ENSAMBLE DE FILTRO DE FLUIDO DESCRIPCION DE LA INVENCION Esta invención está relacionada con un ensamble de filtro de fluido que tiene una válvula 'de combinación retenida entre un. ensamble de medio/núcleo de filtro y una placa de extremo y, más particularmente, a un ensamble de filtro de fluido que tiene una válvula de retención de combinación unitaria novedosa y una válvula de desviación que coopera con una placa de extremo única para controlar el flujo de fluido hacia dentro y hacia fuera del ensamble de filtro de fluido. Además, la invención está relacionada con un ensamble de filtro de fluido que incluye un medio de filtro que coopera con una válvula de combinación novedosa y una placa de extremo y que da como resultado un diseño total que puede ensamblarse más fácilmente. Se conoce en la técnica anterior un dispositivo de filtro que tiene un alojamiento con un extremo abierto, un elemento de filtro recibido en el alojamiento, y una placa de extremo que cierra el extremo abierto y que tiene aberturas de entrada y de salida en la placa, y una válvula para cooperar con las aberturas de entrada para permitir que el aceite fluya dentro del filtro a través de las aberturas de entrada, pero evita el flujo de aceite en una dirección inversa. Un ejemplo se puede ver en la patente Minowa et al. No. 6,595,372. Se conocen filtros en la técnica anterior que incluyen una válvula de combinación que tiene dos porciones, la primera porción cierra las aberturas de entrada para bloquear el flujo de aceite de regreso fuera de las aberturas de entrada cuando el aceite no está siendo circulado y la i segunda porción para., abrir una abertura de desviación cuando el medio de filtro está tapado para regresar el aceite al motor para mantener el motor lubricado aunque el elemento de filtro esté tapado. Un ejemplo de dicha construcción es la Patente Covington o. 5,405,527. La presente invención es mejor en el filtro con la válvula de combinación, que se muestra por ejemplo, en la Patente Covington No. 5,405,527 y soluciona las desventajas y deficiencias de las construcciones de la técnica anterior. Un objeto de la presente invención es proporcionar un ensamble de filtro mejorado que tenga un diseño más simple y menos partes que los ensambles de filtro de la técnica anterior . Otro objeto de la presente invención es proporcionar un ensamble de filtro mejorado que elimine los adhesivos separados para fabricar el medio de filtro y en donde se eliminen las fugas en el elemento interno. Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar un ensamble de filtro mejorado que tenga un alojamiento y una válvula de combinación en el alojamiento que tolere mejor aceite muy contaminado y que se pueda retener en su posición contra una placa de extremo en el alojamiento por el medio de filtro bajo la desviación de un miembro de resorte interno entre la parte superior del medio de filtro del interior del alojamiento del ensamble de filtro. · . Otro objeto de la presente invención es proporcionar un ensamble de filtro mejorado en donde las partes estén estandarizadas para un ensamble automatizado e incrementando o disminuyendo la longitud del medio de filtro, y el alojamiento, que puede cambiarse la capacidad. Otros objetos y ventajas de la presente invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción. La invención está relacionada con un ensamble de filtro que tiene un alojamiento abierto en un extremo, con un ensamble de medio/núcleo de filtro anular colocado en el alojamiento. La placa de extremo tiene por' lo menos dos aberturas de entrada y una abertura de salida en la misma. Una válvula de combinación se coloca y retiene entre el ensamble del medio/núcleo de filtro y la placa de extremo. La válvula de combinación tiene una primera porción que coopera con la primera abertura de entrada en la placa de extremo y una segunda porción que coopera con la segunda abertura de entrada. En operación normal, la primera porción de la válvula de combinación se proporcionará antes de la segunda porción de la válvula de combinación y el flujo de fluido pasará a través de la primera abertura de entrada, el elemento de filtro y enseguida será desechado a través de la abertura de salida. Cuando el elemento de filtro comienza a taponar, la presión corriente arriba de la primera porción se acumulará y al obtener una presión predeterminada, la