BRPI0610813A2

BRPI0610813A2 - dispositivo para filtragem, em particular para filtragem de fluidos em motores de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0610813A2
Application number: BRPI0610813-0A
Authority: BR
Inventors: Markus Kolczyk; Dieter Amesoer; Sascha Bauer; Sven Epli; Michael Thienel; Rainer Loos
Original assignee: Mann & Hummel Gmbh
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2010-07-27
Also published as: US20090127170A1; JP2008540914A; AR055945A1; CN101198389A; DE202005007869U1; WO2006120242A2; EP1888198A2; WO2006120242A3

Abstract

DISPOSITIVO PARA FILTRAGEM, EM PARTICULAR PARA FILTRAGEM DE FLUIDOS EM MOTORES DE COMBUSTãO INTERNA. A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtragem, em particular para filtrar fluidos em motores de combustão interna caracteriza um elemento de filtro a ser fluído direto radialmente em um alojamento de filtro. Uma válvula de extravasamento é disposta entre o lado de entrada e o lado limpo do elemento de filtro a qual é colocada em posição de abertura se a pressão do fluido excede um valor limite no lado de entrada do elemento de filtro, O corpo de válvula da válvula de extravasamento é desenhado como mangueira de vedação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOPARA FILTRAGEM, EM PARTICULAR PARA FILTRAGEM DE FLUIDOSEM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA".

A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtragem, emparticular para filtrar fluidos em motores de combustão interna, de acordocom o preâmbulo da reivindicação 1.

O documento DE 102 48 907 A1 descreve um dispositivo de fil-tragem para filtrar óleo ou combustível em motores de combustão internaque caracteriza em um alojamento um elemento de filtro cilíndrico oco que épara ser fluído direto radialmente do exterior para o interior para o fluido serfiltrado. Entre o exterior radial do elemento de filtro e a parede interna doalojamento do filtro está um espaço que forma o lado de entrada no qual ofluido para ser filtrado é introduzido. A área interna do elemento de filtro ci-líndrico oco forma o lado limpo do qual o fluido filtrado é axialmente descar-regado.

De modo a impedir um aumento inadmissivelmente alto da pres-são no lado de entrada no caso do elemento de filtro estar sujo, o que pode-ria levar a uma destruição do elemento de filtro, uma válvula de extravasa-mento, que na posição de fechamento separa o lado de entrada do lado lim-po, é inserida em um disco frontal que limita o elemento de filtro axialmente.

Essa válvula compreende um corpo de válvula exposto à pressão de umamola de válvula em posição de fechamento e que permanece em posição defechamento enquanto a razão de pressão entre o lado de entrada e o ladolimpo não excede um valor limite. Somente se a pressão no lado de entradaaumenta para um valor inadmissivelmente alto devido ao elemento de filtrosujo, o corpo de válvula é colocado em posição de abertura contra a força damola de válvula de modo que o fluido possa diretamente fluir do lado de en-trada para o lado limpo desviando do elemento de filtro e a pressão aumentano lado de entrada. Depois da pressão ter diminuído a válvula de extrava-samento fecha automaticamente.

Baseado nessa técnica anterior o problema endereçado pelainvenção é desenvolver um dispositivo de filtragem, em particular para filtrarfluidos em motores de combustão interna e que impeça, por meio de medi-das simples, um aumento inadmissivelmente alto da pressão no lado de en-trada do elemento de filtro. Apropriadamente, uma boa capacidade para re-ciclar o dispositivo de filtragem deve ser assegurada.

Esse problema é solucionado de acordo com a invenção com ascaracterísticas da reivindicação 1. As sub-reivindicações indicam os desen-volvimentos adicionalmente apropriados.

No caso do dispositivo de filtragem de acordo com a invenção, ocorpo de válvula da válvula de extravasamento que está localizada entre olado de entrada e o lado limpo do elemento de filtro é desenhado como umamangueira de vedação que é colocada sobre um corpo de suporte cilíndricoentre o lado de entrada e o lado limpo, com aberturas compreendidas nocorpo de suporte que são cobertas pela mangueira de vedação. A manguei-ra de vedação é colocada no lado limpo do corpo de suporte, o interior damangueira de vedação estando em conexão com o fluido do lado de entradae o exterior da mangueira de vedação em conexão com o lado limpo. O inte-rior recebe a pressão do fluido no lado de entrada devido ao que a manguei-ra de vedação está em pronação para expansão radial por causa da sua e-lasticidade interna. Essa expansão está, por um lado, em oposição pela e-lasticidade interna da mangueira de vedação, mas por outro lado tambémpela pressão do fluido no lado limpo que é exercida para o exterior da man-gueira de vedação. No entanto, se a pressão excede um valor limite no ladode entrada, então a mangueira de vedação expande radialmente para talextensão que as aberturas de fluxo no corpo de suporte são liberadas, asse-gurando desse modo uma conexão direta de fluxo contínuo entre o lado deentrada e o lado limpo de modo que o fluido não filtrado possa diretamentefluir para o lado limpo. Por conseguinte, a pressão no lado de entrada dimi-nui, interrompendo outra vez automaticamente a conexão de fluxo contínuodepois da pressão ter diminuído pela contração da mangueira de vedação.

Uma válvula de extravasamento realizada por esse meio no dis-positivo de filtragem pode ser fabricada com medidas simples. Deve ser sali-entado que a mangueira de vedação combina, em uma submontagem, ocorpo de válvula e a mola de válvula. Comparado com as modalidades datécnica anterior, menos componentes são requeridos para compreender aválvula de extravasamento.

