MXPA02000905A

MXPA02000905A - Dispositivo de filtro para microfiltracion de aceite.

Info

Publication number: MXPA02000905A
Application number: MXPA02000905A
Authority: MX
Inventors: Pierre Gerard Willem Nieuwland
Original assignee: Ntz Internat Holding B V
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-07-30
Also published as: EP1198278A1; ES2241633T3; DE60019931T2; AU6322600A; BR0012769B1; BR0012769A; CN1365297A; NL1012700C1; ATE294625T1; EP1198278B1; EP1198278B8; US6536600B1; JP2003505228A; WO2001007142A1; KR20020033742A; CN1224441C; DE60019931D1; KR100741333B1

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo de filtro para microfiltracion de aceite, para ser utilizado en particular en motores, transmisiones automaticas y en aplicaciones hidraulicas. El dispositivo de filtro comprende un cartucho de microfiltro tubular a traves del cual puede fluir medio en la direccion transversal y el cual tiene extremos abiertos. Este cartucho de filtro se acomoda en una camara para filtro la cual es envuelta por un alojamiento para filtro y esta acomodado entre dos elementos de cierre de extremo, entre los cuales se sujeta el cartucho de filtro bajo una tension preliminar. En su superficie que mira hacia el cartucho de filtro, los elementos de cierre de extremo estan provistos con por lo menos una costilla que se extiende en la direccion circunferencial transversal del cartucho de filtro. Los medios de sujecion comprenden un resorte que actua con una tension preliminar sobre uno de los elementos de cierre de extremo, de tal manera que este elemento de cierre sigue a la pared de extremo a la cual se une en caso de expansion longitudinal y tambien en caso de contraccion longitudinal.

