PLACAS ROSCADAS I TERIORMENTE, COM ALA PARA FILTROS ROSCADOS
REFERENCIA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud está relacionada con el Solicitud de Patente de E U A presentada al mismo tiempo. No de „ Serie titulada "CONJUNTO DE
FILTRO" y la Solicitud de Patente de E U A No de Serie titulada "PLACA ROSCADA INTERIORMENTE DE
COSTURA EN J CON RANURA DE EMPAQUE PARA CONJUNTOS DE FILTRO ROSCADOS", que describen asunto materia común
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un filtro de fluido roscado y, más par icularmente, con una placa roscada internamente para un filtro de fluido roscado, en donde la placa roscada internamente incluye una porción de ala que aumenta el diámetro de filtro y una ranura de empaque interna que recibe y retiene el empaque cortado en torno
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los filtros de fluido se utilizan comúnmente en sistemas de lubricación de motor, sistemas hidráulicos , y sistemas de combustible para elj minar materiales sólidos.
»*>-*-*---t-i tales como mugre y abrasivos, del fluido que se está circulando. Tradicionalmente, los filtros de fluido incluyen un miembro o elemento de filtración dispuesto dentro de un cuerpo principal, caja, o alojamiento. Una placa roscada interiormente o cubierta se sujeta al cuerpo principal para encerrar al miembro de filtración. La placa roscada interiormente incluye una pluralidad de aberturas para permitir el flujo de fluido a través del miembro de filtración. El flu]o de fluido puede dirigirse hacia el filtro a través de una abertura central en la placa roscada internamente o a través de una pluralidad de aberturas circu ferencialmente radialmente alrededor de la placa roscada internamente. El filtro de fluido se monta típicamente al motor o sistema hidráulico roscando la placa roscada internamente hacia el montaje de filtro. que se extiende desde el motor o sistema hidráulico. Este tipo de método de montaje se conoce comúnmente como un tipo de roscado. Un elemento de sello primario configurado de manera única o empaque se extiende tradiciona lmente desde el exterior de la placa roscada internamente para sellar un volumen entre la placa roscada internamente y el montaje de filtro. Dependiendo del diseño especifico del motor o sistema hidráulico, el elemento de sello se puede colocar en una posición dentro o una posición fuera con relación al diámetro del cuerpo principal Las • configuraciones únicas de estos empaques especializados se utilizan para permitir que los empaques se aseguren más fácilmente a la placa roscada internamente Los empaques formados de manera única, tales como aquellos mostrados en las Patentes de E U A Nos 4,834,885 y 4,969,994, tienen la desventaja distintiva de requerir técnicas de fabricación especiales para producir Estas técnicas de fabricación especiales requieren casi • 10 inherentemente costos añadidos Alternativamente, las placas de roscado interno moldeadas por troquel se utilizan ocasionalmente Estas placas roscadas internamente moldeadas por troquel incluyen medios de retención de sello especializados para 15 retener empaques cortados en torno Los empaques cortados en torno se producen más fácil y económicamente con relación al empaque especializado arriba descrito • Sin embargo, las placas de roscado interno moldeadas por troquel son generalmente más costosas de trabajar y 20 fabricar con relación a placas roscadas internamente formadas por troquel Algunos diseños de la técnica anterior han tratado de combinar una cubierta formada por troquel con una placa de base de acero que se utiliza como el conjunto de placa roscada internamente El 25 empaque se retiene en la cubierta y la cubierta se suelda
,^£^¡^¡ a la placa de base para rigidez añadida. Un ejemplo de este diseño de combinación se muestra en la Patente de E.U.A, No. 5,490,930. Sin embargo, debe observarse que este diseño requiere partes y pasos de procesamiento adicionales, lo que aumenta inherentemente el costo de fabricació . Un segundo sello se utiliza comúnmente para impedir el flujo de fluido entre la placa roscada internamente y el cuerpo principal. Un ejemplo de este segundo diseño de sello se muestra en la Patente de E.U.A. N. 4,369,113. El segundo sello se asegura típicamente en su lugar mediante una serie de dobleces de metal o rollos dobles formados en el cuerpo principal y la placa roscada internamente, Aún cuando esta disposición parece ser temporalmente efectiva, puede no proporcionar protección máxima a la fuga durante condiciones severas de operación De manera especifica, se cree que el diseño de dos sellos puede fallar en impedir la fuga de fluido cuando se expone a presión hidrostática o impulsos hidrodinámicos. Estas condiciones severas de operación ocurren comúnmente en aplicaciones industriales o de equipo pesado, pero también pueden ocurrir en aplicaciones de carro de pasa eros . Los dobleces de metal también se utilizan comúnmente para unir y sellar el cuerpo principal a la
