BRPI0708255A2 - canalização de filtro - Google Patents
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Abstract
CANALIZAçãO DE FILTRO. A presente invenção refere-se a canalizações de filtro (1), em particular ao sistema de entrada de um motor a combustão interna, que é provido de um corpo tubular (2) no qual é acomodado pelo menos um elemento de filtro (2, 3). No sentido de prover uma área de filtragem tão grande quanto possível em relação à dimensão total, com relação à canalização de filtro com produção eficaz em custo da canalização de filtro, o elemento de filtro provido de acordo com a invenção é uma bolsa de filtro (2, 3) que é feita de um material flexível e que pode ser preso na região de sua abertura (4, 4a) ao corpo tubular (5).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CANALIZAÇÃO DE FILTRO".
Descrição
A presente invenção refere-se a uma canalização de filtro, emparticular ao sistema de entrada de ar de um motor de combustão interna,compreendendo um corpo tubular no qual é recebido pelo menos um ele-mento de filtro.
Canalizações de filtro são utilizadas no sistema de entrada de arde motores de combustão interna no sentido de guiar o ar tomado do ambi-ente através de um elemento de filtro e no sentido de prover deste modo arde combustão filtrado para a máquina. Em canalizações de filtro conhecidassão providos pelo menos dois corpos tubulares entre os quais é disposto umalojamento de filtro para receber um elemento de filtro. Por meio do corpotubular para o ar bruto o ar ambiente é suprido ao alojamento de filtro e, de-pois de passar pelo elemento de filtro, o ar ambiente é suprido à máquinapor meio do corpo tubular para o ar purificado. Neste sentido, convencional-mente são usados, almofadas de filtro ou elementos de filtro similares naforma de bloco e inseridos em um alojamento de filtro apropriadamente pro-jetado. Quando em certas aplicações é requerida uma eficiência de filtroaumentada, é necessário empregar almofadas de filtro de dimensões cor-respondentemente aumentadas de forma que o tamanho do alojamento defiltro e deste modo da canalização de filtro inteira é aumentado significativa-mente. Nas aplicações habituais de canalizações de filtro em um veículo amotor, em cortadores de grama ou até em compressores, existe porém so-mente um espaço muito limitado disponível de forma que, prover a eficiênciade filtro exigida é freqüentemente difícil ou até excluída. Além disso, a fabri-cação de canalizações de filtro com área de filtro aumentada é complexa eintensiva em custo porque devem ser usados elementos de filtro onerososcomo elementos de filtro circulares ou elementos de filtro compactos.
É um objetivo da presente invenção projetar uma canalização defiltro de tal modo que seja tornada disponível uma área de filtro tão grandequanto possível em relação ao tamanho da canalização de filtro com umafabricação eficaz em custo da canalização de filtro.
Este objetivo é resolvido de acordo com a invenção pelas carac-terísticas da reivindicação 1.
De acordo com a invenção uma bolsa de filtro de um materialflexível é provida como um elemento de filtro cuja bolsa de filtro é fixável naárea de sua abertura para o lado interno da canalização. A bolsa de filtro seestende desde a sua abertura até sua parte inferior de bolsa na direção lon-gitudinal da canalização. Deste modo, o comprimento da canalização podeser utilizado e, como necessário, empregando uma bolsa de filtro de umcomprimento apropriado, pode ser feita disponível uma área de filtro queopcionalmente se estende até a extremidade da canalização. A bolsa de fil-tro de material flexível pode ser também empurrada através de curvas dacanalização de filtro de forma que até em áreas curvas inacessíveis possaser executada uma filtração de um modo simples.
Convenientemente, a bolsa de filtro e a parede interna do corpotubular são conformadas de tal forma que na direção circunferencial da ca-nalização sejam providos espaçamentos diferentes entre a bolsa de filtro euma parede interna do corpo tubular de forma que seja prevenido que a bol-sa de filtro descanse contra a parede interna do corpo tubular e de formaque reste sempre um espaço de ar limpo entre o corpo tubular e a bolsa defiltro. Preferencialmente, a bolsa de filtro e a parede interna do corpo tubulartêm seção transversal de contornos diferentes. A bolsa de filtro pode servantajosamente impedida de descansar contra a parede interna do corpotubular por nervuras que se projetam interiormente desde o corpo tubular.
