ES2320989T3 - Conexion codificada entre base de filtro y cartucho de filtro. - Google Patents
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Abstract
Un cartucho de filtro (10), que comprende: un elemento de filtro (18) que se extiende entre extremos primero y segundo, axialmente separados; un capuchón extremo (12) de alojamiento que tiene un primer diámetro, que define una parte de un espacio cilíndrico y que soporta el primer extremo del elemento de filtro, teniendo dicho capuchón extremo del alojamiento un primer extremo que define una abertura axial (32), una pared lateral generalmente cilíndrica que se extiende desde el primer extremo a un segundo extremo que incluye una curva en forma de U; y una segunda sección (14) de alojamiento que define una parte del espacio cilíndrico, teniendo dicha segunda sección de alojamiento un primer extremo unido al segundo extremo del capuchón extremo de alojamiento mediante una costura engatillada (16), rodeando el segundo extremo de la segunda sección (14) de alojamiento al segundo extremo del elemento de filtro (18), en el que dicho costura engatillada (16) tiene una configuración generalmente circular a una primera distancia radial de un eje geométrico central (A), una pluralidad de lengüetas de retención (24) definidas por partes de la costura engatillada que están desplazadas hacia fuera con relación a dicha primera distancia radial en una segunda distancia radial y, al menos, un segmento (22) de la costura engatillada que está desplazado hacia dentro con relación a dicha primera distancia radial en una tercera distancia radial.
Description
Conexión codificada entre base de filtro y
cartucho de filtro.
Este invento se refiere, en general, a filtros
de combustible empleados en relación con motores de combustión
interna. Más particularmente, el presente invento se refiere a un
receptáculo de base que recibe un cartucho de filtro de combustible
reemplazable, para formar un conjunto de filtro para eliminar
partículas extrañas y/o separar el agua del sistema de alimentación
de combustible de un motor de combustión interna.
Los sistemas de filtro de combustible a los que
se refiere el invento emplean, comúnmente, un cartucho de filtro
desechable que es sustituido a intervalos preestablecidos de uso del
filtro. El cartucho reemplazable se asegura, usualmente, a una base
que define conexiones de entrada y de salida entre el cartucho y el
sistema de alimentación de combustible. Se han empleado numerosos
sistemas de retención para asegurar el cartucho de filtro a la base
y permitir la retirada del cartucho con fines de sustitución.
En la práctica, los requisitos impuestos sobre
el cartucho de filtro pueden variar dependiendo: del tipo y
construcción del motor de combustión interna; de la aplicación
específica para la que se emplea el motor; del clima en el que es
hecho funcionar el motor; y/o de las características regionales en
cuanto a la calidad de la alimentación de combustible. Los
cartuchos de filtro adecuados para ser sustituidos en un sistema de
filtración particular varían, comúnmente, en cuanto a capacidad,
compatibilidad con el fluido y cualidades del medio de filtro.
Uno de los problemas recurrentes con que se
tropieza a la hora de garantizar el comportamiento del sistema de
filtración, está relacionado con la sustitución del cartucho de
filtro. Es imperativo que el cartucho de repuesto sea compatible
con las exigencias de filtrado del sistema de combustible. Es común
que los cartuchos de filtro tengan una configuración exterior
generalmente parecida, independientemente de su comportamiento.
Como resultado de ello, un cartucho de filtro de repuesto puede
conformarse, dimensionalmente, a la base de un conjunto dado de
filtro de combustible, y no cumplir las especificaciones aplicables
para el sistema de combustible y poner en peligro, por tanto, la
integridad del sistema de filtrado de combustible. La sustitución
por un cartucho de filtro incompatible puede tener consecuencias muy
serias para el funcionamiento del motor de combustión interna y,
también, puede ser innecesariamente más costosa que el uso de
cartuchos de filtro más baratos y perfectamente adecuados. En la
práctica, los cartuchos de repuesto pueden tener una configuración
global tan parecida que el propietario del vehículo y/o el técnico
de mantenimiento que presta servicio al motor de combustión
interna, puede poner en peligro inadvertidamente la integridad del
sistema de filtrado si lo reemplaza con un cartucho absolutamente
inadecuado, aún cuando el cartucho inadecuado parezca adecuado, al
menos a simple vista. También hay casos, naturalmente, en que se
instalan intencionadamente cartuchos de filtro de repuesto,
inferiores o inapropiados, sin conocimiento del propietario o del
conductor del vehículo.
Para muchas aplicaciones, también es deseable
que un cartucho se monte en la base con una orientación angular
específica de forma que las advertencias, instrucciones e
indicaciones fijadas al cartucho puedan posicionarse apropiadamente
con el fin de asegurar su visibilidad y tener el máximo de
oportunidades de conseguir una divulgación satisfactoria de la
información. Para otras aplicaciones, es deseable que el cartucho
sea bloqueado en posición con relación a la base de tal forma que
el cartucho no pueda ser hecho girar con relación a la base.
La patente norteamericana núm. 5.035.797, cedida
al cesionario del presente invento, describe un conjunto de filtro
de combustible en el que se monta una base en el vehículo y un
cartucho de filtro desechable se suspende de la base. El cartucho
es retenido en la base mediante un collarín roscado que se aplica
contra una estructura de costura engatillada sobresaliente en la
periferia del alojamiento del cartucho. El cartucho se reemplaza
aflojando el collarín roscado y desmontando el cartucho de filtro.
Se describe un sistema de claves en el que unas claves sobresalen
axialmente desde la base penetrando a través de ranuras
correspondientes de la tapa extrema del alojamiento del cartucho de
filtro. Las dimensiones y la situación de las claves axialmente
sobresalientes aseguran la compatibilidad al interferir con el
montaje y el cierre de cartuchos incompatibles que carezcan de la
correcta configuración de ranuras. Las claves se enclavan con las
ranuras para montar el cartucho en una relación angular fija con
relación a la base.
