ES2205897T3 - Filtro, especialmente para el aire aspirado de un motor de combustion interna. - Google Patents
Filtro, especialmente para el aire aspirado de un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Filtro, especialmente para el aire aspirado de un motor de combustión interna, comprendiendo una carcasa con una entrada de aire sin filtrar y una salida de aire filtrado, un elemento filtrante dispuesto en la carcasa, que esencialmente está formado de un medio filtrante plegado en forma de estrella, comprendiendo la carcasa por lo menos tres piezas, una pieza central cilíndrica (10), un vaso (11) unido de forma desmontable con la pieza central y una tapa en el lado del aire filtrado, estando dispuesto dentro del medio filtrante plegado en forma de estrella (16) un tubo de apoyo (20), caracterizado porque el medio filtrante (16) está provisto de un disco del fondo (17) y un disco de tapa deformable (18), y el tubo de apoyo (20) está en unión positiva de forma con el disco de tapa (18) y en el extremo del tubo presenta una zona elástica (21) en unión positiva de forma.
Description
Filtro, especialmente para el aire aspirado de un
motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un filtro
según el preámbulo de la reivindicación 1.
Además, la invención se refiere a un elemento
filtrante apropiado para el montaje en el filtro.
Por el documento EP 0 673 280 se conoce un filtro
de carcasa. El filtro de carcasa presenta un elemento filtrante, que
está fijado en un tubo de apoyo. El filtro se cierra con una tapa y
se fija en una estructura portante adecuada. El empleo de tales
filtros, especialmente para el aire de aspiración de los motores de
combustión interna, exige una adaptación de la capacidad del filtro
al motor correspondiente. Se ha demostrado que especialmente en el
campo de los vehículos industriales se debe adaptar óptimamente el
filtro al correspondiente motor. Esto significa que, según sea la
potencia del motor de combustión interna, debe disponer de una
superficie filtrante correspondiente y con ello de un volumen
filtrante correspondiente. Puesto que cada tipo de filtro presenta
una carcasa propia adecuada, no son irrelevantes los costes de
fabricación de los diferentes tipos de filtro.
Por el documento US 4,759,783 se conoce un filtro
de aire. Éste está formado por un elemento filtrante que está
dispuesto en un tubo de apoyo. Este elemento filtrante está fijado
en una carcasa, que presenta una tapa, un fondo y una pieza
central. El elemento filtrante está sujeto entre estas dos piezas
citadas. Una desventaja del dispositivo hay que verla en que las
tolerancias de fabricación, debido a la rigidez de todo el sistema,
no se pueden compensar y por ello es necesaria una elevada
precisión en la adaptación de los diferentes componentes.
La presente invención tiene por ello como objeto
proponer un filtro, de aplicación universal y se puede fabricar
económicamente. Este objeto se consigue partiendo de las propiedades
caracterizantes del preámbulo de la reivindicación 1.
Según la invención, se ha dispuesto el elemento
filtrante sobre un tubo de apoyo, que especialmente es de plástico.
Este tubo de apoyo está unido por lo menos con el disco del fondo
en unión de forma. En la zona de esta unión positiva de forma el
extremo del tubo de apoyo presenta una zona elástica. De este modo
puede participar el tubo de apoyo en la deformación del disco
elástico. Mediante esta medida se garantiza una unión positiva de
forma fiable entre el tubo de apoyo y el disco del fondo. Si el
elemento filtrante se monta en la carcasa del filtro, resulta en la
tapa de la carcasa de filtro una deformación del elemento
filtrante. De este modo se consigue, por una parte, una fijación
del elemento filtrante y, por otra, una junta con relación a la
pared de la carcasa del filtro. Mediante la zona elástica en el
tubo de apoyo, se reduce la fuerza de montaje necesaria para el
elemento filtrante. Además, se reduce el peligro de una cizalladura
del disco del fondo desde el final del tubo durante el montaje.