Uma fabricação econômica da canalização de filtro pode ser al-cançada projetando a bolsa de filtro e/ou o corpo tubular com um contornode seção transversal poligonal. Por meio do contorno de seção transversalpoligonal é assegurado que uma pluralidade de projeções são formadas co-mo resultado do respectivo contorno de seção transversal contra a bolsa queo filtro pode descansar seletivamente sobre a circunferência do corpo tubu-lar. Neste sentido é particularmente vantajoso um contorno de seção trans-versal em forma de estrela da bolsa de filtro e/ou do corpo tubular.Em uma versão preferida a bolsa de filtro é provida com meiosde fixação para prendê-la na canalização de filtro de forma que a bolsa defiltro possa ser presa de uma maneira simples durante a montagem da cana-lização de filtro no interior do corpo tubular. Neste sentido, uma conexão desujeição prove uma montagem particularmente simples quando a bolsa defiltro na área de sua abertura é provida com um elemento anular que circun-da a abertura cujo elemento anular pode ser bloqueado em uma ranhura defixação provida no corpo tubular. Neste sentido, o elemento anular pode serconcretizado como um anel de mola elástico. Alternativamente ou adicional-mente, o corpo tubular pode ser produzido de um material expansível elasti-camente pelo menos na área da ranhura de fixação. O corpo tubular é fabri-cado convenientemente de uma mistura de material sintético termoplástico eum material sintético elástico em que é possível uma fabricação econômicapor extrusão do material sintético ou extrusão de moldagem a sopro. Nestesentido, o corpo de plástico tubular pode ser conformado em um processoindustrial simples para ter as seções transversais requeridas. Neste sentido,é empregado um elastômero termoplástico (TPE) como um material sintéticoelástico em que é preferido o uso de poliamida (PA) ou, em particular, poli-propileno (PP). Neste sentido, polipropileno pode ser parcialmente preenchi-do e, em particular, pode conter uma proporção de talco.
Por extrusão de material sintético ou extrusão de moldagem asopro, o corpo tubular pode ser produzido em um modo simples como umapeça monolítica de forma que seja produzida uma peça que pode ser facil-mente manipulada e integrada com mínimo custo de montagem no coletorde entrada. Por meio de empregar, de acordo com a invenção, uma bolsa defiltro de material flexível, não é necessário nenhum aumento na seção trans-versal para o uso do elemento de filtro porque a área de filtro requerida éprincipalmente alcançada por meio do comprimento da bolsa de filtro na di-reção longitudinal da canalização de filtro. Deste modo, é possível produzirsistemas de tubulação sem fim econômicas sem grandes saltos na seçãotransversal em que podem ser alcançadas velocidades industriais altas comqualidade uniforme.A fixação da bolsa de filtro é vantajosamente alcançada pren-dendo sua borda que circunda a abertura de bolsa entre duas peças tubula-res encostadas. Para este propósito, nenhum meio de fixação deve ser pro-vido na parede interna da canalização de filtro porque as seções de extremi-dade que estão presentes de qualquer maneira para fixação das tubulaçõespodem ser usados para prender a bolsa de filtro.
Usando a bolsa de filtro flexível é particularmente vantajoso umprojeto de seção do corpo tubular como foles com dobras de prega em que ocorpo tubular como resultado dos foles presentes nestas seções é curvávelem relação à sua direção longitudinal e o fole é ajustável a qualquer mudan-ça direcional possível.
Dispondo várias bolsas de filtro consecutivamente, a eficiênciade filtro pode ser eficazmente aumentada enquanto exigindo espaço mínimoporque as bolsas de filtro com suas fundos de bolsa de filtro passam atravésdas aberturas da respectiva bolsa de filtro disposta a jusante e se estendemparcialmente no interior da bolsa de filtro disposta a jusante. Neste sentido,bolsas de filtro com diferentes estruturas de poro podem estar consecutiva-mente dispostas em um modo simples, por exemplo, como um filtro grosso eum filtro adjacente fino. As bolsas de filtro são dispostas em um espaçamen-to relativo um ao outro na direção longitudinal da canalização de filtro deforma que resultará espaços entre as de camadas de filtro para receber o arque acabou de ser filtrado. Uma montagem simples e portanto rápida e eco-nômica é provida pela fixação das bolsas de filtro em uma peça de monta-gem em que a peça de montagem é inserida com as bolsas de filtro presas aela na canalização. A própria peça de montagem é projetada como uma tu-bulação e é conectada às seções de extremidades adjacentes dos corpostubulares, respectivamente. Deste modo, para manutenção da canalizaçãode filtro em intervalos regulares a peça de montagem pode ser trocada juntocom as bolsas de filtro com algumas poucas manipulações e novas bolsasde filtro podem ser inseridas.