Description

DISPOSITIVO DE FILTRO PARA MICROFILTRACION DE ACEITE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de filtro para microf ilt ración de aceite, para uso en particular en motores, transmisiones automáticas y sistemas hidráulicos, el dispositivo de filtro comprende un cartucho de filtro tubular a través del cual puede fluir el medio en la dirección transversal y el cual es microporoso, con extremos abiertos; un alojamiento para filtro que encierra una cámara para filtro en la cual se acomoda el cartucho de filtro o se puede acomodar en forma tal que la cámara para filtro se divida en un primer espacio que se encuentra fuera del cartucho de filtro y un segundo espacio que se encuentra dentro del cartucho de filtro, cuyos espacios están en comunicación uno con el otro a través de una pared tubular, la cual actúa como un filtro, del cartucho de filtro; estando provisto el alojamiento del filtro con un primer elemento de cierre de extremo y un segundo elemento de cierre de extremo para cerrar los extremos abiertos del cartucho de filtro y para que por lo menos se traslapen, en forma parcial o completa, con las paredes de extremo del cartucho de filtro; y estando provisto el alojamiento del filtro con medios de sujeción para sujetar el cartucho de filtro entre los elementos de cierre de extremo bajo una tensión preliminar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN A partir de la patente alemana DE-3,421,399 C2 se conoce un dispositivo de filtro de esta naturaleza. La estructura que se conoce a partir de esta patente utiliza un tornillo de ajuste el cual tensa previamente los dos elementos de cierre de extremo uno hacia el otro y de esta manera sujeta el cartucho de filtro tubular entre los elementos de cierre de extremo. También se conocen otros diseños, por ejemplo, diseños en los cuales las paredes de extremo del alojamiento del filtro son también los elementos de cierre de extremo para cerrar las paredes de extremo del cartucho de filtro, en cuyo caso una pared de extremo es una pared de extremo fija y la otra pared de extremo es una tapa con rosca la cual, para que el filtro pueda remplazarse, se puede desenroscar del alojamiento y después se puede volver a roscar en el mismo. Como resultado que esta tapa con rosca se apriete hasta un grado suficiente, el cartucho de filtro queda sujeto entre las paredes de extremo del alojamiento para filtro; las cuales actúan como los elementos de cierre de extremo. Sin embargo, en la práctica se ha encontrado que los dispositivos de filtro de esta naturaleza todavía dejan pasar, a través de ellos, cierta cantidad de suciedad. El solicitante ha determinado que esta "fuga" se puede atribuir a cambios ligeros en longitud que el cartucho de filtro experimenta cuando se arranca y se detiene la maquinaria en la cual se coloca el dispositivo de filtro. De manera específica, el solicitante ha descubierto lo siguiente: Durante la operación, el aceite que se va a limpiar en el filtro se abastece al exterior del cartucho de filtro a una presión elevada. Bajo la influencia de la presión elevada, el aceite pasa después a través del cartucho de filtro y, la contaminación se elimina en el procedimiento. En los cartuchos de filtro de esta naturaleza se utilizan por lo general, como el material de filtro, materiales de tipo papel, materiales tipo fieltro y también materiales de fibra de vidrio, en particular para los microf i 1 tros . En vista de la presión elevada, estos cartuchos de filtro con frecuencia quedan soportados en el interior del tubo si la presión externa es más alta que la presión interna o en el exterior del tubo si la presión interna es más alta que la presión externa. El material del filtro, relativamente deformable, se comprimirá después bajo la influencia de la presión elevada y hará que la longitud del cartucho de filtro se incremente ligeramente. Después, cuando se detiene la maquinaria en la cual se coloca el dispositivo de filtro, y por lo tanto se reduce de nuevo la presión del aceite hasta una presión baja o hasta cero, este material del filtro se volverá a expandir nuevamente en la dirección transversal, y se reducirá ligeramente la longitud del cartucho de filtro. Como resultado, en este estado, se forma un pequeño espacio entre la pared de extremo del cartucho de filtro y el elemento de cierre de extremo respectivo. Cuando la maquinaria en la cual se coloca el dispositivo de filtro se hace arrancar nuevamente, y el aceite de nuevo se pone en movimiento, con el resultado que la presión se eleve de nuevo, inicialmente habrá un momento en el cual la contaminación se obliga a pasar a través de este espacio de un lado al otro del filtro. Aunque este fenómeno es únicamente transitorio, representa sin embargo, una deficiencia significativa del dispositivo de filtro la cual, de mediano a largo plazo, ocasiona un daño a la maquinaria en la cual se coloca el dispositivo de filtro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Ahora que se ha detectado la causa de este problema, el cual ha existido durante mucho tiempo, el objetivo de la presente invención es proveer un dispositivo de filtro del tipo mencionado en la introducción en el cual se evite, o por lo menos se reduzca, "la fuga" a través del espacio entre la pared de extremo del cartucho de filtro y un elemento de cierre de extremo asociado. De conformidad con la presente invención, el problema identificado se puede solucionar mediante dos rutas diferentes, cuyas dos rutas diferentes también se pueden aplicar en combinación una con la otra, en cuyo caso estas llevan a un resultado incluso mejor que si estas dos rutas se utilizaran por separado. De conformidad con la primer ruta, el problema identificado se supera por el hecho de que por lo menos uno, de preferencia ambos, de los elementos de cierre de extremo, en la superficie respectiva que mira hacia la pared de extremo del cartucho de filtro, está provista con por lo menos una costilla que se extiende en la dirección circunferencial transversal del cartucho de filtro. Bajo la influencia de los medios de sujeción, las costillas de esta naturaleza se presionan en la pared de extremo