ES2245668T3 - Elemento filtrante. - Google Patents
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Abstract
Elemento filtrante (3) para el limpiado de un flujo de fluido, que presenta un cuerpo de apoyo cilíndrico (11) con una superficie de envoltura (14), una primera cara frontal (16) y una segunda cara frontal (17), que es permeable para un fluido y un medio filtrante (12), que rodea el cuerpo de apoyo (11) en la superficie de envoltura (14), se puede soldar el medio filtrante (12) y se suelda en el cuerpo de apoyo (8) con por lo menos una costura de soldadura (18, 19), caracterizado porque el cuerpo de apoyo (11) presenta un reborde de soldadura radial periférico de junta (22), que está dispuesto en la superficie de envoltura (14) próxima a uno de las dos caras frontales (16, 17), y de forma hermética en un alojamiento (36), que está dispuesto en un componente que rodea el elemento filtrante (3), que se puede apoyar, rodeando el medio filtrante (12) el reborde de junta.
Description
Elemento filtrante.
La presente invención se refiere a un elemento
filtrante, según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un
filtro de aire según la reivindicación 7.
El documento US 5,909,773 da a conocer un
elemento filtrante para limpiar una corriente de fluido. El elemento
filtrante dispone de un cuerpo de apoyo cilíndrico con una
superficie de envoltura y dos caras frontales. El cuerpo de apoyo es
permeable al fluido a limpiar. Sobre el cuerpo de apoyo se ha
colocado un medio filtrante, que está unido mediante una unión por
soldadura con el cuerpo de apoyo. El elemento filtrante está
conectado a una bomba con un tubo que coincide con el cuerpo de
apoyo. Para ello es necesario una junta especial en la zona de
unión.
Por el documento DE 37 23 807 se conoce un
elemento filtrante tubular, que está formado por un tubo de apoyo
rígido, perforado radialmente, un medio filtrante y discos finales.
El tubo de apoyo está, además, recubierto por un medio filtrante.
Los discos finales son de plástico, que se inyectan posteriormente
al tubo de apoyo. Los discos finales obturan el medio filtrante con
lo cual el medio filtrante se fija en el tubo de apoyo.
Como es conocido en general, se recubren los
tubos de apoyo con un medio filtrante tubular preconfeccionado. Para
ello el medio filtrante puede coserse, por ejemplo, con una costura
longitudinal, con lo cual resulta un medio filtrante en forma de
tubo. Este medio filtrante tubular preconfeccionado se coloca en un
proceso de montaje por encima del tubo de apoyo.
Sin embargo, se deben confeccionar medios
filtrantes tubulares separados para cada diámetro de tubo de apoyo,
lo que junto a un coste logístico considerable origina costes de
montaje y de almacenamiento. Además, algunos medios filtrantes,
especialmente medios filtrante recubiertos en estado prefabricado,
no se pueden colocar por encima del tubo de apoyo, ya que no se
deslizan sobre el tubo de apoyo.
El objetivo de la presente invención consiste en
proponer un elemento filtrante con un cuerpo de apoyo y un medio
filtrante, que sea fácil y económico de fabricar. Este objetivo se
consigue mediante las características de la reivindicación 1.
El elemento filtrante según la invención se
utiliza para limpiar un fluido, por ejemplo, aire, y presenta un
cuerpo de apoyo con una superficie de envoltura y dos caras
frontales, así como un medio filtrante soldable. Para ello puede
estar formado el medio filtrante, por ejemplo, por una tela sin
tejer. El cuerpo de apoyo está configurado cilíndricamente pudiendo
presentar una sección transversal circular u ovalada cualquiera.
Además, el cuerpo de apoyo para el fluido a limpiar es permeable. La
permeabilidad del cuerpo de apoyo se puede generar, por ejemplo,
mediante varias ventanas en el cuerpo de apoyo o mediante un
material permeable con un cilindro que no se rompa. Las ventanas
pueden realizarse, por ejemplo, circulares o rectangulares. El
medio filtrante encierra el cuerpo de apoyo en su superficie de
envoltura y está soldado mediante, por lo menos, una costura de
soldadura con el cuerpo de apoyo. Con la soldadura del medio
filtrante con el cuerpo de apoyo se impermeabiliza el medio
filtrante en la zona de la costura de soldadura, con lo cual la
costura de soldadura no tiene una carga mayor que el resto del
material. De este modo, se pueden revisar diversas variantes de
montaje, que con una costura de una mayor carga, como, por ejemplo,
con el cosido, no se puede cambiar. El cuerpo de apoyo está formado
de material soldable, que con la soldadura del medio filtrante está
fundido superficialmente, con lo cual el medio filtrante, al menos
en algunos puntos, está unido con el cuerpo de apoyo. El medio
filtrante se puede solapar parcialmente, por ejemplo, a lo largo de
la costura de soldadura, con lo cual el medio filtrante se puede
soldar también con el cuerpo de apoyo de forma hermética. Si el
medio filtrante se suelda consigo mismo no puede presentarse a lo
largo de la costura de soldadura ninguna fuga.