La patente norteamericana núm. 5.837.137, cedida
al cesionario del presente invento, describe un conjunto de
filtración de combustible configurado de manera similar (por
ejemplo, el cartucho es retenido en la base mediante un collarín
roscado) que incorpora un sistema alternativo de claves y de
posicionamiento. Protuberancias que sobresalen de una superficie de
recepción de la base son recibidas en cavidades correspondientes de
la superficie extrema opuesta del cartucho para bloquear éste en
una posición angular fija con relación a la base. Las
protuberancias interfieren con el montaje y el cierre de un cartucho
no compatible dotado de un diseño de cavidades incompatible.
Otra variante para garantizar la compatibilidad
en conjuntos de filtración de combustible similares a los descritos
en lo que antecede, se describe en la patente norteamericana núm.
5.766.463, cedida al cesionario del presente invento. El cartucho
de filtro de combustible descrito está formado por un par de
secciones de cuerpo unidas a lo largo de una costura engatillada
para formar el resalto de retención. La parte superior,
generalmente cilíndrica, del cartucho de filtro es recibida dentro
de la base. Una pluralidad de protuberancias arqueadas sobresalen
radialmente de la parte superior cilíndrica del cartucho para ser
recibidas en pistas compatibles de la base. Las protuberancias se
describen como parte de un sistema de código de claves que incluye
el sistema de claves/ranuras descrito en la patente núm. 5.035.797.
Un sistema de codificación que se basa en protuberancias que
sobresalen de la parte recibida del alojamiento del cartucho, puede
permitir burlar el sistema de codificación al no impedir que un
cartucho carente de protuberancias sea recibido en la base dotada
de claves sin interferencia alguna.
Un sistema alternativo de montaje de un cartucho
de filtro se describe en la patente norteamericana núm. 6.187.188,
también cedida al cesionario del presente invento. La costura
engatillada en la unión de las secciones del alojamiento del
cartucho está desplazada radialmente hacia fuera para formar una
pluralidad de lengüetas de retención. La base incluye una
estructura de retención fija que comprende un labio de retención que
define una pluralidad de ranuras axiales en comunicación con partes
de canal de retención por encima del labio de retención. Las
ranuras axiales están situadas y dimensionadas de modo que sean
complementarias de las lengüetas de retención del cartucho de
filtro. El cartucho de filtro es retenido en la base alineando
axialmente las lengüetas con las ranuras y desplazando hacia arriba
el cartucho, dentro del receptáculo de la base. El cartucho es
hecho girar entonces de forma que las lengüetas se apliquen dentro
de las partes de canal de retención. La patente núm. 6.187.188
describe que la compatibilidad del cartucho con la base puede
garantizarse dotando a la parte recibida del cartucho de ranuras
arqueadas para acomodar claves que sobresalen axialmente de la
base, como se describe en la patente núm. 5.035.797.
Alternativamente, la parte recibida del cartucho puede estar dotada
de protuberancias radiales tales como las descritas en la patente
núm. 5.766.463. Las pistas de la base para recibir las
protuberancias deben tener forma de L (han de tener una parte axial
y una parte radial) para acomodar la rotación del cartucho con
relación a la base.
El garantizar la compatibilidad del cartucho de
filtro constituye una preocupación constante en la técnica. Si bien
las soluciones para garantizar la compatibilidad de los cartuchos de
filtro descritas en las patentes núms. 5.035.797, 5.837.137,
5.766.463 y 6.187.188 suponen avances significativos con relación a
la técnica anterior, son posibles otras mejoras en cuanto a
efectividad y eficacia. Por ejemplo, las claves que sobresalen de
la base y que exigen la presencia de aberturas en el cartucho de
filtro, comprometen la integridad en condición cerrada del sistema
de filtración. Las disposiciones de claves que limitan la colocación
del cartucho en una posición angular fija con relación a la base,
son incompatibles con los conjuntos de filtro que exigen la
rotación del cartucho con respecto a la base. Las pistas en forma de
L descritas en la patente núm. 6.187.188 pueden ser difíciles de
producir, aumentando por tanto el coste de los conjuntos de
filtro.
Un sistema alternativo de montaje de cartucho de
filtro se describe en la patente norteamericana núm. 6.187.188 y en
el documento EP-A-1127602, también
cedidas al cesionario del presente invento. La costura engatillada
en la unión de las secciones de alojamiento del cartucho está
desplazada radialmente hacia fuera para formar una pluralidad de
lengüetas de retención. La base incluye una estructura de retención
fija que comprende un labio de retención que define una pluralidad
de ranuras axiales en comunicación con partes de canal de retención
por encima del labio de retención. Las ranuras axiales están
situadas y dimensionadas de modo que sean complementarias de las
lengüetas de retención del cartucho de filtro. El cartucho de filtro
es retenido en la base alineando axialmente las lengüetas con las
ranuras y desplazando hacia arriba el cartucho, dentro del
receptáculo de la base. El cartucho es hecho girar entonces de
forma que las lengüetas se apliquen dentro de las partes de canal
de retención. La patente núm. 6.187.188 describe que la
compatibilidad del cartucho con la base puede garantizarse dotando
a la parte recibida del cartucho de ranuras arqueadas para acomodar
claves que sobresalen axialmente de la base, como se describe en la
patente núm. 5.035.797. Alternativamente, la parte recibida del
cartucho puede estar dotada de protuberancias radiales tales como
las descritas en la patente núm. 5.766.463. Las pistas de la base
para recibir las protuberancias deben tener forma de L (han de tener
una parte axial y una parte radial) para acomodar la rotación del
cartucho con relación a la base.