segunda porción abrirá la segunda abertura de entrada y el flujo de fluido pasará a través de la segunda abertura de entrada y hacia fuera de la abertura de salida, con esto desviando el ensamble de medio/núcleo de filtro. Un resorte colocado entre el extremo del ensamble de medio/núcleo de filtro remoto desde la placa de extremo y el alojamiento desvía el elemento de filtro hacia la placa de extremo para retener la válvula de combinación' en su lugar y sellar el flujo de fluido de entre la válvula de combinación y el medio de filtro y entre la válvula de combinación y la placa de extremo. El ensamble de medio/núcleo de filtro, que se puede fabricar de materiales reciclables, incluye tapas de extremo superior e inferior que se unen de manera adecuada al medio de filtro. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos anexos se muestra una modalidad actualmente preferida de la presente invención, en donde los números similares en las diferentes vistas hacen referencia a elementos similares y en donde: la Figura 1 es una vista lateral del ensamble de filtro de la presente invención, .con parte del alojamiento cortado para mostrar las partes interiores que incluyen la válvula de desviación y de retención de combinación; la Figura 2 es una vista inferior del ensamble de filtro de la Figura 1; - « la Figura 3 es una vista en corte transversal de la válvula de desviación y retención de combinación tomada generalmente a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 4; la Figura 4 es una vista superior de la válvula de desviación y retención de combinación; la Figura 5 es una vista en corte transversal del ensamble de tapa de placa de extremo tomada generalmente a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 6; la Figura 6 es una vista inferior del ensamble de tapa y placa de extremo; la Figura 7 es una vista en corte transversal longitudinal del ensamble del medio/núcleo de filtro; la Figura 8 es una vista superior de la tapa de extremo superior del ensamble de medio/núcleo de filtro en la Figura 7 ; la Figura 9 es una vista superior de la tapa de extremo inferior del ensamble de medio/núcleo de filtro de la Figura 7 ; la Figura 10 es una vista en planta del resorte; la Figura 11 es una vista en corte del resorte tomada generalmente a lo largo de la línea 11-11 de la Figura 10; La Figura 12 es una vista en corte detallada del resorte tomada generalmente a lo largo de la línea 12-12 de la Figura 10; y La Figura 13 es una vista én perspectiva del resorte . ¡ En las Figuras 1 y 2 se muestra un ensamble de filtro que ejemplifica la presente invención. El ensamble 10 de filtro incluye un alojamiento 12 o una cubierta cilindrica generalmente en forma de taza que está abierta en un extremo y cerrada en el otro extremo. Colocado dentro del alojamiento 10 se encuentra un medio de filtro que comprende un medio 14 de filtro anular montado en un núcleo 16. Proporcionada en el extremo abierto del alojamiento 10, se encuentra una placa 18 de extremo, la cual tiene una tapa 20 asegurada a la misma. Una junta 22 flexible anular es recibida y retenida en una muesca en la tapa 20 para proporcionar un sello entre el ensamble 10 de filtro y el bloque del motor (no mostrado) al cual se aseguró el ensamble 10 de filtro en uso no mal. Las muescas 13 están proporcionadas en el alojamiento 12 cerca de la parte superior del mismo para proporcionar una mejor superficie de sujeción para una llave que se utiliza para ensamblar un ensamble de filtro limpio en un bloque de motor y remover un ensamble de filtro sucio del bloque del motor para reemplazarlo.
Se proporcionan medios 24 flexibles, por ejemplo un resorte entre la parte superior del elemento de filtro y el interior del alojamiento 12 para desviar el elemento 14 de filtro hacia la placa 18 de extremo. -La ual es retenida entre el extremo inferior del elemento 14 de filtro y la parte superior de la placa 18 de extremo incluye una primera porción 28 para controlar el flujo a través de la primera abertura o aberturas 30 de entrada y una segunda porción 32 para controlar el flujo a través de la segunda abertura o aberturas 34 de entrada. La primera porción 28 es más flexible que la segunda porción 30 y se abre bajo menos presión, mientras que la segunda porción 32 es más rígida y requiere mayor presión para que se abra. En una modalidad actualmente preferida de la