El medio filtrante se puede desenrollar en un
proceso continuo directamente desde una bobina, enrollar alrededor
del cuerpo de apoyo, soldar y cortar, aunque en la secuencia de las
fases de trabajo también puede variar. Con un procedimiento de
fabricación especial, se cubren varios cuerpos de apoyo
directamente, uno tras otro, con el medio filtrante y a
continuación se individualizan por el corte del medio filtrante.
Mediante la elaboración del medio filtrante directamente desde la
bobina, se suprimen fases de trabajo, que se originarían por el
confeccionado previo de un tubo de filtro que se debe colocar por
encima del cuerpo de apoyo. Además, se pueden utilizar también
medios filtrante recubiertos que no se deslizan sobre el tubo de
apoyo, para enrollar alrededor del tubo de apoyo.
El cuerpo de apoyo presenta un reborde de junta
que discurre radialmente, que está dispuesto en la superficie de
envoltura próxima a alguno de las caras frontales. El reborde de
junta es hermético, apoyado en un alojamiento, que está dispuesto en
un componente que rodea el elemento filtrante, por ejemplo, una
carcasa. El reborde hermético se puede formar, por ejemplo, mediante
una configuración del cuerpo de apoyo mismo o por un componente
especial. Con un componente especial se puede seleccionar, por
ejemplo, un material, tal como espuma de PUR, que presenta
características de hermeticidad.
El medio filtrante rodea el reborde de junta,
estando fijado en la proximidad del reborde de hermeticidad. En la
zona del reborde de hermeticidad se puede interrumpir la costura de
soldadura o realizarse de forma continua. Con una costura de
soldadura interrumpida, que termina poco antes del reborde de
hermeticidad o sólo recorta el reborde de hermeticidad, y después
del reborde de hermeticidad continúa, es el medio filtrante en la
zona del reborde de hermeticidad flexible en cualquier punto, con
lo cual el medio filtrante durante el montaje se comprime en el
alojamiento. De este modo se origina la hermeticidad entre el
alojamiento y el elemento filtrante sin juntas adicionales.
Según una configuración preferente de la
invención, el medio filtrante se ha configurado rectangular, y con
una costura longitudinal soldado con el cuerpo de apoyo. Para ello
el medio filtrante se puede cortar o desenrollar previamente de una
bobina y a continuación cortarse. El medio filtrante rectangular se
coloca de tal manera alrededor el cuerpo de apoyo, que se solapa el
extremo y el principio. A continuación se suelda el medio
filtrante.
Según otra forma de realización de la invención,
el medio filtrante está unido con una junta en una de las caras
frontales del cuerpo de apoyo, estando apoyado la junta en un
alojamiento, que está dispuesto en un componente que rodea el
elemento filtrante. La junta es, por ejemplo, de TPE o espuma de
PUR, que rodea el cuerpo de apoyo en su zona final y el medio
filtrante frontalmente en la zona del reborde. De este modo se fija
el medio filtrante en el tubo de apoyo. Además, se garantiza, junto
con el alojamiento, una separación hermética entre el lado de
llegada del flujo y el de salida del elemento filtrante.
Es ventajoso que un segmento de junta esté unido
exclusivamente en el primer lado frontal con el cuerpo de apoyo.
Mediante este segmento de junta está el medio filtrante desacoplado
de la función de junta. El medio filtrante rodea el cuerpo de apoyo
de forma hermética. El segmento de junta hermetiza sólo el punto de
apoyo frente al alojamiento. De este modo se podría quitar el medio
filtrante, si está sucio, del cuerpo de apoyo y sustituirlo por un
nuevo medio filtrante, sustituyéndose el segmento de junta, por
ejemplo, del medio filtrante, cuando está sucio, del cuerpo de apoyo
y a través de un nuevo medio filtrante, no debiéndose cambiar el
segmento de junta que es, por ejemplo, de caucho celular. Esto
permite un cambio ventajoso en cuanto a costes y material del
elemento filtrante.