En la técnica continúa existiendo una necesidad
de un conjunto de filtro que impida la instalación de cartuchos de
filtro incompatibles. Idealmente, un cartucho de filtro compatible
con un sistema de claves de esta clase puede emplearse con un
conjunto de filtro en el que el cartucho sea retenido en la base
mediante un collarín y conjuntos de filtro en los que el cartucho
sea hecho girar para aplicarse radialmente con lengüetas
sobresalientes en un retenedor que se extiende de manera fija desde
la base.
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De forma breve, el invento se refiere a un
conjunto de filtro que incluye un cartucho de filtro sustituible
con una costura engatillada periférica convoluta que conecta un
capuchón extremo del alojamiento del cartucho con una segunda
sección del alojamiento. La costura engatillada convoluta
proporciona una matriz de compatibilidad periférica asociada con el
cartucho. Un componente de base está configurado para recibir
axialmente el capuchón extremo del alojamiento del cartucho en un
receptáculo y la costura engatillada convoluta en un retenedor
fijo. La rotación angular de un cartucho recibido con relación a la
base aplica partes desplazadas hacia fuera de la costura
engatillada en partes de canal de retención del retenedor fijo. Un
labio retenedor interrumpido está configurado para bloquear la
recepción axial de cartuchos carentes de la matriz de compatibilidad
periférica correcta, definida por la costura engatillada
convoluta.
De acuerdo con un aspecto del presente invento,
cada configuración de cartucho puede asociarse con una matriz de
compatibilidad periférica única que incluye partes de costura
engatillada que están desplazadas hacia fuera y hacia dentro con
relación a un círculo definido por el resto de la costura
engatillada. Las partes desplazadas hacia fuera y hacia dentro de
la costura engatillada cambian la distancia radial existente entre
el perfil exterior de la costura engatillada y un eje geométrico
central del cartucho de filtro.
Otro aspecto del invento se refiere a un
componente de base con un retenedor fijo en el que partes de labio
retenedor definen un paso axial que sigue el perfil exterior de la
costura engatillada convoluta con el fin de impedir la recepción
axial de un cartucho incompatible. Las partes de labio retenedor
están dispuestas para definir espacios que proporcionan pasos
axiales para las partes desplazadas hacia fuera de la costura
engatillada. Un perfil que mira hacia dentro de las partes de labio
retenedor incluye protuberancias orientadas hacia dentro,
correspondientes a los segmentos desplazados hacia dentro de la
costura engatillada. La disposición y la configuración de las
partes de labio retenedor codifican efectivamente el retenedor fijo
del componente de base para un cartucho de filtro con una matriz de
compatibilidad periférica particular.
El alojamiento del cartucho de filtro puede ser
sustancialmente simétrico respecto a un eje geométrico central con
tres partes desplazadas hacia fuera de igual tamaño, dispuestas
equiangularmente en torno al eje geométrico del cartucho. Estas
partes desplazadas hacia fuera sirven como lengüetas de retención
cuando se alinean axialmente con las partes de canal de retención
definidas por un retenedor fijo de un componente de base y son
hechas girar angularmente dentro de ellas. Entre las lengüetas de
retención, la costura engatillada incluye tres partes de,
sustancialmente, la misma longitud y, sustancialmente, el mismo
radio de curvatura. De acuerdo con otro aspecto del invento, una o
más de las partes de costura engatillada situadas entre las
lengüetas de retención, pueden incluir un segmento que esté
desplazado hacia dentro con respecto al resto de la costura
engatillada. El número, las dimensiones y la disposición de las
partes desplazadas hacia dentro y hacia fuera de la costura
engatillada, pueden alterarse para garantizar la compatibilidad
cartucho/base y para orientar un cartucho recibido hacia una
posición rotacional particular cuando se le acopla con la base.
En una base con un retenedor fijo en el que las
lengüetas de retención están recibidas axialmente a través de
ranuras entre partes de labio retenedor y el cartucho se asegura a
la base mediante rotación con respecto a ella, la compatibilidad se
garantiza mediante protuberancias dirigidas hacia dentro en las
partes de labio retenedor. Las protuberancias dirigidas hacia
dentro desde las partes de labio retenedor están dispuestas para
corresponderse con la situación y la dimensión radial de los
segmentos desplazados hacia dentro de la costura engatillada. La
matriz de compatibilidad periférica definida por una costura
engatillada de un cartucho de filtro compatibles pasará a través de
la matriz complementaria definida por las partes de labio retenedor
y las protuberancias dirigidas hacia dentro del retenedor fijo. Se
impide que la costura engatillada de un cartucho de filtro
incompatible carente de la correcta disposición de lengüetas de
retención y partes desplazadas hacia dentro de la costura
engatillada, sea recibida axialmente en la base. En una matriz de
compatibilidad periférica, la costura engatillada incluye tres
lengüetas de retención equiangularmente espaciadas y tres segmentos
desplazados hacia dentro de la costura engatillada, equiangularmente
espaciados. Alternativamente, pueden omitirse uno o más de los
segmentos desplazados hacia dentro para garantizar una orientación
instalada particular del cartucho con relación a la base.
Además, el cartucho de filtro puede comprender,
también, al menos una protuberancia dirigida hacia fuera desde la
pared lateral del capuchón extremo del alojamiento del cartucho
recibido en el receptáculo de base. Un anillo que rodea la entrada
al receptáculo define aberturas axiales compatibles con las
protuberancias en el capuchón extremo del alojamiento del cartucho.
Juntas, la configuración de la costura engatillada y la parte
recibida del cartucho, pueden incorporarse en múltiples niveles de
codificación para la identificación del cartucho, posicionamiento
del cartucho y con fines de control de calidad.
Un objeto del presente invento es proporcionar
una matriz de compatibilidad para cartucho de filtro, nueva y
mejorada.