invención, la primera porción 28 de la válvula 26 de combinación abrir las primeras aberturas de entrada con una presión de abertura mínima, por ejemplo, en el orden de 0.07 kg/cm2 (1 psi) y la segunda porción 32 abrirá las segundas aberturas 34 de entrada a una presión más alta predeterminada. Por ejemplo en el orden de 0.562-0.703 kg/cm2 (8-10 psi) . Proporcionada centralmente en la placa 18 de extremo se encuentra una abertura 36 de salida central roscada. Como se puede ver en la Figura 2, la abertura 36 de salida se encuentra alrededor del eje longitudinal del ensamble 10 de filtro y dentro del círculo de las segundas aberturas 34. En una modalidad actualmente preferida de la invención como se muestra en la Figura 2, existen ocho primeras aberturas 30 de entrada y ocho segundas aberturas 34 de entrada en la placa 18 de extremo. Otras configuraciones de abertura distintas a la redonda también son posibles y el número de aberturas puede variar como será evidente para aquellos expertos en al técnica, dependiendo de la aplicación del ensamble 10 de filtro. La válvula 26 de combinación de la presente invención se muestra mejor en las Figuras 3 y 4. La primera porción 28 es anular y tiene un doblez intermedio a la extensión radial de la primera porción 28. Como se puede ver en la Figura 3, la parte de la primera porción 28 que acopla la segunda porción 32 se extiende generalmente horizontal y el extremo libre está inclinado hacia fuera y hacia abajo de la porción .horizontal. La segunda porción 32 incluye una parte inclinada hacia dentro anular que se adapta para cooperar con las segundas aberturas 34 de entrada y una parte 38 que se extiende hacia arriba que coopera con la parte horizontal de la primera porción 28 para formar un hombro 40 que recibe el extremo interior inferior del núcleo 16 de los medios de filtro. La parte 38 es anular y acopla el interior del extremo inferior del núcleo 16 del medio de filtro cuando se ensambla. Yendo a las Figuras 5 y 6, se muestra mejor la asociación de la placa 18 de extremo y la tapa 20 de la presente invención. La placa 18 de extremo se asegura de manera adecuada a la tapa 20, por ejemplo, por medio de soldadura. Las muescas 42 en la tapa 20 se adaptan para recibir y retener la junta 22 (Figura 1) . La tapa 20 está proporcionada con salientes 44 que interfieren ligeramente con las muescas 42, con lo cual en uso, la junta 22 es forzada dentro de las muescas 42 y retenido en su lugar por la presión ejercida por las salientes 44 que se acoplan y cooperan con la junta 22 flexible. La junta 22 flexible será retenida en las muescas o ranuras 42 durante el manejo del ensamble 10 de filtro y las salientes 44 definen medios de acoplamiento cooperativos para mantener la junta en su lugar. Aquellos con experiencia en la técnica entenderán que la junta 22 puede retenerse de manera similar en su lugar en las muescas 42 si las salientes 44 en la tapa 20 se eliminan y las salientes se proporcionan en las superficies exterior o interior de la junta 22 para acoplarse con las paredes de las muescas 42. Dicha disposición funcionaría de manera equivalente. Las aberturas 34 están dispuestas en un círculo en una porción generalmente horizontal de la placa 18 de extremo y tienen un eje que es generalmente paralelo a un eje longitudinal central del ensamble 10 de filtro. Las aberturas 30 están colocadas en un círculo generalmente concéntrico al círculo de las aberturas 34 y separadas hacia fuera del circulo. Las aberturas 30 están en la porción angulada hacia fuera de la placa 18 de extremo y el eje de cada una de las aberturas 30 está inclinado con respecto al eje longitudinal central del ensamble 10 de filtro. Las Figuras 7, 8 y 9 describen mejor el ensamble de medio/núcleo de filtro o los medios de filtro de la presente invención. El elemento 14 de filtro puede ser un medio de filtro chapado convencional, por ejemplo, de celulosa con algún poliéster. El núcleo 16, que puede estar moldeado de un material apropiado, por ejemplo, un plástico relleno con vidrio, tal como nylon, se perfora para permitir que el fluido fluya a través del mismo durante el uso. Esencialmente, el núcleo 16 comprende una rejilla formada por miembros 16a verticalmente dispuestos asegurados a los miembros 16b horizontalmente dispuestos. El medio de filtro está formado de una hoja de material chapado unido a lo largo de los extremos orientados entre sí por un adhesivo adecuado para formar una manga anular en la rejilla 16. En la parte superior e inferior se colocan las tapas 50 y 52 de extremo, respec ivamente. Las tapas 50 y 52 de extremo pueden estar fabricadas de cualquier material compuesto adecuado, por ejemplo, un compuesto de celulosa/poliéster . De preferencia, las tapas 50 y 52 de extremo se unen en el medio 14 de filtro, por ejemplo, mediante soldadura ultrasónica, para 1