Uma outra vantagem é a boa capacidade de reciclar a válvula deextravasamento. O corpo de suporte no qual a mangueira de vedação é co-locada consiste particularmente em plástico que pode ser incinerado emuma usina de incineração de refugo. A própria mangueira de vedação con-siste convenientemente em um elastômero que pode também ser incineradosem deixar quaisquer resíduos. A válvula de extravasamento não compre-ende quaisquer componentes adicionais, em particular nenhum componentefeito de metal que poderia comprometer a capacidade de reciclagem.

Como corpo de suporte poderia ser usado, por exemplo, um e-lemento de suporte do elemento de filtro no qual o material de filtro é coloca-do e que dá estabilidade ao material de filtro. No caso de um elemento defiltro cilíndrico oco o elemento de suporte também tem uma conformaçãocilíndrica e limita a área limpa cilíndrica ou a área interna do elemento defiltro; para a realização da válvula de extravasamento o elemento de suporteconvenientemente se projeta acima de uma extremidade frontal axial do e-lemento de filtro e a mangueira de vedação é tirada dessa seção de saliên-cia do elemento de suporte. O elemento de suporte do elemento de filtro e ocorpo de suporte para a mangueira de vedação formam nessa modalidadeuma submontagem de peça única.

Porém uma modalidade do corpo de suporte como uma submon-tagem é também possível, por exemplo, como uma projeção ou cavidade derecepção em uma chapa de extremidade limitando uma extremidade frontaldo elemento de filtro; nesse caso, a projeção pode se projetar parcial oucompletamente no elemento de suporte do elemento de filtro, mas se reque-rido, ele pode ser conectado ao elemento de suporte somente frontalmente.

Além disso, é também possível desenhar o corpo de suporte para a man-gueira de vedação como peça única com o alojamento do filtro, por exemplo,como uma projeção no fundo do alojamento do filtro.

Vantagens adicionais e modalidades apropriadas podem ser to-madas a partir das reivindicações, das descrições das figuras e dos dese-nhos. A seguir:

A figura 1 é um corte através de um dispositivo de filtragem parafiltrar fluidos em um motor de combustão interna, com um alojamento de fil-tro conformado em taça, um elemento de filtro cilíndrico oco inserido no alo-jamento de filtro e um disco de cobertura bipartida com dois discos individu-ais conectados um no outro via uma conexão de fluxo,

A figura 2 é o dispositivo de filtragem em uma vista em perspec-tiva em um corte parcial,

A figura 3 é o disco de cobertura em uma vista em perspectivaem um corte parcial,

A figura 4 é um detalhe na área da rosca fêmea na conexão defluxo, com geometria elíptica incorporada da rosca,

A figura 5 é um dispositivo de filtragem em uma outra modalida-de, mostrado em um corte parcial,

A figura 6 é uma vista de cima sobre o dispositivo de filtragem deacordo com a figura 5,

A figura 7 é um alargamento do detalhe VII na figura 5,

A figura 8 é uma válvula de extravasamento desenhada comoválvula bico de pato em uma vista em perspectiva,

A figura 9 é uma válvula bico de pato em uma vista de baixo,

A figura 10 é uma vista em perspectiva de um elemento de su-porte para um elemento de filtro cilíndrico oco que está em uma extremida-de, colocado no disco de extremidade inferior, uma fixação ou conexão deligação sendo realizada no disco de extremidade em torno do que uma man-gueira de vedação que serve como válvula de extravasamento é deixada,

A figura 11 é o disco de extremidade inferior em uma vista indi-vidual em perspectiva,

A figura 12 é o elemento de suporte incluindo disco de extremi-dade inferior representado em corte,

A figura 13a é uma vista em perspectiva do disco de extremida-de inferior em um corte parcial, com uma válvula de extravasamento em umamodalidade alternativa,

A figura 13b é uma vista de um objeto similar como na figura13a, no entanto com uma válvula de extravasamento em uma outra modalidade,

As figura 14a, b é uma válvula de extravasamento ou de desvioque é usada entre o lado de entrada e o lado limpo do elemento de filtro ecaracteriza um bloco de elastomero como corpo de válvula que pode serelasticamente comprimido, representado em posição de fechamento (figura14a) e posição de abertura (figura 14b),

A figura 15a, b é uma válvula de extravasamento ou de desviocom um fole de elastomero como corpo de válvula,

A figura 16a, b é uma válvula de extravasamento ou de desviocom um bloco de espuma como um corpo de válvula,

A figura 17 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de fil-tragem com um alojamento de filtro cilíndrico e um elemento de filtro confor-mado em anel inserido nele para o qual o fluido a ser filtrado é suprido viauma válvula antidrenagem,

A figura 18 é um corte longitudinal através do dispositivo de fil-tragem de acordo com a figura 17 incluindo anéis de conexão frontalmenteinseridos,

A figura 19 são os anéis de conexão individualmente represen-tados,

A figura 20 é uma representação ampliada do dispositivo de fil-tragem da figura 17 com a válvula antidrenagem em posição travada dese-nhada como válvula de mangueira,

A figura 21 é uma representação de acordo com a figura 20, noentanto com a válvula de mangueira estando na posição aberta,

A figura 22 é uma vista em perspectiva de um outro dispositivode filtragem que caracteriza um disco de cobertura com raios se estendendoradialmente,

A figura 23 é uma vista em perspectiva ainda de um outro dispo-sitivo de filtragem caracterizando uma válvula de extravasamento entre olado de entrada e o lado limpo que é fornecido com pés de suporte salientes,

A figura 24 é uma válvula de extravasamento da figura 23 emrepresentação individual,

A figura 25 é um anel de suporte para a ligação à extremidadefrontal axial na válvula de extravasamento,

A figura 26 é uma válvula dè extravasamento no alojamento defiltro conformado em taça com um mandril disposto no fundo do alojamentoque se projeta em um recesso na válvula de extravasamento limitado peloalojamento da válvula,

A figura 27 é um elemento de filtro em vista de topo,

A figura 28 é o elemento de filtro de acordo com a figura 27 emvista lateral,

A figura 29 é um detalhe do alojamento de filtro em uma vista emperspectiva, e

A figura 30 é o elemento de filtro em condição montada no alo-jamento de filtro.