Otro objeto del presente invento es proporcionar
una estructura de cartucho de filtro, nueva y mejorada, que
garantice la compatibilidad de conjuntos de filtro dotados de
sistemas fijos de retención del cartucho.
Otro objeto del presente invento es proporcionar
un conjunto de filtro nuevo y mejorado en el que no puede
soslayarse la protección de compatibilidad omitiendo, en un cartucho
de repuesto, la estructura de matriz de compatibilidad.
Otros objetos y ventajas del invento resultarán
evidentes a partir de los dibujos y de la memoria descriptiva.
\vskip1.000000\baselineskip
El presente invento puede comprenderse mejor, y
sus numerosos objetos y ventajas se pondrán de manifiesto para los
expertos en la técnica haciendo referencia a los dibujos adjuntos,
en los que:
la figura 1 es una vista en sección vertical,
parcialmente arrancada, de un cartucho de filtro de combustible que
incorpora una matriz de compatibilidad ilustrativa de varios
aspectos del presente invento;
la figura 2 es una vista en planta, desde
arriba, parcialmente en forma diagramática, del cartucho de filtro
de la figura 1;
la figura 3 es una vista agrandada de un
segmento desplazado hacia dentro de la costura engatillada del
cartucho de filtro de la figura 2;
la figura 4 es una vista en sección agrandada a
través de la costura engatillada en el lado izquierdo del cartucho
de filtro de la figura 1;
la figura 5 es una parte agrandada, parcialmente
en forma diagramática, del cartucho de filtro representado en la
figura 2, que ilustra una lengüeta de retención formada por
deformación hacia fuera de la costura engatillada;
la figura 6 es una vista frontal de parte de un
primer componente de base del filtro configurado para recibir el
cartucho de filtro de la figura 1;
la figura 7 es una vista lateral del componente
base del filtro de la figura 6;
la figura 8 es una vista desde arriba del
componente base del filtro de la figura 6;
la figura 9 es una vista en sección del
componente base del filtro de la figura 6, tomada por la línea
9-9 de la misma;
la figura 10 es una vista desde abajo,
parcialmente en vista transparente, del componente base del filtro
de la figura 6; y
la figura 11 es una vista en sección del
componente base del filtro de la figura 6, tomada por la línea
11-11 de la misma.
Con referencia a las figuras 1-5
se describirá un cartucho de filtro, designado generalmente con el
número 10, compatible con una base de filtro de acuerdo con el
presente invento. Una realización de un componente de base de
filtro compatible con el cartucho de las figuras 1-5
se ilustra en las figuras 6-11 y está designada, en
general, por el número 40.
La figura 1 es una vista en sección a través de
un cartucho de filtro 10 que comprende un capuchón extremo 12 de
alojamiento del cartucho unido a una segunda sección 14 de
alojamiento a lo largo de una costura engatillada periférica 16. La
figura 4 ilustra una vista en sección agrandada a través de la
costura engatillada 16 del lado izquierdo de la figura 1. El metal
en chapa de las respectivas secciones de alojamiento que forma la
costura engatillada se muestra con línea interrumpida a la izquierda
y a la derecha del cartucho de filtro 10, junto a la costura
engatillada de la figura 1. El metal en chapa que se extiende desde
el capuchón extremo 12 del alojamiento del cartucho se extiende
radialmente más allá del metal en chapa que se extiende desde la
segunda sección 14 de alojamiento. Cuando se enrollan juntos para
formar la costura engatillada representada en la figura 4, la
longitud radial extendida del metal en chapa del capuchón extremo 12
se enrolla debajo del metal en chapa de la segunda sección 14 del
alojamiento y se solapa con él. El metal en chapa solapado,
enrollado, se recalca entonces para formar la costura engatillada de
manera conocida en la técnica. Una curva en U del capuchón extremo
12, hacia dentro de la costura engatillada, define un espacio 20
entre la costura engatillada y la pared, generalmente cilíndrica,
del capuchón extremo 12. Este espacio 20 permite el acceso al
interior de la costura engatillada 16 durante la formación de la
misma y con fines de deformación, como se describirá en lo que
sigue.
El cartucho de filtro 10 tiene una configuración
y una funcionalidad general globales bien comprendidas por los
expertos en la técnica. El capuchón extremo 12 es de menor diámetro
que la segunda sección 14 del alojamiento. Un elemento de filtro 18
está soportado dentro del cartucho de filtro y está estrechamente
rodeado por el capuchón extremo. La arandela de obturación 30 está
montada en una abertura axial central 32 a través de una pared
extrema superior del capuchón extremo 12. La arandela de obturación
30 cierra, de manera típica, hacia dentro contra un conducto 48
exterior de fluido de la base 40. Otro componente de base (no
mostrado) incluye un conducto coaxial que se extiende a través de
la abertura 45 definida por el conducto 48 exterior de fluido.
Estos conductos coaxiales entregan fluido sin filtrar y recuperan
fluido filtrado del cartucho de filtro 10. El agua puede recogerse
en un sumidero 15 en el fondo del cartucho 10 y retirarse a través
de un grifo de drenaje 60. Ninguna de las estructuras internas
forman parte, específicamente, del invento. La estructura interna
del cartucho puede ser similar, por ejemplo, en forma y función, a
la descrita en las patentes norteamericanas núms. 5.302.284,
5.614.091 y 5.766.463.