formar un sello entre los extremos del medio de filtro y las tapas de extremo para evitar el flujo de fluido entre estos elementos durante el uso. Esencialmente, ,los materiales para el medio 14 de filtro, el núcleo 16 y las tapas 50 y 52 de extremo son .compatibles con la soldadura ultrasónica para fundir las partes unas con otras. Este proceso elimina la necesidad de adhesivo y el curado con horno que se hacía en el pasado. La tapa 50 de extremo superior es generalmente una placa anular que tiene una abertura 54 en el centro de la misma. La tapa 52 de extremo inferior es una placa generalmente anular que tiene una abertura 55 en el centro de la placa y salientes 56 que se extienden desde la periferia de la placa. Tal como se muestra en la Figura 9, existen tres salientes 56 en la tapa 52 de extremo. Las salientes 56 se adaptan para empalmar el interior del alojamiento 12 para facilitar el ensamble de los medios de filtro dentro del alojamiento 12 y para colocar adecuadamente la porción inferior de los medios de filtro en el alojamiento 12. Las muescas 13 en el alojamiento 12 normalmente acoplarán la tapa 50 de extremo superior y ayudarán a colocar de manera adecuada el extremo superior de los medios de filtro en el alojamiento 12. Las Figuras 10, 11, 12, y 13 están relacionadas con el resorte 24, el cual está colocado entre la parte superior del elemento 14 de filtro y el interior del alojamiento 12.
El resorte 24 es imperforado y por lo tanto cierra la abertura 54 superior en los medios de filtro, es decir, la abertura 54 en la tapa 50 de extremo superior de los medios de filtro. El resorte 24 incluye una porción 60 tipo domo central imperforada que tiene un fondo 62 aplanado. La porción 60 tipo domo acoplará la abertura 54 en la tapa 50 de extremo superior y cerrará la abertura 54 cuando los medios de filtro se ensamblan en el alojamiento 12. El resorte 24 incluye dos porciones 68 y 70 de brazo de resorte que se extienden desde la porción 60 tipo domo y se acoplan con el interior del alojamiento 12 para aplicar una fuerza desviadora hacia abajo a los medios de filtro. Las muescas 72 y 74 se proporcionan en las porciones 68 y 70 de brazo de resorte para ayudar a dar resistencia a las porciones 68 y 70 de brazo de resorte durante el uso y para evitar el "cinglado" durante el ensamble, es decir, los resortes se mantienen del entremezclado entre sí en un transportador durante el proceso de ensamble. Ahora se describirá el ensamble del ensamble 10 de filtro. Los medios de filtro se ensamblan con el medio 14 de filtro anular en el núcleo 16 y las tapas 50 y 52 de extremo aseguradas en su lugar. La placa 18 de extremo y la tapa 20 se aseguran entre sí, por ejemplo, por medio de soldadura, y la junta 22 se coloca y se retiene en las muescas 42 de la tapa. El resorte 24 primero se inserta dentro del extremo abierto del alojamiento 12 hasta que se asienta contra el extremo cerrado del alojamiento 12. El medio de filtro se coloca en el alojamiento empalmando el resorte 24. Las muescas en el alojamiento 12 ayudarán a colocar de manera adecuada la parte superior del medio de filtro en el alojamiento 12 y las salientes en la tapa de. extremo inferior ayudarán a colocar el extremo inferior de los medios de filtro en el alojamiento 12. La válvula 26 de combinación se coloca en el núcleo 16 con la parte 38 acoplando la superficie interior del núcleo 16 para ayudar a sellar el flujo de fluido entre la válvula 26 de combinación y el núcleo 16 de los medios de filtro. La placa 18 de extremo se insertas para cerrar el extremo abierto del alojamiento 12 y el borde exterior de la tapa 20 se enrolla con el extremo abierto del alojamiento 12 para formar un sello 80. La colocación de la placa 18 de extremo en el alojamiento 12 comprende parcialmente el resorte 24, con lo cual, cuando las partes se ensamblan, una fuerza de resorte se aplica a la parte superior de los