MXPA06010548A - Ensamble de filtro no metalico y metodo para producir el mismo. - Google Patents

Abstract

Un ensamble de filtro no metalico incluye un filtro no metalico que tiene un extremo cerrado, un extremo abierto y define un hueco. Un ensamble inferior no metalico esta montado sobre el extremo abierto del filtro y un conjunto de elemento no metalico esta dispuesto dentro del hueco del filtro. El conjunto de elemento incluye medios de pliegue que tienen un primer extremo y un segundo extremo cada uno esta sellado junto a la superficie interior de cada uno de los extremos. Alternamente, cada uno de los extremos primero y segundo pueden ser sellados por fijacion de los extremos en un molde. El ensamble inferior incluye un tubo central formado integralmente que se extiende dentro del hueco del filtro y alrededor del cual los medios de pliegues estan dispuestos. Los extremos cerrados del filtro se adjuntan extendiendose radialmente, proyectando nervaduras apartadamente espaciadas dentro del hueco y soportando el segundo extremo del conjunto de elementos.

Description

ENSAMBLE DE FILTRO NO METÁLICO Y MÉTODO PARA PRODUCIR EL MISMO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a filtros, particularmente a ensambles de filtros no metálicos. Los sistemas de filtración de vehículos, tal como filtros de aire, filtros de aceite y filtros de combustible, comúnmente incluyen ensambles de filtros reemplazables, desechables. En particular, los ensambles de filtro de aceite y combustible, por lo general, comprenden un número sustancial de partes de metal que deben ensamblarse . Por ejemplo, los ensambles de filtro tipo roscado de aceite reemplazable, generalmente, incluyen un envase de metal que tiene un extremo abierto y un extremo cerrado, un ensamble del elemento del filtro dispuesto dentro del envase de metal, y un ensamble inferior de la caja de metal cosido al extremo abierto del envase . El envase, típicamente, se hace de lámina de metal y, por lo general, incluye porciones de agarre presionadas en el extremo cerrado del bidón. El ensamble del elemento del filtro típicamente incluye un medio o elemento de papel de pliegue dispuesto en una forma cilindrica con sus extremos verticales unidos por un sujetador de metal. Cada uno de los extremos horizontales del medio dispuesto en forma cilindrica se fija a una tapa de extremo de metal usando un adhesivo tal como plastisol, que, típicamente, se endurece en un horno. Un tubo central separado, que es típicamente metálico, se captura entre las tapas de extremo de metal y dentro de una abertura central proporcionada por el elemento de papel de pliegue. El ensamble inferior de la caja ordinariamente incluye una placa retenedora y una placa de cubierta, ambas compuestas de lámina de metal, y que se sueldan o remachan juntas. La cubierta se golpea para crear un orificio de salida roscado para montar el ensamble del filtro sobre el mismo, y comunicar el aceite a través del borde del motor hueco. Los orificios de entrada también se estampan o se taladran dentro de la placa de cubierta. La placa retenedora se cose al extremo abierto del envase. El ensamble de filtro tipo roscado de aceite por lo general incluye componentes de metal adicional, tal como un elemento guía para ubicar el ensamble del elemento dentro del envase, y una válvula de seguridad de presión para derivar el elemento cuando se obstruye. Finalmente, el ensamble de filtro, particularmente el envase, típicamente se pinta y etiqueta, lo que implica un pretratamiento de la superficie de metal, pintura y endurecimiento. El reciclado de estos filtros que contienen metal puede ser costoso debido a que requiere la recolección, manejo y tratamiento de los filtros usados.