La figura 2 es una vista desde arriba del
cartucho de filtro de la figura 1. La costura engatillada 16
ilustrada circunscribe al cartucho de filtro 10 radialmente
separada del capuchón extremo 12, para definir un espacio anular
20. La costura engatillada 16 incluye tres partes que están
desplazadas radialmente hacia fuera con relación al eje geométrico
central A del cartucho (y las partes restantes de la costura
engatillada) para formar lengüetas de retención 24. Las lengüetas
de retención 24 se ilustran dispuestas equiangularmente en la
circunferencia de la costura engatillada y tiene la misma extensión
angular y el mismo desplazamiento radial. Tres partes 23 de costura
engatillada se extienden entre las lengüetas de retención 24. En la
realización ilustrada, cada una de estas partes 23 de la costura
engatillada incluye un segmento 22 desplazado radialmente hacia
dentro. Los segmentos 22 desplazados radialmente hacia dentro
proporcionan un componente adicional de una matriz de
compatibilidad periférica del cartucho. Los segmentos 22 desplazados
hacia dentro de la costura engatillada 16, en el cartucho de filtro
10 ilustrativo, se encuentran diametralmente opuestos a cada
lengüeta de retención 24.
El desplazamiento hacia dentro y hacia fuera de
la costura engatillada con relación a su configuración generalmente
circular "tal como ha sido formada", tiene como consecuencia la
formación de un resalto periférico de configuración ondulada. Esta
forma compleja está situada, ventajosamente, en la periferia radial
exterior del cartucho de filtro 10. Como se describirá con mayor
detalle en lo que sigue, una matriz de compatibilidad que comprenda
una serpentina o periferia exterior convoluta del cartucho de
filtro, ofrece oportunidades únicas para bloquear la recepción de
cartuchos que carezcan de componentes de la matriz de
compatibilidad. Además, el desplazamiento hacia dentro y hacia
fuera de la costura engatillada 16 con relación al eje geométrico
central A del cartucho, define un espacio anular 20 que tiene una
dimensión radial variable cuando se mide perpendicular al eje
geométrico A del cartucho, como puede observarse mejor en la Figura
2. La forma del espacio anular 20 puede ser utilizada como parte de
una matriz de compatibilidad del cartucho cuando el cartucho 10 se
monta en una base mediante un collarín. De acuerdo con otro aspecto
del presente invento, el perfil exterior de la costura engatillada
16 puede utilizarse como constituyente principal de una matriz de
compatibilidad del cartucho en las realizaciones ilustradas de la
base en que la costura engatillada es recibida axialmente por una
estructura de retención fija.
La figura 3 ilustra una vista agrandada de un
segmento 22 desplazado hacia dentro de la costura engatillada 16.
En la realización ilustrada, el desplazamiento hacia dentro de la
costura engatillada adopta la forma de un arco con un radio de
curvatura de, aproximadamente, 6,35 cm (2,5'') y cuyo centro de
curvatura está situado fuera de la costura engatillada 16. La
deformación hacia dentro desplaza la costura engatillada 16 hacia
dentro respecto de su radio normal de curvatura 17 (ilustrado con
línea interrumpida en la figura 3) en una magnitud comprendida en
el margen de
0,05 cm a 0,127 cm (0,2'' a 0,5'') en el centro de la deformación. El segmento desplazado hacia dentro tiene una longitud de, aproximadamente, 1,27 cm (0,5'') medida a lo largo de la circunferencia de la costura engatillada.
0,05 cm a 0,127 cm (0,2'' a 0,5'') en el centro de la deformación. El segmento desplazado hacia dentro tiene una longitud de, aproximadamente, 1,27 cm (0,5'') medida a lo largo de la circunferencia de la costura engatillada.
La figura 5 es una parte agrandada de la figura
2 que ilustra el desplazamiento hacia fuera de la costura
engatillada 16 para formar una lengüeta de retención 24. La costura
engatillada está desplazada radialmente hacia fuera en una
distancia de, aproximadamente, 0,2 cm (0,08'') con relación a partes
adyacentes de la costura engatillada o en una distancia
aproximadamente equivalente al grosor radial de la costura
engatillada 16. Cada lengüeta de retención 24 de la realización
ilustrada mantiene su desplazamiento máximo hacia fuera (igual a,
aproximadamente, el grosor de la costura engatillada) en,
aproximadamente, 1,27 cm (0,5''). Se apreciará que la costura
engatillada 16 incluye partes de transición 24a adyacentes en ambos
extremos de las lengüetas de retención. La costura engatillada 16,
entre las lengüetas de retención 24 (incluyendo sus partes de
transición 24a) y los segmentos 22 desplazados hacia dentro,
mantiene un radio de curvatura sustancialmente constante, centrado
en el eje geométrico A del cartucho.
Debe observarse que el desplazamiento hacia
dentro y hacia fuera de la costura engatillada puede alterar la
configuración del capuchón extremo 12 del cartucho de filtro y de la
segunda sección 14. Como se ve del mejor modo en la parte de la
derecha de la figura 1, la segunda sección 14 del alojamiento está
desplazada hacia fuera en 13 junto a la parte 24, desplazada hacia
fuera de la costura engatillada 16. Además, el desplazamiento hacia
fuera de la costura engatillada 16 hace que la parte 12a de la
pared, generalmente cilíndrica del capuchón extremo 12 sea
desplazada hacia fuera como se indica mediante la flecha C con
relación a una línea 12b paralela al eje geométrico central A. La
deformación hacia fuera del capuchón extremo 12 aumenta a medida que
la pared cilíndrica progresa axialmente hacia la segunda sección 14
del alojamiento (véase la figura 1). Esta deformación hacia fuera
del capuchón extremo 12 es máxima en el centro de las partes 24,
desplazadas hacia fuera de la costura engatillada 16. Como
resultado, la pared del capuchón extremo 12 es deformada hasta una
configuración no cilíndrica en la que la pared se estrecha
gradualmente hacia fuera en lugares centrados en cada parte 24
desplazada hacia fuera de la costura engatillada 16. Hay tres de
tales deformaciones hacia fuera 12a en la realización 10
ilustrada.
