a armação de apoio 30, a qual, conforme a exposição desmembrada na figura 12, apresenta uma série de nervuras 56 que evoluem em direção radial e em direção periférica.

[00088] O segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora pode apresentar a conicidade 106 em relação ao seu diâmetro externo, tal como indicado na exposição desmembrada na figura 12. Em conjunto com a carcaça de filtro 12 que envolve o elemento de filtro principal 22, através da conicidade 106 no diâmetro externo do segundo fole de filtro 34 situado radialmente por fora do elemento de filtro principal 22 pode-se conseguir que se estabeleça uma seção transversal de fluxo que se amplie e que se estenda na direção de escoamento, na medida em que diminui a velocidade de fluxo e, consequentemente, se torna possível minimizar uma forçação de ruídos ou pelo menos limitar a mesma.

[00089] Em uma forma alternativa de execução, o elemento de filtro principal 22, que está alojado na carcaça de filtro 12 e que inclui o primeiro e o segundo foles de filtro 32, respectivamente 34, também pode ser estabilizado na medida em que as dobras sejam ligadas umas com as outras por meio de um fio circundante que seja colado sobre as pontas das dobras.

[00090] Da exposição segundo a figura 13 pode-se deduzir um excêntrico partido na periferia do anel de cobertura do elemento de filtro principal 22. Como mostra a exposição da figura 13, um excêntrico partido 110 está provido de uma fenda 116. Devido a isso, o excêntrico partido 110 compreende um primeiro ressalto de apoio 112, bem como um segundo ressalto de apoio 114, os quais se estendem na direção periférica em relação ao anel de cobertura 40. Da exposição segundo a figura 13, bem como da exposição segundo a figura 14 se deduz que o excêntrico partido 110 encontra-se na posição de 12 horas no anel de cobertura 140. Alternativamente, também seria possível prever o excêntrico partido 110 na posição de 3 horas, de 6 horas ou de 9 horas na periferia do anel de cobertura 40.

[00091] Devido ao excêntrico partido 110, que coopera com uma nervura 118 que se estende na carcaça de filtro 12, assegura-se uma montagem com posicionamento correto do elemento de filtro principal 22 na carcaça de filtro 12.

[00092] A figura 14 mostra a nervura 118 injetada na carcaça de filtro 12, nervura esta que está envolvida pelo primeiro ressalto de apoio 112, respectivamente pelo segundo ressalto de apoio 114 do excêntrico partido 110. Enquanto através do excêntrico partido 112 é assegurada a montagem com posicionamento correto do elemento de filtro principal 22 na carcaça de filtro 12, amortece-se a vibração do elemento de filtro principal 22 no estado montado na carcaça de filtro 12 através dos demais excêntricos de alinhamento e de centralização 50 configurados na periferia do anel de cobertura 40.

[00093] Da exposição segundo as figuras 15 e 16 pode-se deduzir todos os excêntricos de alinhamento, respectivamente de centralização 50, 112 dispostos na periferia do anel de cobertura 40 do elemento de filtro principal 22 substituível. Da exposição segundo as figuras 15 e 16 pode-se deduzir que o excêntrico partido 112 se estende respectivamente na posição de 12 horas em relação ao anel de cobertura 40.

[00094] Enquanto a figura 15 mostra a depressão de pega 52 abaixo da vedação 36 do elemento de filtro principal 22, da exposição segundo a figura 16 pode-se deduzir a posição de montagem do elemento de filtro principal 22 na carcaça de filtro 12. Dessa figura deduz-se que o anel de cobertura 40, por meio de seus excêntricos de alinhamento e de centralização 50, se apoia no lado interno da carcaça de filtro 12 e, portanto, fica amortecido contra vibrações em relação à car-caça de filtro 12, e através do excêntrico partido 110 fica garantida a montagem com posicionamento correto do elemento de filtro principal 22 na carcaça de filtro 12.

Claims (22)

