MXPA01003885A - Separador de aire/aceite con brida y tapa de extremo superior unitaria - Google Patents

Abstract

Un separador de aire/aceite (16) tiene un paquete de medio filtrante (25) dispuesto radialmente simétrico respecto a un eje. Una tapa de extremo inferior (28) se sujeta a un extremo del paquete de medio filtrante. Una estructura de brida y tapa de extremo superior (34) incluye un miembro de canal y brida (45) con unaporción de brida (35) que se extiende radialmente hacia afuera desde el eje proporcionando una brida para montar el separador, tal que el separador se suspenda de la porción de brida. El miembro de canal y brida (45) también tiene una porción de canal (46) que proporciona un canal invertido dentro del cual un material endurecible se sujeta al otro extremo del paquete de medio filtrante. El miembro de canal y brida es (45) es un miembro unitario sencillo que forma tanto la brida como el canal, lo que elimina miembros separados de brida y canal que deben unirse juntos por soldadura o soldadura fuerte.

Description

SEPARADOR DE AIRE/ACEITE CON BRIDA Y TAPA DE EXTREMO SUPERIOR UNITARIA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención Esta invención se refiere a separadores de aire/aceite y más particularmente a la construcción de la brida de montaje que se extiende radialmente hacia afuera en estos separadores. 2. Descripción de la Técnica Previa Los separadores de aire/aceite típicamente se emplean cuando es necesario retirar nebulización o rocío de aceite suspendido en una corriente de aire, tal como en los sistemas de descarga de compresores de aire. El separador permite que el aire, descargado se utilice sin la contaminación del aceite que ha entrado al aire en el compresor y permite la recuperación del aceite, de manera tal que pueda ser reutilizado. El separador emplea un paquete de medio filtrante a través del cual circula el aire y en donde coalesce el aceite. El separador se monta en una cámara de separación de un tanque de depósito de aceite y se diseña para ser reemplazable, de manera tal que el separador pueda ser retirado y reemplazado con un separador limpio, cuando el separador se ensucia o contamina por el uso. En la mayoría de los diseños de la técnica previa de separadores de aire/aceite, la forma del separador generalmente es radialmente simétrica respecto a un eje central y el separador se monta para ser suspendido dentro de la cámara de separación. El aire contaminado usualmente entra a la cámara de separación y circula al centro del separador de aire/aceite, en donde luego fluye axialmente fuera de la cámara de separación. Conforme el aire circula radialmente a través de las capas del separador, el aceite coalesce y se recolecta en el exterior del separador, en donde se descarga en un depósito. Las direcciones de flujo también pueden invertirse en donde se introduce aire contaminado al centro del separador de aire/aceite y circula radialmente hacia afuera a través de las capas del separador con el aceite que coalesce y se recolecta en el fondo del separador, en donde puede ser succionado por sifón o descargado al depósito. Un ejemplo de un separador de aire/aceite de la técnica previa, se ilustra en la patente de los E.U.A. No. 5,605,555-A, otorgada a Patel y colaboradores. El paquete de medio filtrante típicamente se ha elaborado de capas plegadas de un medio de filtro formadas en un cilindro u otra forma simétrica radialmente conveniente. El paquete de medio filtrante se ha retenido en sitio por tapas de extremo montadas encima. Ya que el separador se suspende desde la tapa de extremo superior, la tapa de extremo superior requiere un soporte de metal rígido en la forma de un miembro circular formado en un canal invertido dentro del cual un compuesto de encapsulación se moldea con el extremo superior del paquete de medio filtrante sujeto en el compuesto y sostenido de esta manera. El separador se monta en la cámara de separación mediante una brida de montaje que se extiende radialmente hacia afuera desde la tapa de extremo superior del separador. El extremo externo de la brida se captura dentro de dos porciones del tanque y el extremo interior se conecta a la tapa de extremo superior, de manera tal que el separador se suspende en la cámara de separación. Específicamente, esta brida de montaje típicamente se une por soldadura o soldadura fuerte o de otra forma se conecta al miembro de canal circular de la tapa de extremo superior. Mientras que este diseño de separador de aire/aceite de la técnica previa opera de manera conveniente, siempre ha sido conveniente el hacer los separadores lo más eficientes posibles y minimizar las etapas en la operación de fabricación. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un diseño único para un separador de aire/aceite, que minimiza las etapas en la fabricación del separador, permite que el separador se haga menos costoso, proporciona un montaje más confiable del separador en la cámara de separación y permite otras ventajas que no se habían realizado hasta la fecha. De acuerdo con la presente invención, el miembro de tapa de extremo de canal del separador de aire/aceite de la técnica previa se elimina y reemplaza por una extensión del miembro de brida, de manera tal que el compuesto de incrustación, para la tapa de extremo superior se forma directamente dentro de un canal formado por el miembro de brida. La unión por soldadura o soldadura fuerte separada de la brida al miembro de canal se elimina. Además, ya que la brida y el canal son de construcción unitaria, no hay junta entre la brida y el miembro de canal que esté sujeta a falla y el montaje del separador es más confiable. Estas y otras ventajas se proporcionan por la presente invención de un separador de aire/aceite que comprende un paquete de medio .• filtrante dispuesto radialmente simétrico respecto a un eje. Una tapa de extremo de fondo se sujeta a un extremo del paquete de medio filtrante. Una estructura de brida y tapa de extremo superior comprende un miembro de canal y brida que tiene una porción de brida que se extiende radialmente hacia afuera desde el eje, proporcionando una brida para montar el separador, de manera tal que el separador se suspenda de la porción de brida. El miembro de canal y brida también tiene una porción de canal que proporciona un canal invertido dentro del cual está sujeto un material endurecible al otro extremo del paquete de medio filtrante. El miembro de canal y brida es un miembro unitario sencillo que forma tanto la brida como el canal . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en planta superior de un tanque de depósito de aceite para utilizar con la presente invención. La Figura 2 es una vista en sección lateral que se toma sobre la línea 2-2 de la Figura 1, que muestra el tanque con el separador de aire/aceite de la presente invención. La Figura 3 es una vista en sección lateral detallada de una porción de la Figura 2, que muestra la estructura de brida y tapa superior del separador. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Con referencia más particularmente a los dibujos e inicialmente a las Figuras 1 y 2, se ilustra un tanque de aceite 10 para utilizar en la presente invención. El tanque mostrado y descrito aquí solo es uno de las muchas disposiciones en donde puede emplearse la presente invención, y la configuración de tanque y separación puede alterarse significativamente sin afectar la presente invención. El tanque pre-separado 10 comprende un cuerpo 11 que tiene un recipiente 12 formado ,en el fondo para recolección del aceite separado. La porción superior del cuerpo 11 forma una cámara de separación 13 dentro de la cual se proporciona un refuerzo 14. Una válvula de seguridad 15 se extiende desde el interior del refuerzo a través de la pared lateral del cuerpo de tanque 11. Un separador de aire/aceite 16 se monta en la cámara de separación 13 dentro del refuerzo 14. La cubierta de tanque 17 se monta en la parte superior del cuerpo 11 por pernos 18 u otros dispositivos de sujeción convenientes. Una entrada de aire 19 se forma en un lado del cuerpo 11 a través de la cual entra aire a la cámara de separación 13. El aire pasa a través del separador 16 y deja la cámara de separación 13 a través de una salida de aire 20 formada en la cubierta del tanque 17. El aceite coalesce en el interior del separador 16 y se descarga al fondo del interior del separador en donde se retira a través de un tubo de depuración o expulsión 21 que se extiende hacia abajo de la cubierta del tanque 17 al separador. El separador 16 comprende un paquete de medio filtrante 25, que tiene una forma simétrica axialmente conveniente. De preferencia, el paquete de medio 25 es cónico o frustocónico en forma, como se ilustra en la Figura 2, pero el paquete de medio también puede elaborarse en una forma cilindrica convencional si se desea o cualquier otra forma cilindrica axialmente conveniente. El paquete de medio 25 al miembro de fondo 29 y evita que circule fluido dentro o fuera del interior del separador excepto a través del paquete de medio.