Según otra configuración de la invención, el
medio filtrante está enrollado alrededor del cuerpo de apoyo en
forma de espiral, pudiéndose fijar el medio filtrante, tanto
mediante una costura de soldadura única a lo largo del enrollado en
espiral como también por una costura de soldadura en cada zona del
extremo sobre la superficie de envoltura próxima a la primera o
segunda superficie frontal del cuerpo de apoyo. Además, se pueden
combinar estas dos variantes también entre ellas, con lo cual el
medio filtrante se fija con tres costuras de soldadura en el cuerpo
de apoyo. El enrollado en forma de espiral del medio filtrante es
fácil de fabricar, especialmente con un proceso continuo. El
pretensado previo del medio filtrante y del ángulo durante el
desenrollado puede influir en las características del elemento
filtrante, por lo que estos parámetros se deben ajustar de acuerdo
con los requerimientos. En este caso, se podría iniciar el ángulo
de tal manera, por ejemplo, que el medio filtrante del cuerpo de
apoyo rodee dos capas. Con un prensado previo suficientemente
grande, se puede ahorrar la costura de soldadura a lo largo del
enrollado en espiral, y el medio filtrante propiamente dicho se
fija por los enrollados consecutivos. Además, es imaginable que en
la zona de los enrollados que están juntos se coloque una cinta de
fijación de un material soldable, que corresponde especialmente al
medio filtrante, que a continuación se suelda con el medio
filtrante.
Con una configuración conveniente, se coloca el
elemento filtrante según la invención en un filtro de aire. El
filtro de aire presenta, para ello, una caja con una tapa y un
depósito. El depósito está unido de forma estanca con la tapa. El
elemento filtrante está colocado de tal manera en la caja, que un
lado de aire no filtrado se separa del lado de aire filtrado. La
caja presenta una entrada, a través de la cual el fluido a limpiar
puede entrar, y una salida a través de la cual puede salir el fluido
limpiado.
Según otra configuración, el elemento filtrante,
según la invención, está colocado como elemento secundario en el
filtro de aire. El filtro de aire presenta todavía un elemento
filtrante primario, que, por ejemplo, está formado por un elemento
filtrante plegado en estrella.
El elemento filtrante primario separa las
impurezas. Siempre que esté intacto, no establece contacto el
elemento secundario con las impurezas del fluido. Con un elemento
filtrante primario defectuoso o inexistente, el elemento secundario
limpia el fluido. Ésta y otras características del perfeccionamiento
preferente de la invención, se desprenden de las reivindicaciones y
también de la descripción y del dibujo, pudiéndose realizar las
diferentes características, cada una por sí sola o varias de ellas
en forma de subcombinaciones en la forma de realización de la
invención y en otros campos, y presentar realizaciones ventajosas
capaces de protegerse para las que se reclama aquí la
protección.
Otros detalles de la invención se describen en el
dibujo mediante los ejemplos de realización esquemáticos, en los
que muestran:
la figura 1, un elemento filtrante en
sección,
la figura 2, un elemento filtrante en una
variante, en sección,
la figura 3, un elemento filtrante en una
variante, en sección,
la figura 4, un elemento filtrante en una
variante en una semisección,
la figura 5, un filtro de aire en sección.
En la figura 1 se ha representado un elemento
filtrante 10 en sección, como es conocido por el estado actual de la
técnica. El elemento filtrante 10 está formado por un cuerpo de
apoyo, un medio filtrante 12 y un segmento de junta 13. El cuerpo de
apoyo 11 se ha realizado cilíndrico circular y es de plástico. Para
que el fluido a limpiar pueda atravesar el cuerpo de apoyo 11 el
cuerpo de apoyo 11 en su envoltura 14 presenta varias ventanas 15.
Las ventanas 15 se han realizado en este ejemplo de realización
rectangulares. Sin embargo, son posibles también realizaciones, por
ejemplo, con ventanas 15 circulares o triangulares. El cuerpo de
apoyo 11 posee una cara frontal 16 y una segunda cara frontal 17.
La superficie de envoltura 14 en la zona de las caras frontales 16,
17 no presenta ninguna ventana 15, por lo cual en estos lugares no
puede pasar ningún fluido a través del cuerpo de apoyo 11. En la
primera cara frontal 16, que está realizada abierta, se ha
dispuesto un segmento de junta 13. Este segmento de junta 13 es un
componente que está montado en el cuerpo de apoyo 11 y rodea la
primera cara frontal 16, con lo cual el elemento filtrante 10 se
puede colocar en una alojamiento, no representado. El segmento de
junta 13 no toca al medio filtrante 12. La segunda cara frontal 17
está realizada cerrada, con lo cual evita también, sin una
contrapieza obturadora (no representada), que el fluido sin filtrar
desde un lado de aire no filtrado (no representado) llegue a un
lado de aire filtrado (no representado).