• placa roscada internamente Mas particularmente un extremo libre de la placa roscada internamente se lamina o estampa junto con un extremo libre del cuerpo principal La combinación se lamina típicamente dos veces y se estampa para formar un reborde alrededor del borde del conjunto de filtro Aun cuando este método también parece ser temporalmente efectivo no se cree que proporcione máxima protección a la fuga durante 0 condiciones severas Similar al diseño de dos sellos el reborde laminado doble puede fallar en impedir la fuga de fluido cuando se expone a presión hidrostática o impulsos hidrodinámicos Ademas la costura de laminado doble es relat vamente costosa de fabricar y puede requerir 5 control de ensamble de costura y/o compuestos de sellado adicionales para producir una interconexión confiable ya que pueden ocurrir variaciones en integridad de costura y soldadura Los compuestos de sello se aplican típicamente durante la fabricación para limitar la fuga 0 de fluido a través de la interconexión del cuerpo principal y la placa internamente roscada Consecuentemente existe la necesidad en la técnica relegante de proporcionar un filtro de fluido roscado que tiene una pJaca internamente roscada capaz de 5 retener efectivamente un empaque cortado en torno
-iitA t económico, en lugar de un empaque formado de manera única más costoso Además, existe la necesidad en la técnica relevante de proporcionar una placa roscada internamente formada por estampado capaz de retener el empaque cortado en torno en una posición interna
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De conformidad con las amplias enseñanzas de esta invención, se proporciona un filtro de fluido roscado que tiene una construcción ventajosa. Un objeto de la presente invención es proporcionar un filtro de fluido roscado que tiene una placa roscada internamente capaz de retener efectivamente un empaque cortado con torno económico, en lugar de un empaque formado de manera única. También es un objeto de la presente invención proporcionar una placa roscada internamente formada por estampado capaz de retener un empaque cortado con torno en una posición interna. De conformidad con una modalidad preferida de la presente invención, se proporciona un conjunto de filtro que tiene un alojamiento generalmente cilindrico que define un borde de alojamiento Un elemento de filtración se dispone en el alojamiento para filtrar el fluido Una placa internamente roscada, generalmente circular unitaria se proporciona también, la cual tiene
i A ' JAfeáé-i . - Í cuando menos un portillo de entrada de fluido, por lo
^^ menos un portillo de salida de fluido, y medios de montaje para montar separablemente el conjunto de filtro al sistema de circulación de fluido La placa roscada
5 internamente unitaria incluye además una porción generalmente en forma de U que define una ranura de retención de sello interna y una porción de ala que se extiende radialmente hacia afuera desde la porción en j^ forma de U El borde del alojamiento rodea la placa
10 roscada internamente y se dobla hacia adentro sobre la porción de ala de la placa roscada internamente de manera que un extremo libre del borde de alojamiento termine generalmente en una ranura de retención de sello El conjunto de filtro también incluye un sello externo que
15 tiene una sección transversal generalmente rectangular que se retiene en la ranura de retención de sello La
F porción de ala de la placa internamente roscada permite que el di metro externo del alojamiento y el área de filtración del elemento de filtración se incrementen, sin
20 aumentar el diámetro del sello externo. De conformidad con una modalidad mas preferida de la presente invención el sello externo es un empaque cortado con torno, elástico económicamente formado y la placa roscada internamente tiene una construcción de una
25 pieza formada por estampado Las áreas adicionales de aplicación de la presente invención se harán evidentes a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación Debe quedar entendido, sin embargo, que la descripción 5 detallada y ejemplos específicos, mientras que indican la modalidad preferida de la invención, se pretenden para propósitos de ilustración solamente, ya que serán evidentes a aquellos experimentados en la técnica á—\ diversos cambios y modificaciones dentro del espíritu y 10 alcance de la invención a partir de esta descripción detallada
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención quedará más completamente 15 entendida a partir de la descripción detallada y los dibujos que se acompañan en donde La Figura 1 es una vista en perspectiva • inferior con porciones en sección transversal, de un conjunto de filtro roscado que tiene una placa 20 internamente roscada de costura en J para uso con empaques cortados con torno de conformidad con los principios de la presente invención y La Figura 2 es una vista en sección transversal parcial tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1 25