As figuras mostram os componentes idênticos com os mesmossinais de referência.

O dispositivo de filtragem 1 representado na figura 1 e 2 é prin-cipalmente usado em motores de combustão interna para filtrar fluidos taiscomo óleo ou combustível. O dispositivo de filtragem 1 compreende um alo-jamento de filtro de plástico 2 que é aproximadamente conformado em taçae é para ser fechado por um disco de cobertura 3. Um elemento de filtro 4 éinserido no receptáculo no alojamento de filtro 2 que tem um desenho cilín-drico oco e é suportado por um elemento de suporte 5 central feito de plásti-co e disposto na área interna do elemento de filtro 4. O elemento de filtro 4 éradialmente fluído através do exterior para o interior de modo que o exteriordo elemento de filtro 4 forma o lado de entrada 12 e a área interna no ele-mento de filtro, o lado limpo 13.

O disco de cobertura 3 é feito completamente de plástico e com-preende dois discos individuais 6 e 7 que são localizados paralelos um aooutro e caracterizam aproximadamente o mesmo raio e são conectados viauma conexão de fluxo cilíndrica oca central 8. Os dois discos individuais 6 e7 bem como a conexão de fluxo 8 formam uma submontagem plástica depeça única comum que é fabricada, por exemplo, em moldagem por injeçãoou outro método tal como estamparia profunda. Se necessário, barras deconexão adicionais são localizadas no espaço entre os dois discos individu-ais 6 e 7 via o que ambos os discos são suportados um contra o outro e queaumentam consideravelmente a estabilidade do disco de cobertura 3.

A peça de conexão central que - como parte do disco de cober-tura 3 - conecta os dois discos individuais 6 e 7 caracteriza uma rosca fê-mea de conexão 9 via a qual o disco de cobertura 3 e, por conseguinte, odispositivo de filtragem 1 inteiro pode ser conectado a uma submontagem domotor de combustão interna. Ao mesmo tempo, a conexão de fluxo 8 servecomo abertura sem fluxo que se comunica com o lado limpo 13 do elementode filtro 4 e através do que o fluido filtrado é axialmente descarregado dodispositivo de filtragem 1. A conexão de fluxo 8 projeta-se axialmente acimado lado de fundo do disco inferior 7 faceando diretamente o elemento de fil-tro 4 e na área interna cilíndrica do elemento de filtro 4 que é o lado limpo 13.

O disco individual inferior 7 é convenientemente conectado dire-tamente com a extremidade frontal do elemento de filtro 4 que pode, por e-xemplo, ser obtida por vedação ou colagem dela com a extremidade frontaldo elemento de filtro. Em assim fazendo, o disco individual inferior 7 forma aextremidade frontal do elemento de filtro e assegura por um lado a estabili-dade do elemento de filtro e por outro lado uma separação de lado limpo elado de entrada.

Aberturas de influxo são compreendidas no disco individual su-perior 6 faceando para longe do elemento de filtro 4 em que as válvulas anti-drenagem 10 são inseridas. Essas válvulas antidrenagem 10 são, por exem-plo, desenhadas como válvulas bico de pato que são representadas em de-talhes na figura 8 e na figura 9. A princípio, o fluido a ser filtrado é intro-duzido via as válvulas antidrenagem impedindo o fluido de fluir para fora oudo filtro operar ocioso quando o motor está parado durante desmontagemgeral do elemento de filtro. Do espaço entre os discos individuais 6 e 7 ofluido flui através de aberturas de fluxo contínuo 11 no disco individual infe-rior 7 diretamente faceando o elemento de filtro 4 no lado de entrada 12 queé desenhado como uma fenda anular entre a parede interna do alojamentode filtro 2 e o exterior do elemento de filtro 4. Depois de fluir através do ele-mento de filtro 4 na direção radial do exterior para o interior, o fluido filtrado écoletado na área interna cilíndrica central (lado limpo 13) e descarregadoaxialmente através da conexão de fluxo 8 do disco de cobertura 3.

No lado superior do disco individual superior 6 do disco de co-bertura 3 uma gaxeta 14 é inserida em uma ranhura de localização pretendi-da para isso no disco individual 6. A gaxeta 14 assegura uma conexão es-tanque a fluxo do dispositivo de filtragem 1 para uma submontagem do mo-tor de combustão interno para o que o dispositivo de filtragem é conectado.

