MX2012014412A

MX2012014412A - Ensamble de filtro roscado.

Info

Publication number: MX2012014412A
Application number: MX2012014412A
Authority: MX
Inventors: Darell T Mckenzie
Original assignee: Wix Filtration Corp Llc
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2013-06-11
Also published as: EP2579957A1; US9861917B2; CN102971058A; US20110303604A1; MX339236B; JP2013533799A; EP2579957B1; WO2011156702A1; JP5839413B2; PL2579957T3; CN102971058B; US20150041387A1; HK1182987A1; US8869991B2

Abstract

Un ensamble de filtro (100) que incluye un cuerpo de filtro (110) que define una boca (116), un elemento de filtro (120) colocado en el cuerpo de filtro (110), y un sello (200) colocado en la boca (116). El sello (200) tiene un cuerpo de sello (210) que define un eje central. El cuerpo de sello (210) tiene una superficie axial perpendicular al eje central y una superficie anular externa (216) centrada alrededor del eje central. Una porción de la superficie anular externa (216) define por lo menos una de las formas siguientes: una forma de arco y una forma sustancialmente frustocónica.

Description

ENSAMBLE DE FILTRO ROSCADO CAMPO TÉCNICO Esta divulgación se refiere a filtros roscados.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En general, los filtros se utilizan para remover contaminantes, tales como residuos, de un flujo de liquido. Los filtros han sido utilizados en sistemas hidráulicos, sistemas de lubricación de motores, y sistemas de combustibles para motores. Los filtros pueden utilizarse para remover contaminantes de aceite de motor, aceite de transmisión, aceite lubricante, aceite hidráulico, o un suministro de combustible hacia una bomba de combustible o a partir de una bomba de combustible. Otros sistemas hidráulicos de vehículos tales como los que se encuentran en transmisiones automáticas y dirección hidráulica, están frecuentemente equipados con un filtro de aceite. Los filtros roscados se enroscan típicamente en un múltiple para un solo uso, antes de ser removidos y reemplazados.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La divulgación ofrece un ensamble de filtro que tiene un sello que proporciona por lo menos dos superficies de sello o interfaces de sello para enganchamiento con una cabeza de filtro recibida (por ejemplo, base de montaje de bloque de motor) . Una primera superficie de sello está colocada para contacto axial con la cabeza de filtro y una segunda superficie de sello está colocada para contacto radial con la cabeza de filtro. La primera superficie de sello puede ser plana o en forma de arco, mientras que la segunda superficie de sello puede presentar una forma de arco y/o estar a un ángulo mayor que 90 grados con relación a la primera superficie de sello. La segunda superficie de sello puede proporcionar la auto-colocación del ensamble de filtro en la cabeza de filtro así como en el sello circunferencial interno. El sello puede fabricarse de un material flexible y/o elástico como hule por ejemplo con el objeto de ofrecer un sello o deformarse para permitir tamaños ligeramente diferentes de cabezas de filtro.

Un aspecto de la divulgación ofrece un ensamble de filtro que incluye un cuerpo de filtro que define una boca, un elemento de filtro colocado en el cuerpo de filtro, y un sello colocado en la boca. El sello tiene un cuerpo de sello que define un eje central. El cuerpo de sello tiene una superficie axial perpendicular al eje central y una superficie anular externa alrededor del eje central. Una porción de la superficie anular externa define por lo menos una de las formas siguientes: una forma de arco y una forma sustancialmente frustocónica .

En ciertas modalidades, un radio de la superficie anular externa alrededor del eje central se incrementa desde un plano de la superficie axial a lo largo del eje central hasta un radio umbral. Además, el radio de la superficie anular externa alrededor del eje central puede disminuir a lo largo del eje central después de alcanzar el radio umbral. En algunos ejemplos, el cuerpo de filtro define una forma sustancialmente cilindrica y tiene una primera porción de extremo y una segunda porción de extremo opuestas, la primera porción de extremo definiendo la boca.

Otro aspecto de la divulgación ofrece un ensamble de filtro que incluye un cuerpo de filtro que define una boca, un elemento de filtro colocado en el cuerpo de filtro, y un sello colocado en la boca. El sello tiene un cuerpo de sello que define un eje central. El cuerpo de sello tiene una superficie axial perpendicular al eje de centro y una superficie anular externa que forma un hombro con la superficie axial. Una porción de la superficie anular externa se extiende alejándose de la superficie axial a un ángulo mayor que 90 grados. En ciertas modalidades, una porción de la superficie anular externa define por lo menos una de las formas siguientes: una forma de arco y una forma sustancialmente frustocónica .