del cartucho de filtro e interrumpen el espacio que se pudiera formar cuando el dispositivo de filtro deja de funcionar, o por lo menos cuando se elimina la presión de aceite. Es evidente que esta medida evita que se obligue a pasar la contaminación de material fino a través de dicho espacio cuando se hace funcionar la maquinaria. Debido a la caída de presión en el cartucho de filtro que se presenta cuando se detiene la maquinaria, el cartucho de filtro presenta además una tendencia a expandirse ligeramente en la dirección transversal en cuyo caso, si las costillas ya se han retractado ligeramente de las paredes de extremo del cartucho de filtro, este todavía puede unir estas costillas bajo la influencia de la reducción en longitud del cartucho de filtro. Sin embargo, cabe mencionar que incluso, en caso que la costilla haya sido presionada en la pared de extremo del cartucho de filtro y que ésta quede ligeramente libre de la pared de extremo y del material del filtro y que ésta ya no este completamente soportado contra la costilla, el espacio que se forma cuando se elimina la presión de aceite, se enrollará, a cualquier velocidad, alrededor de la costilla en el sitio de la costilla, y este hecho por sí sólo hace difícil que la suciedad sea presionada a través del espacio . Con el fin de interrumpir el espacio a lo largo de toda la pared de extremo, de conformidad con la invención es conveniente que por lo menos una de las costillas se extienda sin interrupción y en forma de un anillo continúo a través de dicho elemento de cierre de extremo. Para permitir que la costilla se presione en la pared de extremo del cartucho de filtro en forma relativamente fácil, de conformidad con la invención es conveniente que dicha por lo menos una costilla termine en un borde con punta que esté dirigido hacia la pared de extremo respectiva del cartucho de filtro. En este caso, es particularmente ventajoso que este borde esté diseñado como un borde afilado, como si fuera un borde para corte . Para asegurar que dicha por lo menos una costilla se extienda a lo largo de la pared de extremo del cartucho de filtro en todo momento, de conformidad con la invención es conveniente que la altura de dicha por lo menos una costilla, en la dirección longitudinal del cartucho de filtro, sea mayor a la de un cambio predeterminado en longitud que se presente en el cartucho de filtro a una presión máxima en operación predeterminada del aceite . De conformidad con una segunda ruta, la cual se puede considerar por lo tanto como completamente separada de la primer ruta, pero que de preferencia se debe considerar en combinación con la primer ruta, el problema identificado por el solicitante se resuelve por el hecho de que los medios de sujeción comprenden un resorte que actúa con una tensión preliminar en uno de los elementos de cierre de extremo, de tal manera que este elemento de cierre sigue a la pared de extremo a la cual éste se une en caso de expansión longitudinal y/o contracción longitudinal del cartucho de filtro. De esta manera es posible asegurar que los dos elementos de cierre continúen apoyados en una forma sellada contra las paredes de extremo en todo momento, bajo la acción del resorte con tensión prel iminar . De conformidad con una modalidad conveniente de la invención, el resorte es un resorte de compresión el cual se acomoda, con una tensión preliminar, por una parte, entre el lado de dicho un elemento de cierre de extremo que no está de frente al cartucho de filtro y por la otra, con la pared de alojamiento del filtro. De conformidad con una modalidad conveniente de la invención, en este caso, la tensión preliminar del resorte es de por lo menos 3kg/cm, de preferencia por lo menos 5 kg/cm, y cuando mucho de 9 kg/cm, de preferencia cuando mucho 7 kg/cm. En ambas soluciones (rutas) de conformidad con la invención, es conveniente que los elementos de cierre de extremo se proveen, en sus lados que estén de frente al cartucho de filtro, con un tapón de cierre hermético el cual se puede ajustar a presión en el interior del cartucho de filtro. Por un lado esto asegura que el cartucho de filtro quede fijo en forma segura en la cámara del alojamiento para filtro y, por el otro, provee incluso un sello adicional entre la pared interior del cartucho de filtro y el tapón de cierre hermético en el sitio de los extremos abiertos. De conformidad con una modalidad conveniente adicional de la invención, el cartucho de filtro comprende un núcleo de devanado, perforado que tiene papel, en particular papel filtro, enrollado en el mismo. La invención también se refiere a un alojamiento para filtro diseñado para un dispositivo de filtro de conformidad con la invención .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS En el siguiente texto, se explicará la invención con mayor detalle haciendo referencia a una modalidad que se muestra en el dibujo en el cual : La figura 1 muestra una vista en secciones longitudinal en diagrama de un dispositivo de filtro de conformidad con la invención; y La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un elemento de cierre de extremo para un dispositivo de filtro de conformidad con la invención .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El dispositivo de filtro 1 de conformidad con la invención, comprende un alojamiento para filtro el cual queda formado por una placa inferior 2, una placa superior 3 y una pared cilindrica 4 la cual está situada entre estas dos placas. La placa inferior 2 y la placa superior 3 están unidas a la pared cilindrica 4 por medio de tornillos, los cuales se representan en forma de diagrama por los ejes 5. Con el fin de asegurar que exista un sello entre la placa inferior 2 y la pared cilindrica 4 y entre la placa superior 3 y la pared cilindrica 4, se provee los anillos de cierre hermético 6 con forma de "O" . Dentro del alojamiento, existe un primer elemento de cierre de extremo o elemento inferior 8, el cual está montado en forma fija por medio de un perno tipo banjo taladrado en el mismo, provisto con dos anillos de cierre hermético, en la placa inferior 2 , y un segundo elemento de cierre de extremo superior 