Na área inferior do dispositivo de filtragem que está faceando ofundo do alojamento de filtro 2 o elemento de filtro 4 é vedado por uma cha-pa de extremidade frontal 15. Essa chapa de extremidade 15 que está locali-zada na extremidade frontal do elemento de filtro oposta ao disco de cober-tura 3 tem uma conexão de fixação conformada em taça convexa 16 que seprojeta de debaixo no lado limpo 13 do elemento de filtro 4. O exterior daconexão de fixação 16 que se projeta acima do plano da chapa de extremi-dade 15 é circundado por uma mangueira de vedação 17 que serve comouma válvula de extravasamento. Nas paredes que se estendem axialmenteda conexão de fixação 16 são feitos recessos 18 que são cobertos pelamangueira de vedação 17 e normalmente fecham os recessos 18 estanquesa fluxo. No entanto, se a pressão no lado de entrada 12 excede um valorlimite e é em particular maior do que a pressão no lado limpo 13 o fluido fil-trado flui via o fundo do alojamento de filtro 2 de debaixo no recesso na co-nexão de fixação 16 e tem um impacto via os recessos 18 no interior damangueira de vedação 17 pelo que a mangueira de vedação é radialmentealargada e o fluido não filtrado pode fluir diretamente do lado de entrada 12para o lado limpo 13 via os recessos 18. Se a pressão diminui, os recessos18 são outra vez fechados estanques a fluxo pelo estresse interno na man-gueira de vedação 17. A mangueira de vedação 17 combina em uma sub-montagem as funções de um corpo de válvula e uma mola de válvula quetem um impacto no corpo de válvula em posição fechada.

A figura 3 mostra o disco de cobertura 3 em uma representaçãoindividual. Pode ser visto que as aberturas de fluxo contínuo 11 são dese-nhadas como orifícios acanalados no disco individual inferior 7 que se es-tendem em direção circunferencial do disco de cobertura. As aberturas defluxo contínuo 11 são localizadas na área de colocação radialmente externado disco individual 7 e se comunicam quando o disco de cobertura 3 é mon-tado diretamente com o lado de entrada 12 do elemento de filtro.

No lado superior do disco individual superior 6 está a ranhura delocalização 19 desenhada como peça única com o disco de cobertura para agaxeta ser inserida.

A figura 4 representa uma seção em representação ampliadaatravés da rosca fêmea de conexão 9 na conexão de fluxo 8. A geometria deseção transversal entre dois dentes adjacentes 20 da rosca é elipticamentedesenhada e segue a linha contínua 21. Para comparação, uma geometriadenteada convencional da técnica anterior é representada em linha pontilha-da 21'. As vantagens da geometria elíptica de acordo com a linha contínua21 são as tensões inferiores que permitem o uso de material relativamentemacio tal como plástico.

As figuras 5 até a 7 mostram um outro exemplo de uma modali-dade para um dispositivo de filtragem 1 para filtrar fluidos. O dispositivo defiltragem caracteriza uma válvula de extravasamento 22 na área superior doelemento de filtro 4 faceando o disco de cobertura 3 que - mediante condi-ções regulares - fecha uma abertura de extravasamento 23 entre o lado deentrada 12 e o lado limpo 13 do elemento de filtro. Essa abertura de extrava-samento 23 é compreendida de um disco frontal 26 que é firmemente conec-tado com a extremidade frontal superior do elemento de filtro 4. O disco fron-tal 26 é desenhado como submontagem separado independente do disco decobertura 3, no entanto, conectado com o disco de cobertura. Dentro do es-copo da invenção pode também ser apropriado conectar o disco individualinferior 7 do disco de cobertura 3 diretamente com a extremidade frontaldoelemento de filtro 4, nesse caso a abertura de extravasamento 23 estariacompreendida no disco individual inferior 7. Além do mais, é possível dese-nhar o disco frontal 26 como uma submontagem de plástico de peça únicacom o disco de cobertura 3.

A válvula de extravasamento 22 compreende uma arruela devedação 24 que assegura a função, do corpo de válvula e é axialmente dis-posta de maneira deslizante no lado limpo 13 do elemento de filtro e recebeum impacto de uma mola de válvula 25 na sua posição de fechamento emque a arruela de vedação 24 contata de maneira vedante a abertura de ex-travasamento 23 no disco frontal 26. A mola de válvula 25 é suportada peloelemento de suporte 5 do elemento de filtro 4.

O fluido a ser filtrado é introduzido via as válvulas antidrenagem10 no interior do dispositivo de filtragem; ao todo existem quatro válvulasantidrenagem 10 dispostas no disco de cobertura 3. Se a pressão do fluidointroduzido excede um valor limite a arruela de vedação 24 é então desviadaaxialmente para baixo contra a força da mola de válvula 25 da sua posiçãode fechamento, cedendo para um percurso de fluxo via a abertura de extra-vasamento 23 diretamente do lado de entrada 12 para o lado limpo 13. Se apressão tiver diminuído, a força da mola de válvula 25 é outra vez suficientepara desviar a arruela de vedação 24 contra a pressão no lado de entrada12 para cima na posição de fechamento em que a abertura de extravasa-mento 23 é fechada estanque a fluxo. Convenientemente, todos os compo-nentes da válvula de extravasamento 22 são feitos de plástico, e em particu-lar a arruela de vedação 24 e também a mola de válvula 25.

A figura 8 e a 9 mostram um exemplo de uma modalidade parauma válvula antidrenagem 10 desenhada como válvula bico de pato que éinserida em aberturas do disco de cobertura 3 via as quais o fluido a ser fil-trado é introduzido no dispositivo de filtragem 1. A válvula bico de pato 10 étambém feita completamente de plástico. No lado sem fluxo a válvula bico depato 10 caracteriza duas frestas para fluxo 27 dispostas transversalmenteque são abertas mediante condições normais de modo que o fluido a serfiltrado possa fluir através da válvula bico de pato 10. Devido à flexibilidadedo material de plástico da válvula bico de pato 10 as seções de parede 28 daválvula antidrenagem que limita as frestas de fluxo 27 podem ser comprimi-das por uma pressão aplicada externamente contra as seções de parede 28que excede um valor limite, fechando desse modo as frestas de fluxo 27 etornando impossível um fluxo contínuo do fluido via a válvulas antidrenagem10. Se a pressão externa diminui, a elasticidade interna do material da válvu-la antidrenagem 10 abre as frestas de fluxo 27 outra vez permitindo um fluxocontínuo através da válvula antidrenagem.