Se han hecho recientes intentos para reducir o eliminar las partes de metal del filtro tipo roscado de aceite. Por ejemplo, ensambles de filtros no metálicos de una técnica anterior han empleado el mismo número de componentes, fallando, así, en tomar ventaja de los beneficios proporcionados por el material no metálico. Todavía se emplean tubos centrales separados y, por lo general, todavía se usan elementos guía para ubicar el ensamble del elemento del filtro en una posición deseada. Como resultado, la eficacia de la fabricación no se ha mejorado apreciablemente. Los ensambles de filtros no metálicos de la técnica anterior no han sido comercialmente exitosos y, por consiguiente, continúa la necesidad de un ensamble de filtro que no tenga partes metálicas, reduciendo, así, el costo de fabricación y ensamble . La presente invención proporciona un ensamble de filtro no metálico que incluye un envase no metálico que tiene un extremo cerrado, un extremo abierto, y que definen un hueco. Un ensamble inferior no metálico se monta en el extremo abierto del envase, y un ensamble del elemento del filtro no metálico se dispone dentro del hueco del envase. El ensamble del elemento del filtro incluye un medio de pliegue que tiene un primer extremo y un segundo extremo. En un ejemplo, el medio de pliegue se sella en cada primer y segundo extremo que se extiende a lo largo de la superficie interior de cada primer y segundo extremo. El ensamble inferior no metálico incluye un tubo central integrado que se extiende a través de una abertura central del ensamble del elemento del filtro. Una válvula de derivación no metálica se dispone en un extremo libre del tubo central El extremo cerrado se curva hacia adentro en el hueco e incluye una pluralidad de salientes separadas entre sí y que se extienden radialmente y se proyectan dentro del hueco. Un ensamble inferior no metálico se monta en el extremo abierto del envase y un ensamble del elemento no metálico se dispone dentro de un hueco del envase. En un ejemplo, el segundo extremo es sostenido por y se empalma a la pluralidad de salientes, y el extremo libre del tubo central se dispone en el interior de las salientes, de manera que las salientes se extienden radialmente hacia afuera en relación con el extremo libre . El extremo cerrado y curvado y las salientes forman cavidades de recolección de sedimentos . La presente invención además proporciona un método para producir un ensamble de filtro no metálico que incluye la etapa de moldear un envase no metálico que tenga un extremo cerrado cóncavo, un extremo abierto, y que definen un hueco. El extremo cerrado define una pluralidad de salientes separadas entre sí que se extienden radialmente y se proyectan dentro del hueco. El método también incluye las etapas de plegar un medio del elemento y sellar ambos, un primer extremo y un segundo extremo del medio . Se proporciona un ensamble inferior no metálico que tiene una porción roscada y un tubo central formado integralmente que se extiende desde el mismo. El medio del elemento se monta en torno al tubo central del ensamble inferior. El ensamble inferior se asegura sobre el extremo abierto del envase, de manera que el tubo central y el ensamble de elemento se disponen dentro del envase. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características mencionadas anteriormente y otras y los objetos de esta invención, y la manera de lograrlos, se harán más evidentes y la invención misma se entenderá mejor con referencia a la siguiente descripción de las modalidades de la invención tomadas junto con los dibujos que acompañan, en donde: La FIGURA 1 es una vista en corte de un ensamble de filtro de acuerdo con la presente invención; la FIGURA 2 es una vista en perspectiva de un envase de un ensamble de filtro de la FIGURA 1; la FIGURA 3 es una vista en perspectiva de un ensamble inferior del ensamble del filtro de la FIGURA 1; la FIGURA 4 es otra vista en perspectiva de un ensamble inferior del ensamble del filtro de la FIGURA 1; la FIGURA 5 es una vista en perspectiva de un ensamble del elemento del ensamble del filtro de la FIGURA 1; las FIGURAS 6a-6d son ilustraciones de las etapas para producir un medio de pliegue de un ensamble de elemento de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y las FIGURAS 7a-7c son ilustraciones de las etapas para producir el medio de pliegue de un ensamble de elemento de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. Las modalidades descritas a continuación no pretenden ser completas o limitar la invención a las formas precisas descritas en la siguiente descripción. En cambio, las modalidades se eligen y describen de manera que otros expertos en la técnica puedan utilizar las enseñanzas. La FIGURA 1 ilustra un ensamble 10 del filtro de aceite que no tiene partes metálicas de acuerdo con la presente invención. El ensamble 10 de filtro de aceite, generalmente, incluye un envase 12 que tiene une extremo 18 abierto, un ensamble 14 del elemento del filtro dispuesto dentro de un envase 12, y un ensamble 16 inferior montado en el extremo 18 abierto del envase 12. Con referencia ahora a las FIGURAS 1 y 2, el envase 12 está compuesto de un material no metálico moldeado, tal como plástico, poliuretano o caucho, que sea capaz de resistir las temperaturas de, y el calor creado por el motor, sus sistemas relacionados, y el aceite . El envase 12 también puede moldearse en un color particular, eliminando así el proceso de pintura. Alternativamente, el envase 12 puede ser transparente o translúcido para permitir que el usuario observe el proceso de filtración. El envase 12 incluye un extremo 20 cerrado y una pared 22 cilindrica que, juntas, definen un hueco 24. El envase 12 puede moldearse para incluir una pluralidad de depresiones 30 de agarre definidas en la pared 22 cilindrica cerca del extremo 20 cerrado. Para proporcionar resistencia adicional al envase 12, el extremo 20 cerrado, opcionalmente, puede tener una forma cóncava que se curva hacia adentro en el hueco 24, que proporciona estabilidad dimensional al extremo 20 cerrado bajo presión. El extremo 20 cerrado también tiene una pluralidad de salientes o nervaduras 26 separadas entre sí, que se extienden radialmente que sobresalen en el hueco 24. Como mejor se ilustra en la FIGURA 2, cada saliente 26 se extiende radialmente desde un punto separado desde el centro 20b del extremo 20 cerrado al perímetro 20a exterior del extremo 20 cerrado, formando, así, un asiento 28 en el cetro 20b de la superficie interior del extremo 20 cerrado. Las cavidades 29 de recolección de sedimento se forman por y entre las salientes 26 adyacentes. Debido a la forma cóncava del extremo 20 cerrado, las cavidades 29 son progresivamente más profundas al acercarse al perímetro exterior del extremo 20 cerrado. Las cavidades 29 recolectan y mantienen el material de sedimento, proporcionando, así, capacidad de filtro adicional.