9. Existe un cartucho de filtro 10 entre los elementos de cierre de extremo 8 y 9. El cartucho de filtro 10 comprende papel filtro 11, el cual está enrollado alrededor de un núcleo de devanado 12 y podría comprender un número bastante grande de capas delgadas de papel . El núcleo de devanado 12 se provee con las perforaciones 13. A través de la abertura de alimentación 27, se suministra aceite a una presión elevada y después, como resultado de un espacio 20 que se forma entre el lado inferior del elemento de cierre de extremo 8 y la placa 2, éste pasa hacia un primer espacio 7, el cual se encuentra fuera del cartucho de filtro 10, de la cámara para filtro. Después, como resultado de la presión elevada, este aceite se comprime en la dirección radial desde el exterior hacia el interior, a través de las capas enrolladas de papel filtro 11, con el fin de alcanzar el interior del cartucho de filtro 10 a través de las perforaciones 13, cuyo interior forma el segundo espacio 21, que se encuentra dentro del cartucho de filtro, de la cámara para filtro. Desde este segundo espacio 21, el aceite filtrado se puede descargar después desde el dispositivo de filtro a través del ducto de salida 14. Con el fin de poder centrar el cartucho de filtro 10 entre los elementos de cierre de extremo 8 y 9 y para poder sellar estos elementos de cierre de extremo 8 y 9 en la pared interior del núcleo de devanado 12, los elementos de cierre de extremo 8 y 9 están provistos con tapones de cierre hermético 15 y 16 los cuales se pueden ajustar herméticamente en el interior del cartucho de filtro 10. Los dos elementos de cierre de extremo 8 y 9 los cuales, además de la abertura de paso para el ducto de salida 14 en el elemento de cierre 8, son de diseño sustancialmente idéntico, tiene cada uno 3 costillas 17, las cuales se proyectan en la dirección de la pared de extremo respectiva del cartucho de filtro y se extienden sin interrupción en forma de un anillo continuo, a lo largo del elemento de cierre respectivo. Como se puede observar en la figura 1, estas costillas 17 están diseñadas con un borde con punta, como si estuviera afilado, el cual esté dirigido en y hacia la pared de extremo respectiva del cartucho de filtro. Este borde con punta ayuda a las costillas 17 a penetrar en el material de filtro relativamente suave. En caso que se formara un espacio radial pequeño entre un elemento de cierre de extremo 8 y/o 9 y la pared de extremo respectivo 18 del material de filtro 11, las costillas 17, las cuales se proyectan esencialmente en la dirección axial, formarán un obstáculo en el espacio radial y de esta manera harán difícil que la contaminación pase a través de dicho espacio radial. Además, el alojamiento para filtro contiene un resorte de compresión 19 el cual actúa entre la placa superior 3, por un lado, y el elemento de cierre de extremo superior 9, por el otro, y presiona el elemento de cierre de extremo 9 contra la pared de extremo superior 18 del material de filtro 11 con una tensión preliminar de 5 a 7 kg/cm, con el resultado de que la pared de extremo inferior 18 de este material de filtro 11 se presiona contra el elemento de cierre inferior 8. Será evidente que si el material de filtro 11 se expande o se contrae después en la dirección axial A, se mantendrá el sello provisto por los elementos de cierre 8 y 9 como resultado del resorte 19. Si se utiliza un resorte con tensión preliminar, tal como el resorte de compresión 19, se mejora la acción de sello del elemento de cierre de extremo 8 y 9 en las paredes de extremo 18 del material de filtro mediante el uso de las costillas 17, las cuales también se podrían utilizar separadamente de un resorte con tensión preliminar de esta naturaleza con el fin de mejorar el sello. El cartucho de filtro se puede reemplazar desenroscando los tornillos o pernos 5 con los cuales se une la placa superior 3 y después removiendo esta placa superior 3. El dispositivo de filtro de conformidad con la invención se puede utilizar, entre otras cosas, como un filtro de los denominados de flujo lateral en un dispositivo para filtros de aceite para motores, tales como diesel, gas líquido o motores a petróleo, en aplicaciones para transmi iones automáticas e hidráulicas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo de filtro para microf i 1 tración de aceite para ser utilizado en particular en motores, transmisiones automáticas y aplicaciones hidráulicas, en el cual el dispositivo de filtro comprende: un cartucho de filtro tubular, a través del cual puede fluir medio en la dirección transversal y el cual de preferencia es microporoso, con extremos abiertos; un alojamiento para filtro el cual encierra una cámara para filtro en la cual el cartucho de filtro se acomoda o se puede acomodar de tal manera que la cámara para filtro se divida en un primer espacio que quede fuera del cartucho de filtro y un segundo espacio que quede dentro del cartucho de filtro, cuyos espacios están en comunicación uno con el otro a través de la pared tubular, la cual actúa como un filtro, del cartucho de filtro; estando provisto el alojamiento para filtro con un primer elemento de cierre de extremos y un segundo elemento de cierre de extremos para cerrar los extremos abiertos del cartucho de filtro y traslapar las paredes de extremo del cartucho de filtro; y estando provisto el alojamiento para filtro con medios de sujeción para sujetar el cartucho de filtro entre los elementos de cierre de extremo bajo una tensión preliminar, ambos de los elementos de cierre de extremo, sobre su superficie que mira hacia la pared de extremo respectiva del cartucho de filtro, están provistos con por lo menos una costilla que se extiende en la dirección circunferencial transversal del cartucho de filtro, sin interrupción y en forma de un anillo continúo a través de dicho elemento de cierre de extremos, caracterizado porque la altura de por lo menos una costilla, como se observa en la dirección longitudinal del cartucho de filtro, es mayor que la de un cambio predeterminado en la longitud a la cual se somete el cartucho de filtro a una presión de operación máxima predeterminada del aceite.