As figuras 10 até a 12 mostram um exemplo de uma modalidadepara uma válvula de extravasamento entre o lado de entrada e o lado limpona seção inferior perto do fundo do elemento de filtro. Da chapa de extremi-dade 15 disposta perto do fundo do receptáculo do alojamento de filtro 2surge a conexão de fixação 16 central em torno do que uma mangueira devedação 17 cilíndrica como corpo de válvula é colocada. A conexão de fixa-ção 16 central compreende seções de parede surgindo verticalmente 30 se-paradas umas das outras que são circularmente dispostas em torno de umaprojeção central 31. Cada uma das seções de parede 30 é desenhada comopeça única com a chapa de extremidade 15 feita de plástico e pode elasti-camente balançar. Isso torna possível inserir uma gaxeta 29 na ranhura cir-cunferencial 32 que é formada no exterior das seções de parede 30.

A mangueira de vedação 17 que forma o corpo de válvula é in-serida no espaço entre a projeção central conformada em taça 31 e as se-ções de parede 30 envolvendo a projeção. Em assim fazendo, a mangueirade vedação fecha os recessos 18 que estão compreendidos nas paredes daprojeção central 31.

O fluido não filtrado no lado de entrada do elemento de filtro en-tra de debaixo axialmente na área interna da projeção central 31 e exerceuma pressão na mangueira de vedação 17 do interior radialmente para oexterior. Quando excedendo um valor limite de pressão no lado de entrada amangueira de vedação 17 expande para tal extensão que uma conexão defluxo contínuo é compreendida via os recessos 18 entre o lado de entrada eo lado limpo de modo que o fluido não filtrado possa imediatamente fluir parao lado limpo. Quando a pressão no lado de entrada diminui a válvula de ex-travasamento fecha automaticamente comprimindo a mangueira de veda-ção.

Todos os componentes da válvula de extravasamento (com aexceção da mangueira de vedação) são feitos.de plástico o que intensificaconsideravelmente a capacidade para reciclagem.

A figura 13a mostra uma válvula de extravasamento 22 na áreade fundo do elemento de filtro em uma outra modalidade. Nessa modalidade,também, todos os componentes do elemento de filtro são feitos de plástico.

O corpo de válvula da válvula de extravasamento 22 é formado por uma ar-ruela de vedação 24 que é desenhada como peça única com ganchos depressão 33 que são fixados à prova de perda, no entanto, axialmente deslo-cáveis, na área interna do elemento de suporte 5 em uma abertura de tra-vamento do elemento de suporte. Por conseguinte, a arruela de vedação 24pode ser axialmente desviada entre uma posição de fechamento em que aabertura de extravasamento 23 na chapa de extremidade 15 no fundo estáfechada estanque a fluxo, e uma posição de abertura. A arruela de vedação24 é submetida à resistência por uma mola de válvula 25 na sua posiçãofechada.

Mediante condições regulares, a abertura de extravasamento 23que é circundada pelas seções de parede 30 da conexão de fixação 16, éfechada estanque a fluxo pela arruela de vedação 24. Se a pressão no ladode entrada excede um valor limite, o fluido não filtrado vem de baixo via aabertura de extravasamento 23 em contato com a arruela de vedação 24 etem um impacto nele com uma pressão de abertura contra a força da molade válvula 25, pelo que a arruela de vedação 24 é elevada e uma conexãode fluxo contínuo entre o lado de entrada e o lado limpo é compreendida.

Quando a pressão diminui, a arruela de vedação 24 pode mediante impactoda mola de válvula 25 retornar para a posição de fechamento em que a a-bertura de extravasamento 23 é fechada.

A válvula de extravasamento 22 mostrada na figura 13b corres-ponde na sua estrutura básica àquela na figura 13a, no entanto com a dife-rença que a mola de válvula 25 e os ganchos de pressão 33 no corpo deválvula suportam eles próprios diretamente na conexão de fixação 16 e nãono elemento de suporte 5 do elemento de filtro. O elemento de suporte 5 écolocado na conexão de fixação 16 que é convenientemente conectada empeça única com a chapa de extremidade 15, pode, no entanto, também for-mar uma submontagem que depende da chapa de extremidade 15,

As figuras 14a até a 16b mostram diferentes exemplos de moda-lidades para a válvula de extravasamento 22 em uma construção simplesque em posição fechada separa o lado de entrada do lado limpo no elemen-to de filtro e em posição aberta permite uma introdução direta do fluido nãofiltrado. Em um alojamento de válvula 34 está disposto o corpo de válvulaaxialmente deslocável desenhado como uma arruela de vedação 24 e man-tido em posição de fechamento em uma mola de válvula 25. Se uma força éexercida do exterior para a arruela de vedação 24 contra a força de mola damola de válvula 25, então a arruela de vedação 24 é deslocada em direção àárea interna do alojamento de válvula 34 pelo que as aberturas de extrava-samento 23 na parede do alojamento de válvula 34 são liberadas e uma co-nexão de fluxo contínuo direto é criada entre o lado de entrada e o lado lim-po do elemento de filtro. Nos três exemplos de modalidades mostrados amola de válvula 25 é desenhada como um bloco elasticamente em balanço,em que no exemplo de acordo com a figura 14a e a figura 14b a mola deválvula 25 é desenhada como um bloco de elastômero, na figura 15a e figura15b como um fole de elastômero e no exemplo de acordo com a figura 16a efigura 16b como um bloco de mola de espuma, consistindo em espuma PURou espuma de silicone.