Las figuras 6-11 ilustran una
realización de un componente 40 de base de una base configurada para
recibir el cartucho de filtro 10 ilustrado en las figuras
1-5. El componente 40 ilustrado puede ser un miembro
moldeado con partes de ménsula 42 que se extienden en una sola
pieza. Las partes de ménsula 42 están configuradas para recibir un
manguito metálico de refuerzo (no mostrado) mediante el cual un
tornillo de retención (no mostrado) retiene la base del filtro en
una estructura de soporte (no mostrada). Bajo las partes de ménsula
42, el componente 40 de base ilustrado comprende una pared 46 de
receptáculo, generalmente cilíndrica, que define un receptáculo 47
para recibir axialmente el capuchón extremo 12 del cartucho de
filtro. Un conducto central axial 48 del componente 40 de base es
recibido por una arandela 30 de un cartucho de filtro 10 instalado y
se aplica con ella en relación de obturación. La pared 46 del
receptáculo se ensancha radialmente hacia fuera para definir in
retenedor enterizo fijo 44. El retenedor 44 comprenden tres ranuras
axiales 51 complementarias de las lengüetas de retención 24 que
sobresalen radialmente en el cartucho 10. Las ranuras axiales 51
comunican con partes 43 de canal de retención definidas
parcialmente por la superficie superior de partes 70 de labio de
retención. La superficie superior de cada parte de labio 70
comprende una rampa 52 y un asiento 54.
El capuchón extremo 12 y la costura engatillada
16 del cartucho de filtro 10 son recibidos axialmente en el
receptáculo 47 y el retenedor fijo 44 hasta que las lengüetas de
retención 24 se alinean con las partes 43 de canal de retención. El
cartucho 10 es hecho girar entonces en el sentido de las agujas del
reloj con relación a la base. Durante la rotación, las lengüetas de
retención corren hacia arriba y sobre las rampas 52 entrando en
asientos 54 definidos por la superficie superior del labio de
retención. Una prolongación radial elástica 34 de la arandela 30
del cartucho carga al cartucho 10 separándolo del componente 40 de
base de forma que las lengüetas de retención 24 asentadas se oponen
a la rotación no intencionada, en sentido contrario al de las
agujas del reloj, del cartucho 10 con relación a la base. Cada parte
43 de canal de retención está terminada por un tope 72 que se
extiende axialmente (que se ve de la mejor manera en las figuras 9 y
11).
De acuerdo con un aspecto del presente invento,
las partes 70 de labio de retención tienen un perfil orientado
hacia dentro que incluye protuberancias 56 que sobresalen
radialmente hacia dentro, en correspondencia con la situación de
cada segmento 22 desplazado hacia dentro. Las protuberancias 56
están espaciadas anularmente de las ranuras axiales 51 definidas
entre las partes 70 de labio retenedor, la situación de las cuales
corresponde a las lengüetas de retención 24. Las ranuras axiales 51
y las partes de labio 70 con protuberancias 56 codifican el
componente 40 de base para un cartucho de filtro tal como el
cartucho 10 con una costura engatillada que tiene un diseño
compatible de lengüetas de retención 24 y segmentos 22 desplazados
hacia dentro. La costura engatillada 16 de un cartucho de filtro
compatible es recibida axialmente a través de la abertura definida
por las partes 70 de labio de retención, permitiendo la recepción
axial completa del capuchón extremo 12 en el receptáculo 47. La
subsiguiente rotación angular del cartucho monta éste en la base. La
recepción axial de un cartucho incompatible (desprovisto, por
ejemplo, de los requeridos segmentos 22 desplazados hacia dentro)
es bloqueada y aquél no puede montarse en la base 40 codificada.
Otro aspecto del presente invento contempla una
matriz de compatibilidad de cartucho de filtro que comprende
lengüetas de retención 24 y segmentos 22 desplazados hacia dentro de
la costura engatillada como se ha descrito en lo que antecede y
que, además incluye protuberancias radiales 28 del capuchón extremo
12 del alojamiento del cartucho. Un resalto 49 sobresale
radialmente hacia dentro entre el colector y el retenedor fijo 44.
En la realización ilustrada de un componente 40 de base de filtro,
un anillo (no mostrado) se acopla al resalto 49 para definir una
entrada al receptáculo 47. El anillo incluye aberturas que permiten
el paso axial de las protuberancias radiales 28 del capuchón
extremo 12. Una vez que las protuberancias radiales 28 han
sobrepasado axialmente el anillo, el receptáculo 47 del componente
40 de base permite la rotación del cartucho con relación a la base.
Las protuberancias radiales 28 del capuchón extremo 12 pueden
utilizarse como componente adicional de la matriz de compatibilidad
del cartucho. Las protuberancias radiales pueden emplearse, también,
para garantizar una orientación instalada particular del cartucho
10 con relación al componente 40 de base.
Claims (29)
1. Un cartucho de filtro (10), que
comprende:
un elemento de filtro (18) que se extiende entre
extremos primero y segundo, axialmente separados;
un capuchón extremo (12) de alojamiento que
tiene un primer diámetro, que define una parte de un espacio
cilíndrico y que soporta el primer extremo del elemento de filtro,
teniendo dicho capuchón extremo del alojamiento un primer extremo
que define una abertura axial (32), una pared lateral generalmente
cilíndrica que se extiende desde el primer extremo a un segundo
extremo que incluye una curva en forma de U; y
una segunda sección (14) de alojamiento que
define una parte del espacio cilíndrico, teniendo dicha segunda
sección de alojamiento un primer extremo unido al segundo extremo
del capuchón extremo de alojamiento mediante una costura
engatillada (16), rodeando el segundo extremo de la segunda sección
(14) de alojamiento al segundo extremo del elemento de filtro
(18),
en el que dicho costura engatillada (16) tiene
una configuración generalmente circular a una primera distancia
radial de un eje geométrico central (A), una pluralidad de lengüetas
de retención (24) definidas por partes de la costura engatillada
que están desplazadas hacia fuera con relación a dicha primera
distancia radial en una segunda distancia radial y, al menos, un
segmento (22) de la costura engatillada que está desplazado hacia
dentro con relación a dicha primera distancia radial en una tercera
distancia radial.