Con referencia ahora a las FIGURAS 1, 3 y 4, el ensamble 16 inferior se comprende de un material no metálico moldeado, tal como un plástico, poliuretano o caucho, que sea capaz de resistir las temperaturas de, y el calor creado por el motor y el aceite. El ensamble 16 inferior incluye una porción 32 de placa y un tubo 34 central perforado que se extiende desde y formado integralmente con la porción 32 de placa. La porción 32 de placa incluye una pluralidad de orificios 36 de entrada, que comunican el aceite del motor (no mostrado) con el hueco 24 del envase 12. La porción 12 de placa también incluye un orificio 38 de salida, que está en comunicación con el interior del tubo 34 central y comunica el aceite desde el interior del tubo 34 central al motor. El orificio 38 de salida es roscado para montar en ensamble 10 del filtro en un perno hueco roscado (no mostrado) de un motor. La porción 32 de placa además incluye nervaduras 50 de soporte radial definidas en la superficie exterior de la porción 32 de placa. Las nervaduras 50 refuerzan la porción 32 de placa y proporcionan resistencia adicional para prevenir una curvatura o desvío de la porción 32 de placa para asegurar mejor la estabilidad dimensional, de manera que se mantenga un buen sellado. El ensamble 16 inferior también incluye una muesca 40 exterior que se extiende en forma de circunferencia definida en la superficie exterior de una porción 32 de placa. La muesca 40 exterior recibe una junta 42, que sella el ensamble 10 del filtro de aceite a un motor. Alternativamente, la junta 42 puede moldearse en el lugar sobre la porción 32 de placa durante la formación del ensamble 16 inferior. El ensamble 16 inferior también incluye una muesca 44 interior que se extiende en forma de circunferencia definida en la superficie interior de la porción 32 de placa. El ensamble 16 inferior se monta en el extremo 18 abierto del envase 12 al colocar un borde 19 abierto de la pared 22 cilindrica en la muesca 44 interior y al fijar selladamente la pared 22 dentro de la muesca 44 interior usando cualquier medio de fijación adecuado, tal como soldadura por frotamiento rotativo, soldadura por vibración o un adhesivo resistente al calor. Tal proceso de ensamble reduce la necesidad de un equipamiento de costura. Además, el ensamble 16 inferior puede moldearse para incluir orificios 36, de entrada, orificio 38 de salida, nervaduras 50, y muescas 40, 44, eliminando, así, la necesidad de presionar, golpear y/o remachar. El tubo 34 central incluye un extremo 46 libre opuesto a una porción 32 de placa opuesta y ubicado adyacente a un extremo 20 cerrado del envase 12. Cuando el ensamble 16 inferior se monta en el envase 12, el tubo 34 central se extiende en el hueco 24 del envase 12 y el extremo 46 libre del tubo 34 central se coloca dentro del asiento 28 del extremo 20 cerrado. Una etapa o saliente 35 de detención se extiende radialmente en torno al tubo 34 central cerca de la porción 32 de placa y proporciona una superficie de soporte para el ensamble 14 del elemento del filtro. Una válvula de contrapresión anti-desagüe no metálica (no mostrada por claridad) puede sostenerse cerca del tubo 34 central cerca de la porción 32 de placa para evitar que el aceite sucio fluya a través de los orificios 36 de entrada. El extremo 46 libre es recibido por la saliente 26, que ubica el tubo 34 central eliminando, así, la necesidad del elemento guía de la técnica anterior. El ensamble 16 inferior también incluye