As figuras 17 até a 21 mostram um outro exemplo de uma moda-lidade para um dispositivo de filtragem para filtrar fluidos. O dispositivo defiltragem 1 caracteriza um alojamento de filtro 2 cilíndrico em que o elementode filtro 4 conformado em anel é inserido o qual é radialmente fluído diretoatravés do fluido a ser filtrado. Para esse propósito, o fluido a ser filtrado éintroduzido frontalmente no alojamento de filtro 2 como mostrado na figura18. Para executar a filtração, o fluido flui através do elemento de filtro 4 radi-almente do exterior para o interior e é então axialmente descarregado via aárea interna que representa o lado limpo fora do alojamento de filtro. O ele-mento de filtro 4 caracteriza um elemento de suporte 5 para sustentá-lo. Naextremidade frontal axial via a qual o fluido é introduzido e/ou descarregadoestão dispostos concentricamente anéis de conexão 40 e 41 que separam aárea limpa do lado de entrada. O espaço entre os anéis de conexão 40 e 41designa o lado de entrada, a área interna dentro do menor anel de conexão41 o lado limpo.

Como pode ser tomado, a partir do desenho detalhado na figura20 e na 21, na extremidade frontal axial via o que o fluido é introduzido e/oudescarregado um anel de suporte radialmente externo 43 é fornecido no e-lemento de filtro 4 no qual aberturas de escoamento radiais 27 são compre-endidas que são uniformemente dispostas sobre a circunferência do anel desuporte. No exterior radial essas aberturas de fluxo 27 são cobertas por umamangueira de vedação 42 que consiste em um material elástico flexível eque é colocada mediante estresse interno no exterior radial do anel de su-porte 43 de modo a cobrir as aberturas de fluxo 27. Junto com a mangueirade vedação 42 o anel de suporte 43 forma uma válvula de antidrenagem 10desenhada como válvula de mangueira que, com uma diferença correspon-dente em pressão entre o interior e o exterior na mangueira de vedação 42,é transferida na posição de abertura onde pelo menos seções da mangueirade vedação 42 são elevadas da posição de travamento, que limita de manei-ra vedante as aberturas de escoamento 27, de modo que um fluxo podepassar através das aberturas de escoamento 27. A pressão aplicada ao inte-rior do fluido axialmente introduzido a ser filtrado eleva a mangueira de ve-dação 42 radialmente da posição de vedação de modo que as aberturas deescoamento 27 são liberadas. Logo que a pressão diferencial entre o interiore o exterior na mangueira de vedação cai abaixo de um valor limite que édecisivamente determinado pela elasticidade interna da mangueira de veda-ção, a mangueira de vedação retorna para sua posição de vedação fechan-do as aberturas de escoamento.

A figura 22 mostra um outro exemplo de uma modalidade de umdispositivo de filtragem 1 para filtrar fluidos. O alojamento de filtro 2 em queo elemento de filtro é inserido, é fechado frontalmente por uma coberturaexterna 6 em que a conexão de fluxo 8 central com uma rosca fêmea 9 éintegrada. Entre a conexão de fluxo 8 e uma borda externa radial do discoindividual 6 se estendem raios 50 radiais. É pretendida uma pluralidade detais raios que são dispostos em distância regular sobre a circunferência dodisco individual 6. Os raios 50 têm uma conformação em linha reta e se es-tendem convenientemente em direção exclusivamente radial. Como mostra-do na modalidade pontilhada pode ser apropriado usar raios dobrados 50'que além de componente radial caracteriza também um componente em di-reção circunferencial. Além do mais, os raios que têm uma conformação emlinha reta podem também correr de maneira angular em direção radial.

As figuras 23 a 25 mostram ainda um outro exemplo de umamodalidade para um dispositivo de filtragem para filtrar fluidos. O elementode filtro 4 tem um desenho conformado em anel, o interior representando olado limpo e o exterior radial o lado de entrada do filtro. Na área de uma ex-tremidade frontal axial do elemento de filtro 4 está disposta uma válvula deextravasamento ou de desvio 22 que é convenientemente feita completa-mente de plástico e caracteriza um alojamento de válvula 34 que é inserívelna área interna axial do elemento de filtro 4 na área da extremidade frontal.

A alojamento de válvula 34 contém uma mola de válvula 25 que é desenha-da como mola em espiral e exerce especialmente uma força compressiva.

Essa mola de válvula 25 força uma arruela de vedação 24 servindo comocorpo de válvula na posição de fechamento. Se a pressão fluida no lado deentrada excede um valor limite a árruela de vedação 24 é aberta contra aforça da mola de válvula 25 de modo que um fluxo contínuo direto é criadoentre o lado de entrada e o lado limpo.