El medio filtrante 12 es de una tela no tejida de
poliéster que se puede soldar, está dispuesta en el cuerpo de apoyo
11 en la zona en la que está dispuesta la ventana 15 que rodea la
superficie de envoltura 14. Con estos ejemplos de realización del
medio filtrante 12 está fijado con dos costuras de soldadura
radiales 18 y una costura de soldadura longitudinal 19 en el cuerpo
de apoyo 11 de forma hermética. En la zona de la costura de
soldadura 18, 19 se comprime el medio filtrante 12.
En la figura 2 se ha representado en sección un
elemento filtrante conocido por el estado actual de la técnica. Los
componentes correspondientes a la figura 1 se han dotado de los
mismos signos de referencia. Con esta variante el medio filtrante
12 está fijado con una costura de soldadura longitudinal 19 y una
costura de soldadura radial 18 en el cuerpo de apoyo 11. En la zona
del primer lado frontal 18 el medio filtrante 12 está fijado por
una junta 20. Esta junta 20 es de una espuma PUR, que está unida,
tanto con el medio filtrante 12, como también con el cuerpo de apoyo
11. Para la estabilización de la junta 20 se ha fundido un anillo de
apoyo 21.
Con este ejemplo de realización se ha realizado
el segundo lado frontal 17 abierto. Con el montaje del elemento
filtrante 10 en una caja (no representada) se ha de colocar tanto
el primer lado frontal 16, como también el segundo lado frontal 17
de forma hermética en una alojamiento (no representado).
En la figura 3 se ha representado en una variante
en sección un elemento filtrante. Los componentes correspondientes a
la figura 1 se han dotado de los mismos signos de referencia. El
cuerpo de apoyo 11 presenta en la zona de la primera cara frontal
16 un reborde de junta 22, que rodea radialmente la superficie de
envoltura 14. El medio filtrante 12 recubre completamente un reborde
de junta 22 y está fijado tanto antes como después del reborde de
junta 22 con una costura de soldadura radial 18 sobre el cuerpo de
apoyo 11. Además, la costura de soldadura longitudinal 19 se ha
dispuesto paralela al eje del cuerpo de apoyo 11, que termina antes
del reborde de junta 22. La parte del medio filtrante 12, que
recubre el reborde de junta 22, se comprime en el montaje del
elemento filtrante 10 en su alojamiento (no representado). De este
modo se encuentra el medio filtrante 12 hermético en este
alojamiento (no representado) y evita así que se origine un flujo
de fuga.
En la zona de la segunda cara frontal 17 se ha
unido el medio filtrante 12 asimismo con una costura de soldadura
radial 18 con el cuerpo de apoyo 11. La segunda cara frontal 17 está
cerrada. En la zona de la segunda cara frontal 17 el medio
filtrante 12 está asimismo unido con una costura de soldadura radial
18 con el cuerpo de apoyo 11. La segunda cara frontal 17 se ha
realizado cerrada, habiéndose previsto una lengüeta de extracción
23, con lo cual se puede sacar elemento filtrante 10 de su
alojamiento (no representado). Esta lengüeta de extracción 23 está
unida mediante una bisagra de película 24 con el cuerpo de apoyo
11. Con el montaje del elemento filtrante 10 se gira 90º la
lengüeta de extracción 24 (representada por rayas y puntos) de tal
manera que las fuerzas de tracción axiales se pueden transmitir al
elemento filtrante 10.
En la figura 4 se ha representado un elemento
filtrante en una variante en semisección. Los componentes
correspondientes a la figura 1 se han previsto con iguales signos
de referencia. Con este ejemplo de realización, se ha enrollado el
medio filtrante 12 en la zona exterior alrededor del cuerpo de
apoyo 11. Para la fijación del medio filtrante 12 se ha dispuesto
en la zona de los lados frontales 16, 17 una costura de soldadura
radial 18. Además, el medio filtrante 12 está unido con una costura
de soldadura en espiral 25 con el cuerpo de apoyo 11. Esta costura
de soldadura espiral 25 discurre a lo largo de la junta del medio
filtrante 12. Con un recubrimiento del medio filtrante 12 podría
transcurrir la costura de soldadura en espiral 25 también en el
centro de la zona solapada o incluso desaparecer con una tensión
previa correspondiente.