2. Un conjunto de filtro, que comprende un
cartucho de filtro según la reivindicación 1.
3. El conjunto de filtro de la reivindicación 2,
que comprende:
una base (40) para montar el cartucho de filtro
(10) para filtrar un flujo de fluido entregado a dicho cartucho de
filtro y recuperado de él, a través de dicha base, comprendiendo la
citada base:
- una pared (46) de receptáculo que define un receptáculo (47) generalmente cilíndrico, ensanchándose dicha pared del receptáculo radialmente hacia fuera para definir un retenedor (44) que se extiende de manera enteriza, comprendiendo dicho retenedor:
- un anillo exterior;
- una pluralidad de partes (70) de labio de retención que sobresalen hacia dentro desde dicho anillo exterior, estando cada una de dichas partes de labio de retención angularmente espaciada respecto de una parte de labio de retención adyacente, para definir un pluralidad de ranuras axiales (51), teniendo cada una de dichas partes de labio de retención un perfil orientado radialmente hacia dentro a una distancia radial de un eje geométrico central, estando interrumpido al menos uno de dichos perfiles orientados hacia dentro, por una protuberancia (56) que sobresale radialmente hacia dentro,
en el que dichas ranuras axiales (51) son
complementarias, en una situación y a una segunda distancia radial
de dichas lengüetas de retención (24), siendo dichos perfiles
orientados hacia dentro complementarios a la primera distancia
radial de las partes generalmente circulares de la citada costura
engatillada (16) y siendo dicha protuberancia (56) que sobresale
hacia dentro complementaria en la situación y a la tercera distancia
radial de dicho, al menos, un segmento (22) desplazado hacia
dentro, de tal manera que dicha costura engatillada (16) pase
axialmente, sin interferencia, dichas partes (70) de labio de
retención y, al producirse una rotación angular subsiguiente de
dicho cartucho (10) con relación a la base (40), cada una de dichas
lengüetas de retención (24) se aplica en una parte (43) de canal de
retención respectiva definida axialmente por encima de dicha parte
(70) de labio de retención.
4. El conjunto de filtro de la reivindicación 3,
en el que dicha pluralidad de lengüetas de retención comprende tres
lengüetas (24) de retención equiangularmente espaciadas y dicha
pluralidad de partes de labio comprende tres partes (70) de labio
de retención.
5. El conjunto de filtro de la reivindicación 3,
en el que dicho cartucho (10) comprende tres lengüetas (24) de
retención equiangularmente espaciadas, dicho al menos un segmento
desplazado hacia dentro comprende tres segmentos (22) desplazados
hacia dentro, cada segmento desplazado hacia dentro opuesto
diametralmente a una de las lengüetas de retención y dichas partes
de labio de retención comprenden tres partes (70) de labio de
retención, incluyendo el perfil orientado hacia dentro de cada parte
de labio de retención una protuberancia (56) dirigida hacia dentro
en correspondencia con la situación y la tercera distancia radial de
uno de los segmentos (22) desplazados hacia dentro.
6. El conjunto de filtro de la reivindicación 3,
en el que dicho capuchón extremo (12) comprende protuberancias
radiales (28) y dicha base (40) comprende un anillo que define una
entrada axial a dicho receptáculo (47), definiendo dicho anillo
aberturas axiales que permiten el paso axial de protuberancias
radiales del capuchón extremo.
\newpage
7. El conjunto de filtro de la reivindicación 3,
en el que cada una de dichas partes (70) de labio retenedor
comprende una superficie superior que define una rampa (52) y un
asiento (54) angularmente adyacente.
8. El conjunto de filtro de la reivindicación 7,
en el que dicho cartucho de filtro (10) comprende un miembro
elástico (30) dispuesto para cargar al cartucho separándolo de dicha
base (40), cargando así a dichas lengüetas (24) de retención contra
dichos asientos (54).
9. El conjunto de filtro de la reivindicación 3,
en el que cada una de dichas partes (43) de canal de retención
comunica con una ranura axial (51) respectiva y está separada de una
ranura axial adyacente con la que no se comunica mediante un tope
(72) que sobresale hacia dentro desde dicho anillo exterior.
10. El conjunto de filtro de la reivindicación
2, que comprende
una base (40) para montar un cartucho de filtro
(10), comprendiendo dicha base:
una parte de colector que define pasos para el
flujo de fluido para entregar fluido a filtrar a un cartucho de
filtro que puede ser recibido en la base y para recuperar un
filtrado del mencionado cartucho de filtro;
una pared (46) de receptáculo que sobresale
axialmente de manera enteriza desde dicha parte de colector para
definir un receptáculo (47) generalmente cilíndrico, ensanchándose
un final axial de dicha pared de receptáculo radialmente hacia
fuera para definir un retenedor fijo (44), comprendiendo dicho
retenedor:
- un anillo exterior;
- una pluralidad de partes (70) de labio de retención que sobresalen radialmente hacia dentro desde el anillo exterior y separadas angularmente para definir una pluralidad de ranuras axiales (51), teniendo cada una de dichas partes de labio de retención un perfil orientado hacia dentro generalmente arqueado con un primer radio de curvatura,
en el que el perfil orientado hacia dentro de,
al menos, una de dichas partes de labio de retención, incluye una
protuberancia (56) que sobresale hacia dentro.