En la parte superior del separador 16 está una estructura de brida y tapa de extremo superior unitaria 34, que por sí misma comprende una porción de brida 35 y una porción de tapa de extremo 36. El extremo superior del paquete de medio filtrante 25 se sostiene en posición al fraguarse en material sellador endurecible que se sostiene dentro de la porción de tapa de extremo superior 36, como se explica con más detalle a continuación. El separador 16 se monta en la cámara de separación 13 al suspenderse desde la porción de brida 35 que se extiende radialmente hacia afuera desde el separador en la parte superior del separador. La periferia exterior de la porción de brida 35 se captura entre el labio superior del cuerpo de tanque 11 y el fondo del cuerpo de tanque 17. De preferencia se proporcionan medios de sello para sellar la cubierta de tanque 17 a la parte superior del cuerpo 11, con la periferia circunferencial exterior de la porción de brida 35 entre ellos. De preferencia, estos medios de sello comprenden un par de anillos tóricos 40 y 41. Uno de los anillos tóricos 40 se proporciona con una ranura correspondiente en el labio superior del cuerpo de tanque 11 y el otro 41 de los anillos tóricos se proporciona en una ranura correspondiente alrededor de la periferia del fondo de la cubierta de tanque 17. En lugar de los anillos tóricos' 40 y 41, puede proporcionarse un empaque plano entre el labio superior del cuerpo de tanque 11 y el fondo de la cubierta de tanque 17. La estructura de brida y tapa de extremo superior 34 se ilustra con más detalle en la Figura 2. Comprende un miembro de canal y brida 45 que de preferencia se elabora de metal, tal como acero inoxidable o acero o aluminio enchapado. El miembro 45 comprende una porción de brida 35 que se extiende radialmente hacia afuera y se utiliza para montar el separador en la cámara de separación 13, y una porción de canal 46 que forma parte de la porción de tapa de extremo superior 36. La porción de canal 46 se estructura en un canal con forma de U invertida que se llena con un compuesto de encapsulación o material sellador endurecido 47, tal como uretano espumado, epoxi, plastisol u otro material conveniente. Similar al material 30, el material 47 sella el paquete de medio 25 a la estructura superior 34 y evita que el fluido circule dentro o fuera del interior del separador, excepto a través del paquete de medio. Entre la porción de brida 35 y la porción de canal 46 está una porción de transición 48 en donde el miembro 45 se forma con un reborde que se extiende hacia abajo. La porción interior de este reborde forma la pared exterior del canal. La pared interior 49 del canal se forma de manera tal que se inclina hacia adentro desde la vertical; esto asegura que el compuesto de encapsulación 47 se sostenga seguramente dentro del canal conforme el separador se soporta y suspende desde el miembro 45. De preferencia, la pared interior 49 forma un ángulo de 5o con el eje vertical . Mientras que el separador 26 mostrado en la Figura 5 se ilustra montado por debajo del nivel de la porción de brida 35, de manera tal que la porción de brida se extienda sobre el nivel superior/ del resto del separador, esta es solo una configuración posible del separador de la presente invención diseñado para reemplazar separadores de la técnica previa que tienen configuraciones semejantes. Habrá de entenderse que la porción de brida también puede extenderse horizontalmente hacia afuera en el mismo plano general que la parte superior de la porción de canal o en cualquier otra configuración deseada. Similarmente, mientras que la porción de transición 48 se ilustra como un reborde ' formado ahusado tanto con lados que se extienden circunferencialmente en sentido axial generalmente vertical, habrá de entenderse que cualquiera o ambos lados de la porción de transición pueden estar inclinados respecto a la vertical según se desee. En la fabricación del separador 16 de la presente invención, el paquete de medio filtrante 25 se forma de acuerdo con técnicas convencionales . La tapa de extremo inferior 28 se forma al colocar el extremo de fondo del paquete de medio 25 dentro del canal formado por el miembro de retención de fondo 29 utilizando un soporte conveniente, y llenar el canal con el compuesto de encapsulación 30 para sujetar la tapa de extremo inferior en sitio y sostener el extremo de fondo del paquete de medio en posición. La estructura de brida y tapa de extremo superior luego se forma utilizando el miembro de canal y brida 45 que se pre-fabrica utilizando una operación de formado con metal