Otra ventaja de la invención radica en que
mediante la creación de componentes se consigue la zona de la
carcasa del filtro una elevada variabilidad. Así es posible dotar
al elemento central cilíndrico con diferentes longitudes y de este
modo adaptarlo a diferentes capacidades del elemento filtrante.
Además, existe la posibilidad de adaptar la tapa del lado del aire
sin filtrar a diferentes estructuras de fijación o conexiones de
aire filtrado. Existe además la posibilidad, mediante una variación
del vaso, diseñarlo con funciones adicionales, por ejemplo, es
posible integrar un separador previo en el vaso o prever una
abertura para la extracción del polvo/agua. Se puede disponer
también una abertura de extracción de agua en el recubrimiento de la
carcasa.
Según una configuración de la invención, la tapa
del lado del aire filtrado presenta una brida exterior, que se puede
adaptar a la conexión de aire filtrado. Además, la tapa presenta
una brida interior, ésta se utilizan como junta radial o axial para
el elemento filtrante dispuesto en la carcasa. En el vaso se han
previsto para la estabilización de la posición del elemento
filtrante uno o varios elementos de apoyo. Incluso con fuertes
influencias del entorno, como por ejemplo, vibraciones,
oscilaciones y choques se garantiza con ello que el elemento
filtrante se mantenga en su posición requerida.
Otra configuración de la invención prevé disponer
en la pieza central elementos de fijación; de este modo se puede
fijar el sistema filtrante global a una estructura portante. Los
elementos de fijación son, por ejemplo, piezas de base con
elementos roscados colocados o prensados. Existe también la
posibilidad de sujetar con piezas los elementos roscados a las
piezas base.
Dentro del elemento filtrante se puede disponer
un filtro de seguridad o un elemento secundario. Este elemento tiene
como objeto impedir la entrada de suciedad en la zona de aire
filtrado al cambiar el elemento filtrante. Especialmente con una
elevada producción de polvo existe el peligro de que el polvo
acumulado en el elemento filtrante caiga de este durante el cambio
del elemento filtrante. Al montar un elemento secundario, éste
puede retener la suciedad de forma efectiva. Este elemento
secundario se puede fijar, por ejemplo, a través de una unión
roscada en la tapa o en una brida de la tapa.
Una forma de realización especial de la invención
prevé, para la creación de la zona elástica, ranuras que discurren
parcialmente en el extremo del tubo. Estas ranuras son fáciles de
prever constructivamente en el tubo de apoyo. El tubo de apoyo se
puede fijar entonces en un trozo y fabricar de un material. Para
favorecer el efecto elástico de las lengüetas originadas por las
ranuras, se puede reducir el grueso de las lengüetas en comparación
al espesor de la pared del tubo de apoyo.
Es además ventajoso fabricar el disco del fondo y
de la tapa de espuma de poliuretano. El medio filtrante se puede
retener entonces en este material. Mediante este procedimiento se
pueden fabricar cartuchos de filtros de aire especialmente
económicos.
En otra variante se prevé como material para el
disco del fondo y de la tapa una lámina elástica. Ésta se coloca en
el lado frontal del medio filtrante y a continuación se calienta.
Mediante calentamiento se endurece el material y aumenta al mismo
tiempo su volumen. De este modo se fija el medio filtrante y la
zona elástica del tubo de apoyo en la zona de dilatación exterior
del disco del fondo. La elasticidad restante del disco del fondo,
después del proceso de endurecimiento, es suficiente para conseguir
un efecto de junta con relación a la medios de alojamiento
correspondientes en la carcasa del filtro.
Una ventaja del filtro consiste en que mediante
el tubo central fijo en el cartucho se necesita para el cambio del
elemento filtrante sólo un espacio de desmontaje corto. El elemento
filtrante presenta, además, la ventaja de que este se puede fijar
parcialmente en talones colocados en los extremos, y de este modo
se mantiene en su posición requerida incluso con vibraciones y
oscilaciones. El cambio del elemento filtrante se realiza sin
dificultades ya que el elemento filtrante se puede eliminar
completamente de forma térmica.