11. El conjunto de filtro de la reivindicación
2, que comprende:
una base (40) para montar un cartucho de filtro
(10), comprendiendo la citada base:
una parte de colector que define pasos para el
flujo de fluido para la entrada de fluido a filtrar a un cartucho
de filtro que puede ser recibido en la base y para recuperar un
filtrado del mencionado cartucho de filtro:
una pared (46) de receptáculo que sobresale
axialmente de manera enteriza de dicha parte de colector para
definir un receptáculo (47) generalmente cilíndrico, ensanchándose
un final axial de dicha pared de receptáculo radialmente hacia
fuera para definir un retenedor fijo (44), comprendiendo dicho
retenedor:
- un anillo exterior;
- una pluralidad de primeros medios (70) de bloqueo que sobresalen radialmente hacia dentro desde dicho anillo exterior, estando dichos primeros medios de bloqueo angularmente espaciados entre sí para definir ranuras axiales (51); y
al menos un segundo medio de bloqueo (56) que
sobresale radialmente hacia dentro respecto de dichos primeros
medios de bloqueo, en el que dicho anillo exterior, dichos primero y
dichos segundos medios de bloqueo, definen una entrada axial al
citado retenedor.
12. Una base como se reivindica en la
reivindicación 3.
13. Una base como se reivindica en la
reivindicación 10.
14. La base de la reivindicación 13, en la que
dicha protuberancia (56) que sobresale hacia dentro es
diametralmente opuesta a una ranura axial (51) citada.
15. La base de la reivindicación 13, en la que
dicha pluralidad de partes (70) de labio de retención comprende
tres partes de labio de retención angularmente espaciadas para
definir tres ranuras axiales (51).
16. La base de la reivindicación 13, en la que
cada parte (70) de labio de retención citada comprende una
superficie superior que define una rampa (52) y un asiento (54)
angularmente adyacente, encontrándose dicho asiento a una distancia
axial de dicho colector mayor que una parte adyacente de la
mencionada rampa.
\newpage
17. La base de la reivindicación 15, en la que
el perfil orientado hacia dentro de cada parte (70) de labio de
retención comprende una protuberancia (56) dirigida hacia
dentro.
18. La base de la reivindicación 13, que
comprende un resalto (49) anular que sobresale radialmente hacia
dentro, axialmente entre dicho retenedor (44) y el citado
receptáculo (47), y cada parte (70) citada de labio de retención
comprende una superficie superior que define una rampa (52) y un
asiento (54) angularmente adyacente, encontrándose dicho asiento a
una distancia axial de dicho colector mayor que una parte adyacente
de la mencionada rampa,
en la que una parte (43) de canal de retención
está definida entre el citado resalto anular (49) y la superficie
superior de cada una de dichas partes de labio de retención.
19. La base de la reivindicación 18, en el que
cada parte (43) de canal de retención comunica con una ranura axial
(51) adyacente a dicha rampa (52).
20. La base de la reivindicación 18, en la que
cada parte (43) de canal de retención comunica con una ranura axial
(51) adyacente a la mencionada rampa (52) y cada parte de canal de
retención está angularmente separada de una ranura axial adyacente
a dicho asiento (54) por un tope (72) que sobresale radialmente
hacia dentro desde el citado anillo.
21. La base de la reivindicación 13, que
comprende un resalto anular (49) que sobresale radialmente hacia
dentro, axialmente entre dicho retenedor (44) y el mencionado
receptáculo (47) y un anillo que tiene un radio interior circular y
fijado a dicho resalto anular para definir una entrada a dicho
receptáculo (47), incluyendo el mencionado anillo al menos una
abertura axial que interrumpe dicho radio interior.
22. Una base como se reivindica en la
reivindicación 11.
23. La base de la reivindicación 22, en la que
dicho al menos un segundo medio de bloqueo(56) es
diametralmente opuesto a una ranura axial (51) citada.
24. La base de la reivindicación 22, en la que
dicha pluralidad de primeros medios de bloqueo (70) comprende tres
primeros medios de bloqueo angularmente espaciados para definir tres
ranuras axiales (51).
25. La base de la reivindicación 22, en la que
cada uno de dichos primeros medios de bloqueo (70) comprenden una
superficie superior que define una rampa (52) y un asiento (54)
angularmente adyacente, encontrándose dicho asiento a una distancia
axial de dicho colector mayor que una parte adyacente de la citada
rampa.
26. La base de la reivindicación 22, que
comprende un resalto anular (49) que sobresale radialmente hacia
dentro, axialmente entre dicho retenedor (44) y el citado
receptáculo (47), y cada uno de dichos primeros medios (70) de
bloqueo comprenden una superficie superior que define una rampa (52)
y un asiento (54) angularmente adyacente, encontrándose dicho
asiento a una distancia axial de dicho colector mayor que una parte
adyacente de la mencionada rampa,
en la que una parte (43) de canal de retención
está definida entre dicho resalto anular (49) y la superficie
superior de cada uno de dichos primeros medios de bloqueo (70).
27. La base de la reivindicación 26, en la que
cada parte (43) de canal de retención citada comunica con una
ranura axial (51) adyacente a dicha rampa (52).
28. La base de la reivindicación 18, en la que
cada parte (43) de canal de retención citada comunica con una
ranura axial (51) adyacente a dicha rampa (52) y cada parte de canal
de retención está separada angularmente de una ranura axial
adyacente a dicho asiento (54) por un tope (72) que sobresale
radialmente hacia dentro desde dicho anillo.
29. La base de la reivindicación 13, que
comprende un resalto anular (49) que sobresale radialmente hacia
dentro, axialmente entre dicho retenedor (44) y el citado
receptáculo (47) y un anillo que tiene un radio interior circular y
fijado a dicho resalto anular para definir una entrada al mencionado
receptáculo, incluyendo dicho anillo al menos una abertura axial
que interrumpe dicho radio interior.
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