Na área da extremidade frontal axial diversos pés de suporte 60que se projetam acima da extremidade frontal axial do elemento de filtro es-tão dispostos os quais são convenientemente desenhados como peça únicacom o alojamento de válvula 34. Esses pés de suporte 60 têm a função deum dispositivo de suporte elasticamente em balanço, permitindo uma com-pensaçãp de tolerância axial quando está inserindo o elemento de filtro 4 noalojamento de filtro 2 e colocando-o no fundo do alojamento de filtro. Alémdo mais, o elemento de filtro é centrado e guiado por meio dos pés de supor-te 60. Além disso, é assegurado que o elemento de filtro não possa ser inse-rido inadvertidamente errado.

Convenientemente, existem três ou quatro desses pés de supor-te 60 dispostos uniformemente sobre a circunferência na extremidade frontaldo alojamento de válvula 34. Como pode ser tomado da figura 25, pode tam-bém ser apropriado fixar um anel de suporte 61 na extremidade frontal axialdo alojamento de válvula 34 em vez dos pés de suporte, o anel de suporte61 caracterizando, no entanto axialmente deslocável, os elementos de su-porte 62 desenhados como molas de suporte distantes e conformados emespinho que são radialmente para dentro e axialmente opostos ao plano doanel de suporte 61.

A figura 26 mostra um outro exemplo de uma modalidade emque uma válvula de desvio 22 coopera com um mandril 70 no fundo do alo-jamento de filtro 2 conformado em taça. A válvula de desvio 22 entre o ladode entrada e o lado limpo do elemento de filtro que é para ser inserido noalojamento de filtro caracteriza uma arruela de vedação 24 formando umcorpo de válvula que é submetido à resistência por uma mola de válvula 25na sua posição de vedação no alojamento de válvula 34. O alojamento deválvula 34 é aproximadamente desenhado conformado em taça, o lado detaça aberto faceando o fundo do alojamento de filtro. A arruela de vedação24 é distante do fundo do alojamento de filtro, as paredes laterais do aloja-mento de válvula bem como a arruela de vedação 24 define um receptáculoem que o pino ou mandril 70 se projeta o qual é firmemente fixado no fundodo alojamento de filtro.

A tarefa desse mandril 70 é colocar o corpo de válvula da válvulade desvio na posição de abertura no caso de um elemento de filtro erradoincluindo uma válvula de desvio ser inserida no alojamento de filtro, de modoque apesar do elemento de filtro errado uma conexão de fluxo contínuo dire-to entre o lado de entrada e o lado limpo seja criado, por conseguinte, asse-gura um fluxo contínuo do fluido através do dispositivo de filtragem. Em par-ticular, quando está sendo usado como um filtro de combustível um supri-mento de emergência do motor de combustão interna com combustível é,por conseguinte, garantido, mesmo se um elemento de filtro errado for inse-rido inadvertidamente.

No entanto, se o elemento de filtro e a válvula de desvio são cor-retamente usados o mandril tem somente uma função de centralização paracentralizar o elemento de filtro na taça de filtro é não uma função de aberturapara a válvula de desvio. Nesse caso, o mandril se projeta no recesso noalojamento de válvula 34, no entanto, sem tem um impacto na arruela devedação 24 e sem colocá-la na posição de abertura. Se corretamente inseri-do ou se o elemento de filtro correto é inserido a arruela de vedação 24 écolocada também na sua posição de fechamento com distância suficientepara a ponta do mandril.

Uma vantagem adicional desse mandril é que mesmo usandoum elemento de filtro pretendido para esse propósito, uma inserção inadver-tida desse elemento de filtro em posição errada é impedida. Se o elementode filtro é inserido inadvertidamente errado na taça de filtro, o disco dê co-bertura frontal no elemento de filtro entra em contato com o mandril 70 demodo que o elemento de filtro não é completamente inserido na taça de filtroo que é imediatamente percebido durante a montagem.

A figura 27 mostra uma vista de topo de um elemento de filtro 4'.O elemento de filtro 4' tem uma chapa de extremidade superior 15' que éformada de um material termoplástico. A chapa de extremidade 15' é basi-camente desenhada como disco de anel circular. Aqui uma abertura dispostacentralmente 81 é fornecida através da qual o fluido pode fluir. Com outrasmodalidades, a chapa de extremidade 15' pode também ser desenhada so-mente como disco circular. A abertura 81 para o fluido é então disposta nolado oposto. Além da forma circular ou forma de anel circular está claro quea chapa de extremidade 15' pode ter qualquer outra conformação básicageométrica tal como, por exemplo, quadrada, retangular ou poligonal, e emparticular hexagonal. A chapa de extremidade 15' tem na sua circunferênciatrês estruturas de chave 80 na circunferência. Aqui o número e a distribuiçãodas estruturas de chave 80 na circunferência são arbitrários. Isto é porquesomente uma ou mais do que uma estrutura de chave 80 pode ser dispostana circunferência. A estrutura de chave 80 projeta-se com sua geometriaacima da circunferência externa da chapa de extremidade 15', a estrutura dechave 80 tendo barras de material 82 de diferentes larguras ou fendas 83.

Nesse exemplo de uma modalidade a estrutura de chave 80 tema forma das letras "M+H". É, naturalmente, possível combinar todas as letrasem qualquer seqüência e número para formar a estrutura de chave 80. Van-tajosamente, as letras são escolhidas de tal maneira que elas representam,por exemplo, um logo de companhia ou uma abreviação de um nome decompanhia ou de produto. A estrutura de chave pode, no entanto, tambémser formada por outros caracteres tais como, por exemplo, caracteres japo-neses ou chineses ou números arábicos ou romanos.