Ésta y otras características de
perfeccionamientos preferentes de la invención se desprenden, además
de las reivindicaciones, de la descripción y de los dibujos.
La presente invención se explicará a continuación
con mayor detalle mediante un ejemplo de realización. En el dibujo
muestran:
La figura 1, una semisección de un filtro para el
aire aspirado de un motor de combustión interna,
La figura 2, una vista por encima del lado del
aire aspirado de la carcasa.
El filtro según la figura 1 está formado de una
carcasa de tres piezas con un recubrimiento de carcasa 10, un vaso
11 unido con ella y una tapa 12. En la carcasa se encuentran un
elemento filtrante 13. El aire a filtrar entra a través de la
entrada de aire sin filtrar 14 al interior de la carcasa, circula
por elemento filtrante 13 y abandona a través de la salida de aire
filtrado 15 el sistema de filtro. El elemento filtrante 13 está
formado de un medio filtrante 16 que está montado formando un
recubrimiento cilíndrico anular. Los lados frontales del medio
filtrante se han incluido en el disco del fondo 17 y el disco de
tapa 18.
En el recinto interior del cilindro 19 del
elemento filtrante 13 se encuentra un tubo de apoyo 20. El extremo
del lado de salida del tubo de apoyo presenta una zona elástica 21,
que está formada mediante ranuras axiales en el extremo del tubo.
Puesto que el tubo de apoyo 20 está incluido en el disco del fondo
17, se ensancha este junto con él tubo 22 en el montaje del
elemento filtrante 13, de tal manera que permanece una unión entre
el tubo de apoyo 20 y el disco del fondo 17. El tubo de apoyo 20
está formado de una rejilla cilíndrica, que dificulta de forma
inapreciable el flujo de aire y con ello garantiza un apoyo radial
suficiente del medio filtrante de 16 hacia el recinto interior 19
del elemento filtrante 13.
En el extremo alejado de la salida del aire
filtrado 15 del tubo de apoyo se ha previsto un cierre 23 en forma
de tapa. El cierre presenta una configuración convexa, para hacer
frente a la diferencia de presión existente entre el recinto
interior 19 y el interior de la carcasa. El extremo del tubo
inferior del tubo de apoyo 20, así como de cierre del medio
filtrante 16, están incluidos en el disco de la tapa 18. De este
modo se forma la junta en esta zona. El disco de tapa 18 se
posiciona mediante el elemento por 24 en su posición con relación al
vaso 11 y fija especialmente en la solicitación de vibraciones el
elemento filtrante 13.
El vaso 11 presenta una válvula de salida de agua
25. Esta es, por ejemplo, una válvula de paraguas, que debido a las
pulsaciones de aire abre brevemente y
expulsa el aire existente en la zona de la tapa. El vaso 11 esta unido con piezas de sujeción 26 con el recubrimiento de la carcasa 10 y se puede desmontar fácilmente. El recubrimiento de la carcasa lleva elementos de fijación 27, 28. Estos se han representado en la figura 2. Con estos elementos de fijación se
puede disponer todo el filtro en una estructura portante.
expulsa el aire existente en la zona de la tapa. El vaso 11 esta unido con piezas de sujeción 26 con el recubrimiento de la carcasa 10 y se puede desmontar fácilmente. El recubrimiento de la carcasa lleva elementos de fijación 27, 28. Estos se han representado en la figura 2. Con estos elementos de fijación se
puede disponer todo el filtro en una estructura portante.
La tapa 12 del filtro esta unida con el
recubrimiento la carcasa 10 mediante uniones de tornillo 31, 32, 33
distribuidos en todo el perímetro. Adicionalmente al cierre del
elemento filtrante 13 mediante el reborde de junta 34 en el tubo 22
tiene lugar a un apoyo en el disco del fondo 17 en elementos de
apoyo 35. También estos apoyos se utilizan para el aseguramiento
del elemento filtrante en caso de que se presenten vibraciones.