Í? t - LI.I ^^^^^^^^^^M¿i &^ &^m DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS • La siguiente descripción de las modalidades preferidas es meramente ejemplapa en naturaleza y en ninguna forma se pretende para limitar la invención, su aplicación, o usos Por ejemplo la placa roscada internamente de la presente invención puede encontrar utilidad en diversas aplicaciones de filtro, tales como, pero no limitadas a, aquellas utilizadas en sistemas de lubricación sistemas hidráulicos, y sistemas de 0 combustible Haciendo referencia a los dibujos, se muestra un dispositivo o conjunto 10 de filtración de conformidad con los principios de la presente invención El conjunto 10 de filtración está adaptado para montarse a un montaje 5 de filtro (no mostrado) de un motor De manera especifica, el conjunto 10 de filtración está adaptado para montarse operablemente a y en comunicación con un sistema de lubricación, sistema hidráulico, sistema de combustible u otro sistema de circulación de fluido, que 0 se beneficia de la filtración de fluido El conjunto 10 de filtración incluye un manguito o barrera 12 generalmente cilindrico dispuesto dentro de un alojamiento, caja, o estructura 14 de soporte El manguito 12 cilindrico incluye una 5 pluralidad de aberturas 16 formadas a través del mismo primer volumen 18 se define mediante el interior del ^ manguito 12 cilindrico. Un segundo volumen 20 se define mediante el exterior del manguito 12 cilindrico y el interior del alojamiento 14 Las aberturas 16 del 5 manguito 12 cilindrico permiten que el fluido filtrado fluya del segundo volumen 20 al primera volumen 18, o vice versa . El conjunto 10 de filtración incluye además un á— elemento o miembro 22 de filtración poroso para eliminar 0 los materiales sólidos, tales como suciedad y abrasivos, del fluido que se está haciendo circular El miembro 22 de filtración está dispuesto en el segundo volumen 20 adyacente al manguito 12 cilindrico y se extiende generalmente desde una porción 24 superior del
15 alojamiento 14 a una porción inferior 26 del alojamiento
14 El miembro 22 de filtración es de preferencia de configuración cilindrica teniendo un diámetro exterior menor que el diámetro interior del alojamiento 14 y el diámetro interior substancialmente igual a un diámetro
20 exterior del manguito 12 cilindrico. Esta disposición define de esta manera un canal 2d de fluido que se extiende alrededor de una porción 30 superior, una porción 32 inferior, y un diámetro 34 exterior del miembro 22 de filtración 25 Como se ve mejor en la Figura 1, una placa 36 roscada internamente o de cubierta está acoplada a la porción 24 superior del alojamiento 14 La placa 36 roscada internamente y la interconexión entre la placa 36 roscada internamente y el alojamiento 14 se describirá con detalle más adelante La placa 36 roscada internamente incluye una pluralidad de portillos 38 de entrada de fluido colocados adyacente a una abertura 40 roscada central Los portillos 38 de entrada de fluido están en comunicación de fluido con el segundo volumen 20 y de esta manera están adaptados para introducir y permitir un fluido, tal como aceite de motor, que fluya a través del miembro 22 de filtración La abertura 40 roscada central de la placa 28 internamente roscada está adaptada para acoplar un montaje de filtro típico (no mostrado) de un motor Como es sabido en el ramo, los montaies de filtro generalmente incluyen una superficie generalmente plana adaptada para recibir un sello y un perno roscado central adaptado para acoplar y retener una abertura roscada de un filtro La abertura 40 roscada central de la placa 28 internamente roscada define un portillo 42 de salida de fluido El portillo 42 de salida de fluido está en comunicación con ei primer volumen 18 y, de esta manera, está adaptado para permitir que el fluido filtrado del miembro 22 de filtración fluye fuera del portillo 42 de salida de fluido Consecuentemente, una trayectoria de
# fluido se extiende desde los portillos 38 de entrada de fluido y canal 28 de fluido a través del miembro 22 de filtración y la pluralidad de aberturas 10 del manguito 5 12 cilindrico al portillo 42 de salida de fluido. La placa 36 roscada interiormente y la interconexión entre la placa 36 roscada interiormente y el alojamiento 14 se describirá ahora con detalle. Como
4fc se ve mejor en la Figura 1, la placa 36 roscada
10 interiormente es generalmente un miembro de una pieza de configuración circularmente cóncava que tiene, como se describe arriba, una pluralidad de portillos 38 de entrada de fluido colocados adyacentes a la abertura 40 roscada central La placa 36 inte iormente roscada de