A bolsa de filtro é compreendida preferentemente de papel oumaterial não-tecido. O material de bolsa flexível é dobrado com mínima des-pesa industrial no contorno de seção transversal desejado para a bolsa defiltro.
A seguir serão explicadas com mais detalhe, com a ajuda dedesenhos, versões da invenção. É mostrado na:
Figura 1 - uma seção em corte transversal de uma canalizaçãode filtro;
Figura 2 - uma seção da canalização de filtro de acordo com Il -II na Figura 1;
Figura 3 - um seção em corte transversal de acordo com a seçãoIl-Il com um projeto alternativo da canalização de filtro;
Figura 4 - um projeto alternativo da fixação da bolsa de filtro;
Figura 5 - uma seção em corte transversal de uma fixação debolsas de filtro com uma parte de montagem tubular.
A Figura 1 mostra a seção em corte transversal de uma canali-zação de filtro 1 para o coletor de entrada de um motor de combustão inter-na, não ilustrada, compreendendo um corpo tubular 5 que é produzido conti-nuamente por extrusão de moldagem a sopro. O corpo tubular 5 é projetadocomo uma peça monolítica e é conectada com os flanges 16 providos emsuas extremidades aos soquetes tubulares 24 do coletor de entrada ou aoestrangulador.
O corpo tubular 5 tem seções concretizadas com dobras 10 oudobras de prega de forma que o corpo tubular seja dobrável nestas seções9. O arde entrada passa através do corpo tubular 5 na direção longitudinal11 em que o ar poluído entrante é guiado através das bolsas de filtro 2, 3. Asbolsas de filtro são compreendidas de material não-tecido, papel ou outromeio de filtração e são portanto flexíveis. Na presente versão duas bolsas defiltro 2, 3 são providas e espaçadas separadamente uma da outra na direçãolongitudinal 11. As bolsas de filtro são presas com suas bordas na área deabertura 4 na parede interna 6 do corpo tubular 5. Na presente versão é pro-vida uma conexão de sujeição em que as bolsas de filtro 2, 3 na área de su-as aberturas 4, 4a são providas com um elemento de mola anular 7 que cir-cunda a abertura 4, 4a cujo elemento de mola pode bloquear na ranhura deprender 8 formada no corpo tubular 5. As ranhuras de prender 8 são forma-das continuadamente sobre a circunferência da parede interna 6 do corpotubular 5 e se estendem transversalmente para a direção longitudinal 11 deforma que a abertura 4, 4a das bolsas de filtro 2, 3 forneçam a maior seçãotransversal de entrada possível das bolsas de filtro.
As bolsas de filtro 2, 3 se estendem na direção longitudinal docorpo tubular 5 e envolvem na direção de seu fundo de bolsa um espaçointerior grande e formam uma área de filtro muito grande baseada no com-primento de bolsa. Por meio do comprimento de bolsa, sem aumento da se-ção transversal tubular, pode ser provida uma área de filtro maior na direçãoda tubulação para o ar de combustão passar através dela.
Mesmo quando o comprimento total de todas as bolsas de filtro2, 3 ultrapassa o comprimento do corpo tubular 5, várias bolsas de filtro 2, 3podem ser montadas na canalização 1 em que a bolsa de filtro 2 com seufundo de bolsa 14 é empurrada através da abertura 4a da bolsa de filtro 3que segue na direção longitudinal 11 e então se estende parcialmente emseu interior. Deste modo, para o comprimento disponível da canalização defiltro 1 pode ser provida uma área de filtro aumentada por bolsas de filtro 2, 3que são inseridas uma na outra. Neste sentido, são usadas bolsas de filtroque têm uma seção transversal que afunila na direção do fundo da bolsa deforma que é assegurado que a bolsa de filtro 2 projetando-se dentro da bolsade filtro 3 disposta a jusante não estará em contato com a dita bolsa de filtro 3.