2.- El dispositivo de filtro de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicha por lo menos una costilla termina en un borde puntiagudo que está dirigido hacia la pared de extremo respectiva del cartucho de filtro.

3.- El dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los medios de sujeción comprenden un resorte que actúa con una tensión preliminar en uno de los elementos de cierre de extremo, de tal manera que este elemento de cierre sigue a la pared de extremo a la cual se une en el caso de una expansión y/o contracción longitudinal del cartucho de filtro.

4.- El dispositivo de filtro de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el resorte es un resorte de compresión que se acomoda, con una tensión preliminar de compresión, entre el lado de dicho un elemento de cierre de extremo que no está de frente al cartucho de filtro y por otro lado, la pared del alojamiento del filtro .

5.- El dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones 3-4, caracterizado además porque la tensión preliminar del resorte es de una cantidad de por lo menos 3kg/cm, de preferencia por lo menos 5kg/cm, y cuando más 9kg/cm, de preferencia cuando más 7kg/cm.

6.- El dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque los elementos de cierre de extremo están provistos, en uno de sus lados que mira hacia el cartucho de filtro, con un tapón de cierre hermético el cual se puede ajustar herméticamente en el interior del cartucho de f i 11 ro .

7.- El dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el cartucho de filtro comprende un núcleo de devanado perforado que tiene papel, en particular, papel filtro, enrollado en el mismo .

8. - El alojamiento para filtro diseñado para un dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes.

9.- Un motor, en particular un motor a Diesel, transmisión automática o aplicación hidráulica, provistos con un dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones 1-7.

10.- Una transmisión automática provista con un dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones 1-7.

11.- El sistema hidráulico provisto con un dispositivo de filtro de conformidad con una de las reivindicaciones 1-7