En otro aspecto de la divulgación, un ensamble de filtro incluye un cuerpo de filtro que define una boca, un elemento de filtro colocado en el cuerpo de filtro, y un sello colocado en la boca. El sello tiene un cuerpo de sello que define un eje central. El cuerpo de sello tiene una primera superficie axial y una superficie axial opuestas entre ellas y perpendiculares al eje central. El cuerpo de sello tiene también una superficie anular concéntrica con el eje central y define una superficie en forma de arco. La segunda superficie axial se sujeta sobre la boca.

En ciertas modalidades, un radio de la superficie anular externa alrededor del eje central se incrementa desde un plano de la superficie axial a lo largo del eje central hasta un radio umbral. El radio de la superficie anular externa alrededor del eje central puede reducirse a lo largo del eje central después de alcanzar el radio umbral.

Modalidades de la divulgación pueden incluir una o varias de las características siguientes. En ciertas implementaciones , el cuerpo de filtro define una forma sustancialmente cilindrica y tiene una primera porción de extremo y una segunda porción de extremo opuestas, la primera porción de extremo define la boca. El ensamble de filtro puede incluir una cubierta colocada sobre la boca. El cuerpo de sello define una ranura recibida por al menos uno de los siguientes: borde de boca del cuerpo de filtro y cubierta. En ciertos ejemplos, un elemento de presión colocado en el cuerpo de filtro presiona el elemento de filtro hacia la boca. Además, un soporte de filtro puede colocarse en el cuerpo de filtro y arreglarse para soportar por lo menos una porción del elemento de filtro en un lado opuesto del elemento de presión. El elemento de presión empuja el elemento de filtro contra el soporte de filtro.

Los detalles de una o varias modalidades de la divulgación se presentan en los dibujos adjuntos y en la descripción que se ofrece a continuación. Otros aspectos, características y ventajas serán aparentes a partir de la descripción y dibujos y a partir de las reivindicaciones.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ensamble de filtro de ejemplo.

La Figura 2 es una vista lateral despiezada de un ensamble de filtro de ejemplo .

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una cabeza de filtro de ejemplo .

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un ensamble de filtro de ejemplo que conecta con una cabeza de filtro de ejemplo.

La Figura 5 es una vista en corte transversal del ensamble de filtro ilustrado en la Figura 4 a lo largo de la línea 5-5.

La Figura 6 es una vista en perspectiva superior de un sello de ejemplo para un ensamble de filtro.

La Figura 7 es una vista en perspectiva inferior del sello ilustrado en la Figura 6.

Las Figuras 8 y 9 son vistas laterales de sellos de ejemplo para un ensamble de filtro.

Los mismos símbolos de referencia en los varios dibujos indican los mismos elementos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a las Figuras 1 y 2, en ciertas modalidades, un ensamble de filtro 100 incluye un cuerpo de filtro 110 (se conoce también como cartucho) que aloja un elemento de filtro 120. El cuerpo de filtro 110 define un eje central 115 y tiene una primera porción de extremo 112 que define una boca 116 para recibir el elemento de filtro 120 y una segunda porción de extremo 114 opuesta a la primera porción de extremo 112. El cuerpo de filtro 110 puede definir una forma sustancialmente cilindrica y puede formarse de metal, aluminio y/o plástico. Una cubierta 130 puede ser colocada de manera removible o permanentemente fijada sobre la boca 116 para encerrar el filtro 120 en el cuerpo de filtro 110.

Un elemento de presión 140, por ejemplo, un resorte de retención, mantiene el elemento de filtro 120 contra un soporte de filtro 150 en el cuerpo de filtro 110. El soporte de filtro 150 está colocado para soportar por lo menos una primera porción de extremo 12.2 del elemento de filtro 120 en un lado opuesto del elemento de presión 140. El elemento de presión 140 empuja el elemento de filtro 120 contra el soporte de filtro 150 que puede estar colocado dentro del cuerpo de filtro 110 y contra la cubierta 130. El elemento de presión 140 puede colocarse en el cuerpo de filtro 110 para soportar o enganchar una segunda porción de extremo 124 del elemento de filtro 120, opuesta a la primera porción de extremo 122. El elemento de presión 140 puede mantener el elemento de filtro 120 en enganchamiento de sello con la cubierta 130. En algunos ejemplos, el ensamble de filtro 100 incluye un ensamble de válvula 160 colocado sobre la primera porción de extremo 112 del cuerpo de filtro 110 y en comunicación de fluido con una porción de interior del cuerpo de filtro 110. El ensamble de filtro 100 puede incluir un sello 200 colocado en la primera porción de extremo 112 del cuerpo de filtro 110. El sello 200 sella una interfaz 305 entre una cabeza de filtro 300 (por ejemplo, una base de montaje de bloque de motor) y el ensamble de filtro 100, como se muestra en la Figura 4, por ejemplo.