En la figura 5, se ha representado un filtro de
aire en sección. Los componentes correspondientes a la figura 3 se
han dotado con iguales signos de referencia. El filtro presenta una
carcasa cilíndrica 26 de plástico, que dispone de un depósito 27 y
de una tapa 28. El depósito 27 está unido con un medio de junta 29
de forma hermética por la tapa 28. El depósito 27 posee, en la
proximidad del fondo, una entrada 30 que desemboca tangencialmente y
un tubo de apoyo 31 dispuesto centrado. En la caja 26 se ha
colocado un elemento filtrante 10, como se describe en la figura 14.
El elemento filtrante 10 está dispuesto coaxial al tubo de salida
31, presentando el tubo de apoyo cilíndrico hueco primario 32, que
corresponde al cuerpo de apoyo 11 es de plástico y presenta
ventanas 15, que le rodean. En este tubo de apoyo primario hueco 32
se ha dispuesto en el interior un alojamiento 33, en el que se
apoya el elemento filtrante 10 con su reborde de junta 22 en la
zona de la primera cara frontal 16 de forma hermética. Alrededor
del tubo de apoyo primario 32 se ha dispuesto un elemento filtrante
primario 34 cerrado anularmente, plegado en estrella, que está
colocado de forma hermética en la caja 26. Este elemento filtrante
primario 34 está formado por un papel de filtro 35 y dos discos
finales 36 unidos con él. Los discos finales 36 son de material
plástico, que presenta propiedades de junta, tales, por ejemplo,
espuma PUR. De este modo, el aire que entra por la entrada 30
circula por el elemento filtrante primario 34, no sólo en un punto,
posee el depósito 27 una pared deflectora 37, en la que el aire que
penetra primero se levanta para circular a través del elemento
primario filtrante 34.
Si el elemento filtrante primario 34 se daña o
falta, el elemento filtrante 10 corta la entrada 30 de forma
hermética del tubo de salida 31 en la dirección de la flecha, con
lo cual el aire sale limpiado como mínimo de forma basta a través
del tubo de salida 31.
Claims (8)
1. Elemento filtrante (3) para el limpiado de un
flujo de fluido, que presenta un cuerpo de apoyo cilíndrico (11)
con una superficie de envoltura (14), una primera cara frontal (16)
y una segunda cara frontal (17), que es permeable para un fluido y
un medio filtrante (12), que rodea el cuerpo de apoyo (11) en la
superficie de envoltura (14), se puede soldar el medio filtrante
(12) y se suelda en el cuerpo de apoyo (8) con por lo menos una
costura de soldadura (18, 19), caracterizado porque el
cuerpo de apoyo (11) presenta un reborde de soldadura radial
periférico de junta (22), que está dispuesto en la superficie de
envoltura (14) próxima a uno de las dos caras frontales (16, 17), y
de forma hermética en un alojamiento (36), que está dispuesto en un
componente que rodea el elemento filtrante (3), que se puede apoyar,
rodeando el medio filtrante (12) el reborde de junta (22) y está
fijado la proximidad del reborde de junta (22).
2. Elemento filtrante (10), según la
reivindicación 1, caracterizado porque el medio filtrante
(12) está configurado rectangular y soldado con una costura de
soldadura longitudinal (19) con el cuerpo de apoyo (11).
3. Elemento filtrante (10), según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio
filtrante (12) está unido con una junta (20) en uno de las caras
frontales (16), (17) del cuerpo de apoyo (11), pudiéndose apoyar la
junta (20) en una alojamiento (33) en un componente que rodea al
elemento filtrante (22).
4. Elemento filtrante (10), según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque un segmento de
junta (3) está unido en la primera cara frontal (16) exclusivamente
con el cuerpo de apoyo (11).
5. Elemento filtrante (10), según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio
filtrante (12) está enrollado en espiral alrededor del cuerpo de
apoyo (11).
6. Elemento filtrante (10), según la
reivindicación 5, caracterizado porque el medio filtrante
(12) está fijado con una primera costura de soldadura radial (18),
sobre la primera superficie de envoltura (14) próxima a la primera
superficie frontal (6) y con una segunda costura de soldadura
radial (18) en la superficie de envoltura (14) cerca del segundo
superficie frontal (17) fijada en el cuerpo de apoyo (11).
7. Filtro de aire, que presenta una caja (6) con
una entrada (30) y una salida (31), estando separada la entrada (30)
de forma hermética de la salida (31), caracterizado porque un
elemento filtrante (10) está colocado según una de las
reivindicaciones anteriores en la caja (26).
8. Filtro de aire, según la reivindicación 7,
caracterizado porque adicionalmente al elemento filtrante
(10) se ha colocado todavía un elemento filtrante primario (34)
dentro de la caja (26).
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