una válvula 48 de desviación no metálica montada en el extremo 46 libre del tubo 34 central, como se ve en la Figura 1. La válvula 48 de desviación se hace de un material resistente, tal como plástico, poliuretano o caucho que sea capaz de resistir el calor del motor y el aceite. El extremo 46 libre del tubo 34 central incluye una pluralidad de aberturas 45 de desviación y un orificio 43 de montaje en válvula. La válvula 48 de desviación incluye una porción 49 de sujeción de cabeza semiesferica, que es recibida en el orificio 43 para montar la válvula 48 de desviación al extremo 46 libre del tubo 34 central. La válvula 48 de desviación también incluye una saliente resistente o tapa 47 que cubre selladamente las aberturas 45 de desviación durante las condiciones de operación normal. Durante condiciones de alta presión, tal como cuando el medio 52 se obstruye, la tapa 47 se desvía de las aberturas 45 para permitir que el aceite fluya en el tubo 34 central. Regresando ahora a las FIGURAS 1, 5 y 6a, un ensamble 14 del elemento incluye un elemento o medio 52 de papel. El medio 52 se hace de una lámina sustancialmente rectangular que tiene primer y segundo extremo 54, 56; primer y segundo lado 64, 66; y una superficie 62 interior, como se muestra en la FIGURA 6a. El primer y segundo extremo 54, 56 del medio 52 está sellado con respecto al hueco 24 del envase 12 al aplicar una gota de adhesivo 6 a la superficie 62 interior del medio 52, como se muestra en la FIGURA 6b, y luego plegar y comprimir el medio en sus pliegues hasta que el adhesivo se endurezca o fije, como se muestra en la FIGURA 6c. El primer y segundo lado 64, 66 luego se une con un adhesivo para formar un medio 52 cilindrico mostrado en las FIGURAS 5 y 6d. En lugar de sellar el primero y segundo extremo 54, 56 del medio 52 usando una gota de adhesivo, el primer y segundo extremo 54, 56 puede sellarse al fijar los extremos 54, 56 en un molde de poliuretano. Puede proporcionarse una junta 74 al asegurar un material de fieltro, por ejemplo, los bordes 58, 60, como se muestra en la FIGURA 5. Como se muestra en las FIGURAS 7a-7c, un poliuretano 70, tal como adhesivo de poliuretano o elastómero, se inyecta en un molde 72 para proporcionar una junta alternativa. El primer extremo 54 del medio 52 se inserta en el poliuretano 70 y el poliuretano 70 se endurece en un material tipo esponja levemente flexible, ya sea por termoestable o por secado al aire. Luego, el medio 52 se remueve del molde 72 con el primer extremo 54 sellado en el poliuretano tipo esponja. El proceso se repite para el segundo extremo 56 que produce un medio de pliegue sellado en cada extremo con poliuretano 70. Como se muestra en la FIGURA 1, un medio 52 cilindrico se monta en forma deslizable en el tubo 34 central. La junta 74, que se fija a cada uno de los bordes 58, 60 del primer y segundo extremo 54, 56, proporciona un sello entre el medio 52 y el tubo 34 central. El primer extremo 54 del medio 52 se sostiene sobre la saliente 35 de detención del tubo 34 central. El segundo extremo 56 del medio 52 es sostenido por las salientes 26 del extremo 20 cerrado del envase 12, eliminando, así, la necesidad de un elemento guía y reduciendo el proceso de ensamble. Debido a que el ensamble 10 del filtro de aceite incluye partes no metálicas, el ensamble del filtro puede incinerarse después de usarlo. Eliminar el filtro de aceite mediante la incineración reduce el costo de reciclado y no daña al medio ambiente .