Con referencia a la figura 3, en el ejemplo ilustrado, la cabeza de filtro 300 incluye un receptáculo de montaje 310 que tiene una superficie de fondo interna 312 y paredes laterales internas 31 . Una boquilla roscada 334 colocada en la superficie de fondo interna 312 proporciona una comunicación de fluido con un múltiple 340.

Con referencia a las Figuras 1 y 3-5, en algunas modalidades, la cubierta 130 define aberturas 132 para recibir un flujo de fluido en el cuerpo de filtro 110. Además, la cubierta 130 puede definir una abertura roscada 134 para sujetar o montar el ensamble de filtro 100 sobre la cabeza de filtro 300. La abertura roscada 134 puede ser recibida por una boquilla roscada correspondiente de la cabeza de filtro 300. La cubierta 130 puede ser estampada, moldeada o maquinada y ensamblada en el cuerpo de filtro 110. En el ejemplo ilustrado en la Figura 5, la cubierta 130 es retenida en el cuerpo de filtro 110 por un retenedor de cubierta 136 (por ejemplo, una placa anular) sujetado sobre un borde 118 de la boca 116.

Con referencia a las Figuras 5-7, en ciertas implementaciones, el sello 200 está colocado en un borde 118 de la boca 116 y/o un borde 138 de la cubierta 130 o retenedor de cubierta 136 fijado sobre la boca 116. El sello 200 tiene un cuerpo de sello anular 210 (por ejemplo, un anillo) que define un eje central 215. En algunos ejemplos, el eje central 215 del cuerpo de sello 210 está arreglado de manera colineal con el eje central 115 del cuerpo de filtro 110. El cuerpo de sello 210 tiene una primera superficie axial 212, una segunda superficie axial 214 opuesta, una superficie anular externa 216, y una superficie anular interna 218. La primera superficie axial 212 y la segunda superficie axial 214 pueden estar sustancialmente planares y/o encontrarse en un plano que es perpendicular al eje central 215. Las superficies anulares externa e interna 216, 218 pueden ser concéntricas con el eje central 215.

La primera superficie axial 212 puede ser una primera superficie de sello o interfaz para mantener una comunicación de fluido entre el ensamble de filtro 100 y la cabeza de filtro 300. Con referencia otra vez a las Figuras 3 y 4, la primera superficie axial 212 engancha una superficie axial correspondiente 312 de la cabeza de filtro 300 cuando el ensamble de filtro 100 es recibido por la cabeza de filtro 300 (por ejemplo, mediante el hecho de atornillar la abertura de cubierta roscada 134 en la boquilla roscada correspondiente 334 de la cabeza de filtro 300) . En los ejemplos ilustrados, la primera superficie axial 212 define una superficie sustancialmente plana; sin embargo, otros perfiles de superficie son posibles también. Por ejemplo, la primera superficie axial 212 puede definir una superficie en forma de arco, una superficie con costillas o una superficie ondulada.

Con referencia a las Figuras 3 y 7, la segunda superficie axial 214 define una ranura anular o canal 224 configurada para recibir por lo menos una porción de la primera porción de extremo 112 del cuerpo de filtro 110, por ejemplo un borde 118 de la boca 116, y/o un borde 138 de la cubierta 130 fijada sobre la boca 116. La ranura o canal 224 puede tener un tamaño apropiado para un ajuste por interferencia o conexión de sello en el cuerpo de filtro 110 y/o la cubierta 130 para retención o fijación del sello 200 en el ensamble de filtro 100. En algunos ejemplos, el sello 200 está sujetado o fijado sobre el cuerpo de filtro 110 y/o la cubierta 130 (por ejemplo, con un adhesivo o sujetador, por ejemplo un perno, tornillo, remache, etc.).