Para el apoyo del elemento filtrante en dirección axial, se han
colocado en la tapa 18 talones. Estos sujetan el elemento filtrante
13 a través del tubo de apoyo 20 con el tubo 22 y se utilizan al
mismo tiempo como compensación de tolerancias.
La figura 2 muestra en la presentación vista por
encima desde el lado del aire filtrado, el filtro con la tapa 12.
Muestra también -en una representación rayada- la posibilidad de
disponer la entrada de aire sin filtrar mediante el giro o mediante
la colocación de insertos en el molde para él recubrimiento de la
carcasa 19 entre las posiciones 14a, 14b, 14c. De este modo el
filtro es de aplicación universal en cuanto a la conexión de aire
sin filtrar.
Otra variante consiste en que la entrada de aire
sin filtrar 14d se coloque en el vaso. Ahora puede ser la posición
de la entrada de aire en cualquier lugar del perímetro.
El elemento filtrante 13 -como se muestra la
figura 1- está protegido con un recubrimiento perforado 36. Este
recubrimiento se utiliza como protección de agarre durante el
montaje.
Los elementos de apoyo 35 se pueden configurar,
en una configuración apropiada del filtro, anulares y formar una
junta contra el polvo. Para esta finalidad se apoyan el disco del
fondo 17 del elemento filtrante 13 en unión de forma en esta
configuración anular. Esta configuración estanca al polvo tiene la
ventaja de que en la zona de junta no entra nada de polvo con el
reborde de junta 34, que puede influir eventualmente el efecto de
la junta.
Claims (7)
1. Filtro, especialmente para el aire aspirado de
un motor de combustión interna, comprendiendo una carcasa con una
entrada de aire sin filtrar y una salida de aire filtrado, un
elemento filtrante dispuesto en la carcasa, que esencialmente está
formado de un medio filtrante plegado en forma de estrella,
comprendiendo la carcasa por lo menos tres piezas, una pieza central
cilíndrica (10), un vaso (11) unido de forma desmontable con la
pieza central y una tapa en el lado del aire filtrado, estando
dispuesto dentro del medio filtrante plegado en forma de estrella
(16) un tubo de apoyo (20), caracterizado porque el medio
filtrante (16) está provisto de un disco del fondo (17) y un disco
de tapa deformable (18), y el tubo de apoyo (20) está en unión
positiva de forma con el disco de tapa (18) y en el extremo del
tubo presenta una zona elástica (21) en unión positiva de
forma.
2. Filtro, según la grave reivindicación 1,
caracterizado porque la tapa en el lado del aire filtrado
(12) presenta una brida exterior (15) para el alojamiento del tubo
de aire sin filtrar, una brida interior para la junta radial y/o
axial del elemento filtrante (13).
3. Filtro, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el vaso (11) presenta elementos de apoyo
(24) para el posicionado del elemento filtrante (13).
4. Filtro, según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque la pieza central
cilíndrica (10) presenta elementos de fijación (27, 28, 30) para la
sujeción del filtro.
5. Filtro según una de las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque dentro del elemento
filtrante cilíndrico (13) presenta un elemento secundario para
evitar la entrada de polvo en la zona del aire filtrado al cambiar
el elemento filtrante (13).
6. Filtro según la reivindicación 1,
caracterizado porque la zona elástica (21) presenta ranuras
(21) que discurren.
7. Elemento filtrante según la reivindicación 1,
caracterizado porque el disco de la tapa (18) es de un
material elástico, especialmente de poliuretano, en el que se ha
incluido el medio filtrante (16) y la zona elástica (21) del tubo
de apoyo (20).
Applications Claiming Priority (2)
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| DE19849089 | 1998-10-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=7885525
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