A figura 28 mostra uma vista lateral do elemento de filtro 4'.Componentes idênticos com aqueles da figura 27 têm os mesmos sinais dereferência. O elemento de filtro 4 tem além da chapa de extremidade superi-or 15' e da chapa de extremidade inferior 15 um outro meio de filtro fechadoplicado em ziguezague e conformado em anel 84. O meio de filtro 84 é demodo vêdante conectado com as chapas de extremidade 15, 15'. Nesse e-xemplo de uma modalidade, a estrutura de chave 80 é inclinada em direçãoà superfície da chapa de extremidade 15' com sua área projetando-se radi-almente acima da conformação circular da chapa de extremidade 15'. Aqui,o ângulo de inclinação a da estrutura de chave é aproximadamente 45°. Noentanto, o ângulo de inclinação a pode ter qualquer valor entre 0o e 90°, pre-ferivelmente entre 30° e 60°. A estrutura de chave 80 engata uma estruturade trava 85 conforme é mostrado no detalhe em perspectiva do alojamentode filtro 2' na figura 29.

A estrutura de trava 85 é disposta no alojamento de filtro 2 con-formado em taça que é apropriado para receber o elemento de filtro 4. Nes-se caso, a estrutura de trava 85 tem uma geometria negativa em relação àestrutura de chave 80 de modo que as barras de material 82 da estrutura dechave 80 engatam em tendas 83 da estrutura de trava 85. As barras de ma-terial 82 da estrutura de trava 85 engatam em tendas 83 da estrutura dechave 80. Nessa modalidade, a estrutura de trava 85 do alojamento de filtro2' é desenhada como encaixe na parede do alojamento do filtro 86. Os en-caixes podem tomar toda a espessura do material da parede do alojamentodo filtro 86 ou somente ser um recesso parcial. No caso de um recesso par-cial, parte da parede do alojamento do filtro 86 permanece em que a geome-tria da chave 80 é anexada. Com outras modalidades, a estrutura de trava85 pode ser disposta em um ângulo em relação à parede do alojamento dofiltro 86 e engata os encaixes na chapa de extremidade 15'. Graças à intera-ção das estruturas de trava de chave 80, 85 as estruturas 80, 85 formamuma unidade. Conseqüentemente, o elemento de filtro 4' pode ser inseridosomente no alojamento do filtro na posição de instalação correta. A inserçãoincorreta de elementos de filtro pode, por conseguinte, ser reconhecida ime-diatamente e impedida se o elemento de filtro 4' não está montado correta-mente. É, naturalmente, possível dispor a estrutura de chave 80 no aloja-mento de filtro 2' se a estrutura de trava 85 apropriada estiver disposta noelemento de filtro 4'.

A figura 30 mostra um elemento de filtro 4' de acordo com a figu-ra 28 em estado montado em um alojamento de filtro 2' de acordo com afigura 29. As estruturas 80, 85 do elemento de filtro 4' e o alojamento de filtro2' complementam uns aos outros de tal maneira que o elemento de filtro 4' éposicionado à prova de distorção e precisamente no alojamento de filtro 2'.Essa unidade pré-montada que consiste em elemento de filtro 4' e alojamen-to de filtro 2' pode então ser parafusada na fixação correspondente, por e-xemplo, em um cabeçote de filtro (não representado) ou uma cobertura (nãorepresentada). As estruturas de trava de chave 80, 85 podem ser combina-das de qualquer forma com os exemplos acima descritos para formar moda-lidades que fazem sentido.

Claims

1. Dispositivo de filtragem, em particular para filtrar fluidos emmotores de combustão interna, com um elemento de filtro (4) inserível emum alojamento de filtro (2) que é para ser fluído direto por um fluido introdu-zido no alojamento do filtro, com uma válvula de extravasamento entre o la-do de entrada e o lado limpo do elemento de filtro que é colocada em posi-ção de abertura se a pressão do fluido no lado de entrada do elemento defiltro excede um valor limite, caracterizado pelo fato de que o corpo de válvu-la da válvula de extravasamento é desenhado como mangueira de vedação(17) que é colocada sobre um corpo de suporte cilíndrico entre o lado deentrada e o lado limpo, em que aberturas de fluxo (18) são compreendidas, amangueira de vedação (17) sendo disposta no lado limpo do corpo de suporte.

2. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que o corpo de suporte é feito de plástico.

3. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o corpo de suporte é desenhado como umelemento de suporte (5) do elemento de filtro (4) separado do alojamento defiltro.

4. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o corpo de suporte é desenhado como umaprojeção na chapa de extremidade (15) que limita uma extremidade frontaldo elemento de filtro.

5. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o corpo de suporte é desenhado como peçaúnica com o alojamento de filtro (2).

6. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizado pelo fato de que o corpo de suporte é desenhado como uma ca-vidade de recepção no fundo do alojamento de filtro (2).

7. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 6, ca-racterizado pelo fato de que o elemento de suporte (5) do elemento de filtro(4) é frontalmente adjacente à cavidade de recepção.

8. Dispositivo de filtragem de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a mangueira de vedação (17)consiste em um elastômero.

9. Dispositivo de filtragem de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o alojamento de filtro (2) é fecha-do por um disco de cobertura que consiste em dois discos individuais (6, 7)conectados um ao outro, via uma conexão de fluxo central (8), tanto os dis-cos individuais (6, 7) quanto a conexão de fluxo (8) sendo desenhados comoum componente de plástico comum.

10. Dispositivo de filtragem de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que no disco individual externo (7) do disco decobertura (3) faceando para longe do elemento de filtro (4) pelo menos umna direção do elemento de filtro (4) uma válvula antidrenagem de abertura(10) é inserida.