A bolsa de filtro compreendida de flexível material não-tecido,papel ou outro material de filtro pode ser inserida de uma maneira simplesno corpo tubular 5 e se adapta a qualquer possível curva do corpo tubular 5sem que isto requeira medidas de deformação adicionais.
O ar poluído que entra através do soquete de tubulação 24 pas-sa através da abertura 4 para o interior da bolsa de filtro 2 disposta a mon-tante na direção longitudinal 11 da canalização 5; o interior representa o ladode ar poluído 12. O ar é succionado através do material de filtro da bolsa defiltro 2 da câmara de ar poluído 12 para a câmara de ar purificado 13 que éformada entre a bolsa de filtro 2 e a parede tubular 6. A câmara de ar purifi-cado 13 da primeira bolsa de filtro 2 forma ao mesmo tempo o lado de arbruto da bolsa de filtro 3 disposta a jusante na direção longitudinal 11. Nadisposição ilustrada a bolsa de filtro a jusante na direção longitudinal 11 po-de ser usada como um dispositivo de filtração grossa com material de filtrogrosso enquanto o filtro 3 a jusante provido com poros finos apropriados éusado como um filtro fino. Com tal filtração em degrau, até mesmo em com-primento de canalização pequeno, até mesmo no caso de uma carga signifi-cativa de partícula de contaminante, pode ser alcançada uma filtração com-pleta, provendo um comprimento apropriado das bolsas de filtro 2.
A Figura 2 mostra um corte transversal da canalização de filtroconforme a linha de seção Il - Il da Figura 1. O corpo tubular 5 e a bolsa defiltro 2 têm diferentes seções transversais de contorno de forma que é pre-venido que a bolsa de filtro descansará contra a parede interna do corpo tu-bular 5. Na presente versão, uma bolsa de filtro 2 é provida com seçãotransversal aproximadamente circular enquanto o corpo tubular 5 tem umcontorno de seção transversal aproximadamente em forma de estrela. A se-ção transversal do contorno do corpo tubular 5 assegura que na direção cir-cunferencial existam a toda momento espaçamentos diferentes A entre aparede interna 6 e a bolsa de filtro 2 e, deste modo, é assegurado uma câ-mara de ar puro 13 tendo um tamanho suficientemente grande.
A Figura 3 mostra uma versão alternativa na qual é disposta nocorpo tubular que 5 uma bolsa de filtro 2 de contorno de seção transversalpoligonal ou seção transversal na forma de estrela. A bolsa de filtro 2 é dis-posta em laços por meio de dobras longitudinais 17, 18 de forma que a bolsade filtro descansará seletivamente com as dobras posicionadas exteriormen-te 17 na parede interna 6 do corpo tubular 5 e as dobras posicionadas interi-ormente 18 delimitando a câmara de ar purificado 13.
A Figura 4 mostra uma fixação simples da bolsa de filtro 2 nocorpo tubular 5; isto é particularmente vantajoso para uma configuração depeças múltiplas da canalização. Na versão de peças múltiplas são providasduas peças de tubulação 17, 18 que se juntam uma à outra em suas seçõesde extremidade com flanges que são alinhados congruentemente um com ooutro e são presos um ao outro. Entre o colar de flange 19 das seções detubulação juntadas 17,18 uma borda circunferencial 20 da bolsa de filtro 2 épresa na área de sua abertura e deste modo a bolsa de filtro 2 é presa nocorpo tubular 5.
A Figura 5 mostra um corte transversal de uma canalização defiltro com duas bolsas de filtro 2, 3 que são espaçados uma da outro na dire-ção longitudinal da canalização de filtro 5 e são presas em uma peça demontagem tubular 21. A peça de montagem 21 tem um contorno combinan-do com aquele da canalização e é montado entre duas seções de tubulaçãoadjacentes 17a, 18a da canalização 5. Neste sentido, a peça de montagem21 é presa por meio de parafusos ou elementos de fixação semelhantes 22,23 nas costas da seção, de tubulação adjacente 17a. A bolsa de filtro 3 comotambém a seção de tubo 18a são presas em um parafuso ou elemento deprender 22a da peça de montagem 21. Para a manutenção da canalizaçãode filtro em intervalos regulares, a peça de montagem 21 com ambas as bol-sas de filtro 2, 3 presas nela pode ser trocada se necessário e, deste modo,ambas as bolsas de filtro 2, 3 podem ser substituídas com algumas poucasmanipulações.