15 preferencia se forma por estampado o prensa, permitiendo de esta manera que la placa 36 roscada interiormente sea
^ más económica de producir con relación a las placas moldeadas con troquel. Haciendo ahora referencia a la Figura 2, la placa 36 roscada interiormente incluye una
20 ranura o rebajo 44 de forma de U orientado hacia afuera que tiene primera y segunda patas 46, 48 que se extienden desde la misma. Las primera y segunda patas 46, 48 están colocadas de manera que están generalmente perpendiculares a una porción 50 de base, definiendo de
25 esta manera una ranura 52 de retención de sello La
-rti««i¡t -^ -- •• - i ' j- - placa 36 roscada interiormente incluye además una porción 54 de ala que se extiende radialmente hacia afuera desde la primera pata 46 de la ranura 44 de forma de U, La porción 54 de ala de preferencia se extiende a un ángulo en alejamiento del montaje de filtro del motor e incluye una porción 56 de extremo que está generalmente paralela y alineada con la porción superior 24 del alojamiento 14,
Para efectuar la interconexión sin costura y el sello seguro entre la placa 36 roscada interiormente y el alojamiento 14. un borde 58 de alojamiento del alojamiento 14 se extiende alrededor de la porción 24 superior y está doblado, utilizando medios mecánicos conocidos en el ramo, substancialmente alrededor de la porción 54 de ala de la placa 36 roscada interiormente. Un extremo 60 libre del borde 58 de alojamiento está generalmente colocado de manera que el extremo 60 libre generalmente termine substancialmente dentro de la ranura 52 de retención de sello. Se espera, sin embargo, que el extremo 60 libre del borde 58 de alojamiento se pueda extender alrededor de la ranura 52 de retención y termine en un volumen entre la placa 36 roscada interiormente y el montaje de filtro (no mostrado) para protección mejorada contra la fuga. Este doblez del extremo 60 libre alrededor de la porción 54 de ala produce una interconexión que tiene un perfil en forma de J que
lAá^ reduce al mínimo la fuga de fluido ocasionada por presión hidrostática e impulsos hidrostáticos Debe observarse que el compuesto 70 de sellado se puede disponer entre la porción 54 de ala de la placa 36 roscada interiormente y 5 el borde 58 de alojamiento del alojamiento 14 para proporcionar un enlace rígido entre los mismos para sellado y remoción de par de torsión mejorados Un sello 62 se proporciona adicionalmente para j?k reducir al mínimo la fuga de fluido entre la placa 36
10 roscada interiormente y el montaje de filtro (no mostrado) del motor De preferencia el sello 62 es un empaque cortado en torno que tiene una sección transversal generalmente rectangular El sello 62 de preferencia se ajusta a presión en la ranura 52 de
15 retención de sello, sin embargo, se pueden utilizar métodos alternativos de retención de sello 62 dependiendo de la aplicación de filtro y condiciones de operación
• relacionadas El sello 62 está dispuesto de manera que una porción 64 de sellado del sello 62 se extienda más
20 allá de una porción 66 superior del borde 58 de alojamiento Debe observarse que la porción 64 de sellado del sello 62 se puede extender a cualquier distancia más allá de la porción 66 superior, lo que conduce a reducir al mínimo la fuga de fluido en una
25 aplicación particular El conjunto de filtro de la presente invención
• es ventajoso sobre conjuntos de filtro convencionales en que la presente invención permite que un empaque cortado en torno se asegure a una placa roscada interiormente de una pieza, formada por estampado sin el uso de soldaduras moldeados con troquel, ni costuras laminadas dobles Como se describe arriba, los empaques cortados con torno son típicamente más efectivos en costo de fabricar que los empaques configurados de manera única ° utilizados frecuentemente en conjuntos de filtro convencionales Además, el diseño de empaque cortado en torno se cree que proporciona una superficie de sello mejorada entre el empaque y el montaje de filtro De manera similar la capacidad de formar por estampado la
15 placa roscada interiormente permite que se produzcan filtros de bajo costo puesto que el estampado es típicamente más efectivo en costo que el moldeado con
• troquel Finalmente, la capacidad de emplear una interconexión de costura en J entre la placa roscada
20 interiormente y el cuerpo principal permite que el filtro de fluido soporte condiciones de operación severas tales como presión hidrostática e impulsos hidrodinámicos Habiendo descrito la invención, será evidente que la misma se puede variar en muchas formas Estas
2 variaciones no deben considerarse como una salida del espíritu y alcance de la invención, y todas estas ' F modificaciones como serían evidentes a un experto en el ramo se pretende que se incluyan dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.
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