1. Dispositivo de filtro (10), especialmente filtro de ar para um motor de combustão interna, com um elemento de filtro principal (22) disposto em uma carcaça de filtro (12), elemento este que deve ser percorrido por um fluido a ser filtrado, sendo que o elemento de filtro principal (22) está configurado como filtro multifole com pelo menos dois foles de filtro (32, 34) inseridos radialmente um no outro; no mínimo um fole de filtro (32, 34) a ser percorrido em direção radial e entre os foles de filtro (32, 34) acha-se constituída uma câmara de fluxo (44) para o fluido, a qual se comunica com um lado frontal do elemento de filtro principal (22), sendo que cada fole de filtro (32, 34) está configurado como filtro em forma de estrela com dobras de filtro dispostas em forma de estrela, e em pelo menos um lado frontal do elemento de filtro principal (22) está disposta uma vedação (36) entre um dos foles de filtro (32, 34) e a carcaça de filtro (12), caracterizado pelo fato de que, o lado frontal axial no lado de descarga do fole de filtro disposto radialmente do lado de fora (34) é coberto com um primeiro anel de cobertura para evitar o fluxo de descarga axial, sendo que o compartimento de fluxo de entrada interno do fole de filtro interno (32) sendo fechado no lado de descarga por um disco de cobertura (28), o lado frontal axial do lado de descarga do fole de filtro interno (32) sendo descoberto, a câmara de fluxo (44) no lado de entrada de fluxo sendo fechada por um segundo anel de cobertura (40), o anel de cobertura (40) cobrindo no lado de entrada de fluxo o lado frontal axial dos dois foles de filtro (32, 34), o elemento de filtro principal (22) está posicionado de modo vedante junto à carcaça de filtro (12) através de uma inserção lateral (38) que pode ser inserida em uma caixa de carcaça (66) da carcaça de filtro (12), ou que o elemento de filtro principal (22) está posicionado de modo vedante contra a carcaça de filtro (12) por meio de um travamento (74), ou que o elemento de filtro principal (22) está vedado em relação à carcaça de filtro (12, 104) por meio de uma vedação (36, 96, 98).

2. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte de dobras de filtro, diretamente adjacentes uma à outra, apresenta uma colagem de aresta frontal (60) em um lado frontal axial de um fole de filtro (32, 34).

3. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os foles de filtro estão configurados como foles individuais (32, 34).

4. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que um dos foles de filtro (32, 34) está configurado em forma cilíndrica.

5. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que um dos foles de filtro (32, 34) está configurado em forma cônica.

6. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a câmara de fluxo (44) apresenta, entre os foles de filtro (32, 34), uma seção transversal que se modifica ao longo do comprimento axial do elemento de filtro principal (22).

7. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a seção transversal da câmara de fluxo (44) aumenta na direção do lado de escoamento (16).

8. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a câmara de fluxo (44) entre os foles de filtro (32, 34) está rodeada por uma armação de apoio (30).

9. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a câmara de fluxo (44) forma a câmara pura e está fechada axialmente em relação ao lado de afluxo (14).

10. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os foles de filtro (32, 34) que limitam radialmente a câmara de fluxo (44) são respectivamente percorridos radialmente na direção da câmara de fluxo (44).

11. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a vedação (36) está disposta no lado de escoamento (16), na passagem entre o lado frontal axial e a superfície de cobertura, situada radialmente por fora, do elemento de filtro principal (22).

12. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a vedação (36) está fixada entre o elemento de filtro principal (22) e a carcaça de filtro (12), respectivamente um componente (42) ligado com a carcaça de filtro (12).

13. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtro principal (22) deve ser inserido transversalmente ou paralelamente à direção de passagem de fluxo para a carcaça de filtro (12), respectivamente deve ser assim retirado da carcaça de filtro (12).

14. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no mínimo uma outra unidade de filtro (20, 24) é prevista na carcaça de filtro (12), sendo que o elemento de filtro principal (22) e a outra unidade de filtro (20, 24) estão dispostos um atrás do outro e possuem uma direção em comum de passagem de fluxo para o fluido a ser purificado.

15. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a outra unidade de filtro está configurada como pré-separador (20), especialmente como pré-separador ciclônico, o qual está disposto antes do elemento de filtro principal (22).

16. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a outra unidade de filtro está configurada como filtro fino (24), o qual está disposto depois do elemento de filtro principal (22).

17. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a inserção lateral (38) inclui trilhos de inserção (70), que estão guiados sobre saliências de guia da caixa de carcaça (66) da carcaça de filtro (12).

18. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a vedação (36) está alojada sobre uma saliência (46), que evolui em forma anelar, no lado superior do elemento de filtro principal (22).

19. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtro principal (22) inclui pelo menos uma cavidade de agarrar (52) que possibilita um manejo com uma só mão ou pelo menos uma peça de agarrar (52).

20. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que em um elemento de cobertura (40, 90) em forma anelar estão configurados excêntricos de retenção e de centralização (50), os quais alinham o elemento de filtro principal (22) na caixa de carcaça (66) da carcaça de filtro (12).

21. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na carcaça de filtro (12), em articulações (76), encontra-se em um travamento (74).

22. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os foles de filtro (32, 34) situados radialmente por fora e configurados como foles individuais apresentam uma conicidade (106) em relação ao lado interno da carcaça de filtro (12) que permite um afluxo radial pela superfície externa de cobertura do segundo fole de filtro (34) situado radialmente por fora.

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