Claims (22)
1. Canalização de filtro, em particular para o sistema de influxode ar de um motor de combustão interna, compreendendo um corpo tubular(5) em que é recebido,pelo menos um elemento de filtro (2, 3) caracterizadopelo fato de que um elemento de filtro de uma bolsa de filtro (2, 3) de ummaterial flexível é provido, o qual é fixável na área de sua abertura (4, 4a)para o corpo tubular (5).
2. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 1, carac-terizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2, 3) e uma parede interna (6) docorpo tubular (5) são conformadas de tal forma que na direção circunferenci-al da canalização (1) resultam diferentes espaçamentos (A) entre a bolsa defiltro (2, 3) e a parede interna (6) do corpo tubular (5).
3. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2, 3) e a parede interna (6)do corpo tubular (5) têm contornos de diferentes seções transversais.
4. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesde 1 a 3, caracterizada pelo fato de que são formadas nervuras que se proje-tam na parede interna (6) do corpo tubular.
5. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesde 2 a 4, caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro e/ou o corpo tubular(5) tem um contorno de seção transversal poligonal.
6. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesde 2 a 5, caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro e/ou o corpo tubular(5) tem um contorno de seção transversal no formato de estrela.
7. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesde 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2, 3) é provida commeios de fixação para fixação à canalização de filtro (1).
8. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 7, carac-terizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2, 3) na área de sua abertura (4,-4a) é provida com um elemento anular (7) circundando a abertura (4, 4a)cujo elemento anular pode ser bloqueado na maneira de uma conexão desujeição em uma ranhura de prender (8) formada no corpo tubular (5).
9. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 7, carac-terizada pelo fato de que o elemento anular é concretizado como um anel demola (7).
10. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 8 ou 9,caracterizada pelo fato de que o corpo tubular (5) consiste em um materialelasticamente expansível pelo menos na área da ranhura de prender (8).
11. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizada pelo fato de que o corpo tubular (5) é concretiza-do como uma peça monolítica.
12. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesde 7 a 10, caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2, 3) é preso comsua borda (20) que se estende circunferencialmente na área da abertura debolsa (4, 4a) entre duas peças de tubulação (17, 17a, 18, 18a) do corpo tu-bular (5).
13. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesde 7 a 12, caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2, 3) é presa comsua borda (20) que se estende circunferencialmente na área da abertura debolsa (4, 4a) em uma peça de montagem tubular (21) que é montável entreduas peças de tubulação (17a, 18a) da canalização de filtro (5).
14. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizada pelo fato de que o corpo tubular (5) é concretiza-do sobre seções da mesma como um fole com dobras de prega (10) ou ou-tros tipos de dobra e é dobrável nestas seções (9) relativamente à sua dire-ção longitudinal (11).
15. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizada pelo fato de que são providas várias bolsas defiltro (2, 3) que são espaçadas separadamente umas das outras na direçãolongitudinal (11) da canalização de filtro (1).
16. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 15, ca-racterizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2) se estende com seu fundode bolsa (14) através da abertura de bolsa (4a) da bolsa de filtro (3) dispostaa jusante na direção longitudinal (11) da canalização de filtro (1).
17. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 15 ou-16, caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro (3) disposta a jusante nadireção longitudinal (11) da canalização de filtro tem poros de filtro mais finosdo que a bolsa de filtro (2) que é posicionada a montante na direção de flu-xo.
18. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizada pelo fato de que a bolsa de filtro (2, 3) é compre-endida de papel ou material não-tecido.
19. Canalização de filtro de acordo com a reivindicação 18, ca-racterizada em que o material de filtro é dobrado para prover o contorno deseção transversal da bolsa de filtro (2, 3).
20. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesde 13 a 19, caracterizada pelo fato de que na peça de montagem (21), umaou várias bolsas de filtro (2, 3) são fixadas com suas bordas.
21. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizada pelo fato de que o corpo tubular (5) é compreen-dido de uma mistura de um material sintético termoplástico e um materialsintético elástico.
22. Canalização de filtro de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizada pelo fato de que o corpo tubular (5) ou seu com-ponente de tubo (17, 18) é produzido por extrusão do material sintético oupor moldagem a sopro.
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