conveniente tal como una prensa dé troquelado. El miembro 45 se invierte de manera tal que el canal esté abierto hacia arriba, y el ensamblado parcial del paquete de medio 25 y la tapa de extremo de fondo conectada 28 se invierte, de manera tal que el extremo superior del paquete de medio de filtro se coloque en la porción de canal 46 del miembro 45 utilizando otro soporte conveniente. La porción de canal 46 luego se llena con el compuesto de encapsulación 47 que se deja que fragüe y endurezca, sujetando el extremo superior de las capas de filtro 26 y 26 en la porción de canal 46. La fabricación del separador 16 de esta manera se completa sin necesidad por conectar separadamente la brida a la tapa de extremo. El separador 16 se instala en el tanque 10 en forma convencional, al retirar los pernos 18 para permitir que la cubierta de tanque 17 se retire del cuerpo de tanque 11, y colocar el separador 16 en la cámara de separación 13 con la porción de brida 35 que se extiende sobre el labio superior del cuerpo de tanque. La cubierta de tanque 17 luego se reemplaza, la periferia exterior de la porción de brida 35 se atrapa en el labio superior del cuerpo de tanque 11 y la periferia exterior del fondo de la cubierta de tanque, y la cubierta de tanque se sujetan al cuerpo utilizando los pernos 18. El separador luego se sostiene en la cámara de separación 13, suspendido de la porción de brida 35. No hay junta fabricada entre la brida y la tapa de extremo que esté sujeta a falla, de manera tal que el separador se sostiene más seguramente. Debido a que la pared interior 49 de la porción de canal está inclinada hacia adentro, el compuesto de encapsulación en donde el extremo superior del paquete de medio 25 se incrusta, se sostiene seguramente en el canal que es una parte integral de la estructura de brida y tapa de extremo superior unitaria 34. Mientras que el separador de aire/aceite de esta invención se ha descrito con referencia a un flujo de aire hacia adentro externo en el tanque de aceite que tiene un flujo de aire hacia adentro externo, habrá de entenderse que el separador proporciona iguales ventajas cuando el aire circula desde la dirección opuesta. En lugar de que el aire entre al tanque de aceite 10 a través de la entrada 19 y salga por la salida 20, el flujo de aire puede invertirse con el aire que entra al tanque de aceite a través del pasaje 20 y sale a través del pasaje 19. El separador de aire/aceite proporciona las mismas ventajas bajo estas circunstancias. Otras variaciones y modificaciones de las modalidades específicas aquí mostradas y descritas serán aparentes para aquellos con destreza en la especialidad, todo dentro del espíritu y alcance pretendido de la invención. Mientras que la invención se ha mostrado y descrito con respecto a modalidades particulares de la misma, estas son con el propósito de ilustración en vez de limitación. De acuerdo con esto, la patente no habrá de ser limitada en alcance y efecto a las modalidades específicas aquí mostradas y descritas, ni en cualquier otra forma que sea inconsistente con la extensión a la cual se ha desarrollado el avance de la técnica por esta invención.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES 1. Un separador de aire/aceite, caracterizado porque comprende un paquete de medio filtrante, dispuesto radialmente simétrico con respecto a un eje; una tapa de extremo inferior sujeta a un extremo del paquete de medio filtrante; y una estructura de brida y tapa de extremo superior, que comprende un miembro de canal y brida que se extiende radialmente hacia afuera desde el eje para montar el separador, de manera tal que el .separador se suspenda desde la porción de brida, el miembro de brida y canal también tiene una porción de canal que proporciona un canal invertido dentro del cual se sujeta un material endurecible al otro extremo del paquete de medio filtrante, el miembro de canal y brida es un miembro unitario sencillo que se dobla para formar tanto la brida como el canal.
2. 2. Un separador de aire/aceite de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de brida y canal incluye una porción de transición que incluye un reborde que se extiende hacia abajo.
3. 3. Un separador de aire/aceite de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la porción de transición forma un pared lateral del canal invertido de la porción de canal .
4. 4. Un separador de aire/aceite de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el canal invertido tiene al menos una pared lateral que está ahusada hacia dentro para sujetar el material endurecible en el canal .