Aunque esta invención ha sido descrita como que tiene un diseño ejemplar, la presente invención puede ser modificada adicionalmente dentro del espíritu y alcance de esta descripción. Por consiguiente, esta aplicación pretende cubrir todas las variaciones, usos, o adaptaciones de la invención usando sus principios generales. Además, esta aplicación pretende cubrir tales alejamientos de la presente descripción como lleguen dentro de la práctica conocida o convencional en la técnica a la cual pertenece esta invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un ensamble de filtro no metálico, caracterizado porque comprende : un envase no metálico que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto, y que definen un hueco; un ensamble inferior no metálico montado en el extremo abierto del envase no metálico, el ensamble inferior no metálico tiene una porción de placa con un orificio, y el ensamble inferior no metálico incluye un tubo central integrado con el ensamble inferior no metálico y que se extiende axialmente desde la porción de placa y está en comunicación con el orificio; y un ensamble del elemento no metálico dispuesto dentro del hueco del envase no metálico y que incluye un medio de pliegue que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el medio de pliegue se dispone en torno al tubo central . 2. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de pliegue se sella en cada uno del primer y segundo extremo a lo largo de la superficie interior de cada primer y segundo extremo del medio de pliegue, cada primer y segundo extremo tiene un borde, el borde de cada primer y segundo extremo se expone al hueco. 3. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque el ensamble del elemento no metálico además incluye una junta no metálica montada en cada primer y segundo extremo para proporcionar un sello entre el medio de pliegue y el tubo central . 4. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el tubo central tiene un extremo libre dispuesto adyacente al extremo cerrado del envase no metálico, el tubo central incluye una válvula de derivación no metálica montada en el extremo libre. 5. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el tubo central incluye una saliente de detención, el borde del primer extremo del medio de pliegue se sostiene en la saliente de detención. 6. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo cerrado del envase no metálico tiene una forma cóncava en donde el extremo cerrado se curva hacia adentro del hueco. 7. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el extremo cerrado del envase no metálico incluye nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente y se proyectan en el hueco, el borde del segundo extremo de medio de pliegue se empalma directamente con las nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente, y las nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente forman una cavidad de recolección del sedimento entre las nervaduras adyacentes . 8. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el tubo central incluye un extremo libre; y en donde las nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente, se extienden desde un punto separado de un centro del extremo cerrado a un perímetro exterior del extremo cerrado, las nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente forman, así, un asiento en el centro del extremo cerrado, el extremo libre del tubo central se ubica en el asiento. . El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ensamble inferior no metálico incluye una muesca interior definida en una superficie interior del ensamble inferior no metálico, el extremo abierto del envase no metálico es recibido en la muesca interior. 10. Un ensamble del filtro no metálico, caracterizado porque comprende: un envase no metálico que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto, y que definen un hueco, el extremo cerrado incluye una pluralidad de nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente y se proyectan en el hueco; un ensamble inferior no metálico montado en el extremo abierto del envase no metálico; y un ensamble del elemento no metálico dispuesto dentro del hueco del envase no metálico y que tiene un primer extremo, un segundo extremo, y un medio de pliegue que se extiende entre el primer y segundo extremo, el segundo extremo se empalma con la pluralidad de nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente. 11. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ensamble del elemento no metálico se sella en cada primer y segundo extremo a lo largo de una superficie interior del medio de pliegue de cada primer y segundo extremo. 12. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada primer y segundo extremo incluye una junta de poliuretano. 13. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ensamble inferior no metálico incluye un tubo central formado integralmente que se extiende en el hueco del envase no metálico y tiene un extremo libre dispuesto adyacente al extremo cerrado del envase no metálico. 14. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la pluralidad de nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente se extienden desde un punto separado de un centro del extremo cerrado de un perímetro exterior del extremo cerrado, la pluralidad de nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente forman, así, un asiento en el centro del extremo cerrado, el extremo libre del tubo central formado integralmente se ubica en el asiento. 15. . El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado porque la pluralidad de nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente forman cavidades de recolección del sedimento entre las nervaduras adyacentes . 16. El ensamble del filtro no metálico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el tubo central formado integralmente incluye una válvula de desviación no metálica montada en el extremo libre. 17. Un método para producir un ensamble del filtro no metálico, caracterizado porque comprende las etapas de: moldear un envase no metálico que tenga un extremo cerrado y un extremo abierto, y que definan un hueco, el extremo cerrado se curva hacia adentro del hueco, el extremo cerrado define una pluralidad de nervaduras separadas entre sí y que se extienden radialmente y se proyectan dentro del hueco; plegar un medio del elemento; sellar ambos, un primer y un segundo extremo del medio del elemento; moldear un ensamble inferior no metálico que tenga una porción de placa y un tubo central formado integralmente que se extienda desde el mismo; montar un medio del elemento en torno al tubo central formado integralmente; y asegurar un ensamble inferior no metálico sobre el extremo abierto del envase no metálico, de manera que el tubo central formado integralmente y el medio del elemento se dispongan dentro del envase no metálico. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la etapa de sellar ambos, un primer extremo y un segundo extremo del medio del elemento incluye aplicar una gota de adhesivo a lo largo de la superficie interior del medio del elemento en cada primer y segundo extremo . 19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la etapa de sellar ambos, un primer extremo y un segundo extremo del medio incluye fijar un borde de cada primer y segundo extremo en un molde . 20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el tubo central formado integralmente incluye un extremo libre opuesto a la porción de placa y además incluye la etapa de montar una válvula de desviación no metálica en el extremo libre del tubo integralmente central .