medios de filtro empujando los medios de filtro hacia la placa 18 de extremo. La fuerza del resorte ayudará a sujetar la válvula 26 de combinación entre los medios de filtro y la placa 18 de extremo y sellar el flujo de entre los medios de filtro y la placa 18 de extremo. El núcleo 16 acoplará firmemente la parte 38 de la válvula 26 de combinación y también acoplará y soportará la región generalmente horizontal de la primera porción 28 de la válvula 26 de combinación. En operación, el ensamble 10 de filtro se gira sobre un perno en el bloque del motor el cual acopla las roscas en la abertu a 36 central en la placa 18 de extremo y se asegura en su lugar. La junta 22 acoplará el bloque del motor y evitará que fluya el fluido entre el bloque de motor y el ensamble 10 de filtro. Cuando el motor es encendido, el fluido, usualmente aceite, entrará en el ensamble de filtro a través de las aberturas 30. Una ligera presión moverá la primera porción a la porción 28 de válvula de retención de la válvula 26 de combinación lejos de las aberturas 30 y el aceite fluirá a través de las aberturas 30, el medio 14 de filtro y será expulsada a través de la abertura 36 de salida central para regresar al motor. Cuando el motor se apaga, la primera porción o la porción 28 de válvula de retención de la válvula 26 de combinación cerrará las aberturas 30 y evitará el retorno de aceite en el ensamble 10 de filtro al motor. A medida que el medio 14 de filtro se tapa durante la operación normal, se acumulará la presión dentro del alojamiento 12 del ensamble 10 de filtro y al obtener una presión predeterminada, en el orden de 0.562-0.703 kg/cm2 (8-10 psi) para la presente aplicación, la segunda porción o porción 32 desviada de la válvula 26 de combinación se abrirá y permitirá que fluye el aceite a través de las aberturas 34 y de regreso al motor, con esto desviándose del medio 14 de filtro. Puesto de alguna manera diferente, durante los periodos de tiempo cuando existe una alta presión diferencial a través del medio de filtro, debido a aceite espeso frío o una alta carga de contaminantes del medio de filtro, el aceite pasará a través del círculo interior de las aberturas 34 y abrirá la segunda porción 32 de la válvula 26 de combinación para permitir que el aceite se ha desviado por el medio 14 de filtro y salga por el ensamble 10 de filtro a través de la abertura 36 de salida para regresar al motor. En la presente invención, materialmente reduce el número de partes necesarias para una línea de filtros. Los ensambles de filtro automotrices estándares actuales se agrupan en múltiples diámetros de filtro. Una línea principal de ensambles de filtro hasta ahora consistió de múltiples diámetros de núcleo y múltiples alturas de núcleo. Con la presente invención, los tamaños de filtro pueden consolidarse y la complejidad de los componentes internos puede reducirse significativamente, por ejemplo, hasta un diámetro del núcleo y dos alturas de núcleo. La fabricación y ensamble de los ensambles de filtro se simplifican y pueden fácilmente automatizarse. Los medios de filtro, núcleo y tapas de extremo no son mecánicas y pueden reciclarse fácilmente. El diseño de tapa de extremo único y la orientación de las aberturas en la misma es un factor que facilita tanto la construcción como la operación del ensamble de filtro. La construcción de la válvula de desviación y la válvula de retención de combinación y la cooperación de la válvula de desviación y la válvula de retención de combinación con la - placa de extremo contribuye a un ensamble más fácil y un rendimiento mejorado. Los círculos respectivos de las aberturas en la placa de extremo están muy cerca unos de otros. La válvula de combinación está construida de modo que puede retenerse en su lugar contra la placa de extremo durante el núcleo 16 de los medios de filtro haciendo contacto entre dos circuios de abertura. Esta disposición sella el flujo de fluido a través de un círculo de aberturas del flujo de fluido a través del otro círculo de aberturas. No se necesita que las tolerancias sean estrechas para obtener los resultados de sellado deseados. Aunque se ha mostrado y descrito una modalidad actualmente preferida de la presente invención, será evidente para aquellos expertos en la técnica que la invención puede ejemplificarse de otras maneras dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.