Otra vez con referencia a las Figuras 3, 4 y 6, la superficie anular externa 216 puede proporcionar una segunda superficie de sello o interfaz con la cabeza de filtro recibida 300 (por ejemplo, para mantener una comunicación de fluido entre el ensamble de filtro 100 y la cabeza de filtro 300) . La superficie anular externa 216 está configurada para enganchar una superficie anular interna correspondiente 316 de la cabeza de filtro 300. Puesto que la superficie anular interna 316 de la cabeza de filtro 300 puede definir una forma frustocónica, en ciertas modalidades, la superficie anular externa 216 puede definir una forma frustocónica también. En el ejemplo ilustrado, la superficie anular externa 216 define una superficie en forma de arco; sin embargo, otros perfiles que ofrecen una altura de superficie variable son también posibles. Por ejemplo, la superficie anular externa 216 puede definir una superficie achaflanada (por ejemplo, Figura 8).

En ciertas implementaciones, la primera superficie axial 212 está colocada perpendicularmente con relación al eje central 215 y una superficie anular externa 216 forma un hombro 217 con la primera superficie axial 215.

En el ejemplo ilustrado en la Figura 8, la superficie anular externa 216 se extiende alejándose de la primera superficie axial 212 a un ángulo T mayor que 90 grados. Por ejemplo, una porción de la superficie anular externa 216 puede definir una forma sustancialmente frustocónica . Además, una porción de la superficie anular externa 216 puede definir una forma curva.

En ciertas modalidades, como en el ejemplo ilustrado en la Figura 9, un radio R de la superficie anular externa 216 alrededor del eje central 215 se incrementa a lo largo del eje central 215 desde un plano de la primera superficie axial 212 hasta un radio umbral x y puede después disminuir a lo largo del eje central 215 después de alcanzar el radio umbral RT. Mediante la modificación del radio R de la superficie anular externa 216 (es decir, la distancia desde el eje central 215 hasta la superficie anular 216 en cualquier punto dado en la superficie anular 216) , un perfil lateral o geometría superficial de la superficie anular 216 se modifica a lo largo de una dirección del eje central 215, para alcanzar perfiles y formas superficiales diferentes. Esto puede proporcionar una superficie anular externa 216 en forma de arco o achaflanada, por ejemplo.

El sello 200 puede ser moldeado, maquinado, o formado de otra manera de un material flexible, por ejemplo hule, corcho, espuma o algún otro material capaz de proporcionar una interfaz hermética a los líquidos.

La primera superficie axial 212 y la superficie anular externa 216 proporcionan por lo menos dos superficies de sello enganchadas con una cabeza de filtro recibida 300. Este doble arreglo de sello proporciona un sello relativamente mayor y una mayor prevención de fuga en comparación con un sello simple. Además, en ejemplos que utilizan una superficie anular externa 216 en forma de arco o achaflanada, la superficie anular externa 216 puede auto-colocar el sello 200 en la cabeza de filtro 300 y deformarse elásticamente para dar cabida a varias interferencias de tolerancia entre el ensamble de filtro 100 y la cabeza de filtro 300, y/o para proporcionar un enganchamiento de sello entre ellos. El arreglo de sello doble puede proporcionar también un amortiguamiento de las vibraciones de la cabeza de filtro 300 hacia el ensamble de filtro 100.

Se describieron varias modalidades. Sin embargo, se entenderá que varias modificaciones pueden efectuarse sin salirse del espíritu y alcance de la divulgación. Por consiguiente, otras modalidades están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES LO QUE SE RECLAMA ES:

1. Un ensamble de filtro (100) que comprende: un cuerpo de filtro (110) que define una boca (116); un elemento de filtro (120) colocado en el cuerpo de filtro (110); y un sello (200) colocado en la boca (116), el sello (200) tiene un cuerpo de sello (210) que define un eje central; en donde el cuerpo de sello (210) tiene una superficie axial (212) perpendicular al eje central y una superficie anular externa (216) centrada alrededor de un eje central, una porción de la superficie anular externa (216) define por lo menos una de las formas siguientes: una forma de arco y una forma sustancialmente frustocónica .

2. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 1, en donde un radio de la superficie anular externa (216) alrededor del eje central se incrementa desde un plano de la superficie axial (212) a lo largo del eje central hasta un radio umbral.

3. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 1, en donde el radio de la superficie anular externa (216) alrededor del eje central disminuye a lo largo del eje central después de alcanzar el radio umbral .

4. . El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 1, en donde el cuerpo de filtro (110) define una forma sustancialmente cilindrica y tiene una primera porción de extremo y una segunda porción de extremo (112, 114), la primera porción de extremo (112) define la boca (116).

5. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 1,- que comprende además una cubierta (130) colocada sobre la boca (116), el cuerpo de sello (210) define una ranura (224) recibida por al' menos una de los siguientes: un borde de boca (118) del cuerpo de filtro (110), y la cubierta (130).

6. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 5, que comprende además un elemento de presión (140) colocado en el cuerpo de filtro (110) y que empuja el elemento de filtro (120) hacia la boca (116) .

7. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 6, que comprende además, un soporte de filtro (150) colocado en el cuerpo de filtro (110) y arreglado para soportar por lo menos una porción del elemento de filtro (120) en un lado opuesto del elemento de presión (140), el elemento de presión (140) empuja el elemento de filtro (120) contra el soporte de filtro (150).

8. Un ensamble de filtro (100) que comprende: un cuerpo de filtro (110) que define una boca (116); un elemento de filtro (120) colocado en el cuerpo de filtro (110); y un sello (200) colocado en la boca (116), el sello (200) tiene un cuerpo de sello (210) que define un eje central; en donde el cuerpo de sello (210) tiene una superficie axial (212) perpendicular al eje central y una superficie anular externa (216) que forma un hombro (217) con la superficie axial (212), una porción de la superficie anular externa (216) se extiende alejándose de la superficie axial (212) a un ángulo mayor que 90 grados .

9. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 8, en donde una porción de la superficie anular externa (216) define por lo menos una de las formas siguientes: una forma de arco y una forma sustancialmente frustocónica .

10. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 8, en donde el cuerpo de filtro (110) define una forma sustancialmente cilindrica y tiene una primera porción de extremo y una segunda porción de extremo opuestas (112, 114), la primera porción de extremo (112) define la boca (116) .

11. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 8, que comprende además una cubierta (130), colocada sobre la boca (116), el cuerpo de sello (210) define una ranura (224) recibida por lo menos por uno de los siguientes: un borde de boca (118) del cuerpo de filtro (110), y la cubierta (130) .

12. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 11, que comprende además un elemento de presión (140) colocado en el cuerpo de filtro (110) que empuja el elemento de filtro (120) hacia la boca (116).

13. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 12, que comprende además un soporte de filtro (150) colocado en el cuerpo de filtro (110) y arreglado para soportar por lo menos una porción del elemento de filtro (120) en un lado opuesto del elemento de presión (140), el elemento de presión (140) empuja el elemento de filtro (120) contra el soporte de filtro (150) .

14. Un ensamble de filtro (100) que comprende: un cuerpo de filtro (110) que define una boca (116); un elemento de filtro (120) colocado en el cuerpo de filtro (110); y un sello (200) colocado en la boca (116), el sello (200) tiene un cuerpo de sello (210) que define un eje central; en donde el cuerpo de sello (210) tiene una primera superficie axial y una segunda superficie axial (212, 214) opuestas entre ellas y perpendiculares al eje central, el cuerpo de sello (210) tiene una superficie anular externa (216) concéntrica con el eje central y define una superficie de arco, la segunda superficie axial fijada sobre la boca (116).

15. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 14, en donde un radio de la superficie anular externa (216) alrededor del eje central se incrementa desde un plano de la superficie axial a lo largo del eje central hasta un radio umbral.

16. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 14, en- donde el radio de la superficie anular externa (216) alrededor del eje central se reduce a lo largo del eje central después de alcanzar el radio umbral .

17. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 14, en done el cuerpo de filtro (116) define una forma sustancialmente cilindrica y tiene una primera porción de extremo y una segunda porción de extremo opuestas, la primera porción de extremo define la boca (116) .

18. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 14, que comprende además una cubierta (130) colocada sobre la boca (116), el cuerpo de sello (210) define una ranura (224) recibida por al menos una de los siguientes: un borde de boca (116) del cuerpo de filtro (110), y la cubierta ( 130) .

19. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 18, que comprende además un elemento de presión (140) colocado en el cuerpo de filtro (110) y que empuja el elemento de filtro (120) hacia la boca (116).

20. El ensamble de filtro (100) de conformidad con la reivindicación 19, que comprende además un soporte de filtro (150) colocado en el cuerpo de filtro (110) y arreglado para soportar por lo menos una porción del elemento de filtro (120) en un lado opuesto del elemento de presión (140), el elemento de presión (140) empuja el elemento de filtro (120) contra el soporte de filtro (150).